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NMP 对水性聚氨酯胶粘剂性能的影响

NMP 对水性聚氨酯胶粘剂性能的影响
WPU 外观稳定性
黏度
/mPa.s
吸水

/%
剥离强度
/(N/25cm)
(A)未加NMP
(B)以加NMP
乳白色
蛋黄半透

6个月后
分层
6个月不
分层
674
781
10.3
9.4
75
101
DMPA为固体粉末状,在非水溶剂中的溶解度很小,微溶于乙酸乙酯。

若采用直接加入法,易造成与反应物的混溶性不好、制得的品性能不稳定,所以本实验采用溶液加入法,即将DMPA溶于NMP。

NMP由于具有微溶于水、挥发度低、沸点高、热稳定性及化学稳定性均佳等特点,在水性聚氨酯乳液的合成过程中适量加入NMP,不仅可以使二羟甲基丙酸溶解使其在均相体系中进行反应,而且NMP沸点较高,脱除乙酸乙酯后大部分仍能残留于聚氨酯乳液中。

由于乳液中残留有NMP,在乳液干燥阶段可以改善流延有利于成膜。

为了考察NMP 对乳液性能的影响,作者根据P3(表1)的配料采用以下途径加料:(A)未加NMP,(B)已加NMP(即样品P3),合成了两种水性聚氨酯胶粘剂并比较其性能。

实验发现,与未加NMP合成的乳液相比,已加入NMP合成的聚氨酯乳液的黏度有所增大,胶膜的吸水率降低,胶膜的剥离强度提高(见表2.2),测试结果与项尚林等[12]报道的一致。

另外, NMP 类似表面活性剂,更多的排列分布在颗粒表面,这种排列在一定程度上提高了乳液的稳定性。

表2. 水性聚氨酯胶粘剂组分及配方
样品
编号[PD
]
PE
G
组分
DMPA
(摩尔
数)
BDO
TELA
TEA
DMPA
/(mg/kg)
硬段含

%
P1 P2
P3 P4 P5
0.105 0.04
0.020
0.025
0.030
0.035
0.040
0.040
0.035
0.030
0.01
0.025
0.020
0.016
0.020
0.024
0.028
0.032
3.8
4.8
5.7
6.7
7.6
42
.5
42
.7
42
.9
43
.1
43
.3
1)样品的固含量pH分别为40~60mg/kg,7~9;
2)中和度为80%即以-COOH(mol)含量的80%计
3.2 结论
采用PEG-1000、IPDI、BDO和DMPA等为主要原料,通过优化实
验条件,确定了最佳的合成工艺,研究了影响乳液性能的因素,主要得出以下结论(数据来源:五泰信息咨询 市场调研报告)(市场调研报告)(数据来源: ):
(1)预聚反应体系中要严格控制水分质量分数0.5%以下;预聚反应温度为60~75℃,反应时间为4~5h;催化剂质量分数在0.1%~1.0%之间为宜。

(2)DMPA用量在3.8~7.6mg/kg之间可获得比较稳定的乳液。

随着DMPA用量的增加,胶膜的吸水率升高,乳液黏度升高,剥离强度先增加后下降,DMPA含量达到5.7 mg/kg时,剥离强度达到最大值,乳液性能最佳。

(3)在合成水性聚氨酯乳液的反应中,NMP的加入可以使反应在均相体系中进行,在干燥阶段可以改善流延有利于乳液成膜。

与未加NMP合成的乳液相比,已加NMP合成的聚氨酯乳液的黏度所有增大,胶膜的吸水率降低,剥离强度也有所提高。

(4)三乙醇胺引入到聚氨酯主链形成网状结构,在一定程度上可以提高聚氨酯胶粘剂的初粘力,并且对体系pH值影响不大。

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