目前，世界合成胶粘剂发展的趋势突出表现为环保和高性能化[1]。随着环保法规的日趋严格，各发达国家大力研制水性胶粘剂。由于水性聚氨酯胶粘剂的综合性能优越，在各类水性胶粘剂中独树一帜，近年来受到国内外的广泛关注，特别是高性能水性聚氨酯胶粘剂的开发研究已成为热点课题[2-6]。 1、水性聚氨酯
水性聚氨酯就是酿制水性聚氨酯胶粘剂的基础物质和关键组分，它的性能轻易同意胶粘剂的最终性能。根据粒子所带电荷种类，水性聚氨酯可以分成阴离子，阳离子，非离子三种类型。水性聚氨酯的制取通常就是先制备一定分子量的聚氨酯预聚体，然后在剪切力促进作用下将预聚体集中在水中。目前其制取方法以亲水单体扩链、自乳化法居多(所谓亲水单体扩链法)，即为在聚氨酯预聚体的分子结构中导入亲水性扩链剂，税金聚合物无须另加乳化剂就能够轻易集中于水中构成水性聚氨酯。亲水单体扩链法的制备工艺存有溶剂法、预聚物集中水中扩链法、熔融集中异构化法等。
早在四、五十年代，水性聚氨酯已有少量的研究，但由于贮存稳定性差等原因，这项研究工作进展不大，直到1972年德国bayer公司正式将聚氨酯水分散液作为皮革涂料后，才开始迅速发展[8]。据报道，1992年至1997年间水性聚氨酯的年平均增长率为8％[9]。
我国从70年已经开始研究水性聚氨酯，近年来研究工作也十分活跃[10]。研制工作具备以下特点：
(1)从产品结构来看，主要是乳液型，水溶性次之，胶乳型则不常见。
(2)从原料来看，多元醇主要用聚醚型，聚酯型次之，聚碳酸酯极少见到。异氰酸酯的品种更太少，只有tdi，hdi、mdi仅见到报导。扩链剂多用醇类，胺类较太少采用。
(3)从制备方法及种类来看，一般是自乳化，羧酸型、阴离子体系；外乳化，磺酸型，季铵盐型乳化体系较少；熔融分散，固体自发分散法等则未涉及。
(4)从理论与应用领域角度来看，着重于应用领域研发，理论研究很少。
欲配制高性能水性聚氨酯胶粘剂，必须制备高性能水性聚氨酯。大多数水性聚氨酯主要
是线性热塑性聚氨酯，由于其涂膜没有交联，分子量较低，因而耐水性，耐溶剂性，胶膜强度等性能还较差。为提高水性聚氨酯的性能，必须对其进行改性。
防粘贴油漆 2、水性聚氨酯的改性
从水性聚氨酯的制备工艺过程来看，聚氨酯预聚体的分子结构对水性聚氨酯的最终性能有着决定性的影响。因此其改性主要应从预聚体上做文章，通过改变预聚体的分子结构，分子量大小等等因素而达到改性的目的，以得到高性能水性聚氨酯。
2．1制备预聚体的原料挑选
聚氨酯预聚体的合成原料主要是低聚物多元醇和二异氰酸酯。低聚物多元醇通常分为聚醚多元醇和聚酯多元醇两类，由聚醚多元醇制得的预聚体有良好的水解稳定性，较好的柔韧性和延伸性，且耐低温性能好；而聚酯多元醇型预聚体内聚力大，粘接强度高。国外水性聚氨酯的主流产品一般为聚酯型，而国内则以聚醚型为主。
存有文献报导[2]，以一定比例的聚醚多元醇和聚酯多元醇的混合物为原料制取的预聚体性能较为理想。另外，低聚物多元醇的分子量和官能度对预聚体的性能也存有非常大影响，
在预聚体的分子中导入部分分子量适度的三官能度聚醚，能够减少预聚体的分子交联度，从而提升水性聚氨酯的耐水性。二异氰酸酯分成芳香族和脂肪族(或脂环族)两类。由芳香族二异氰酸酯制备的预聚体存有较低的强度，但不耐热黄变，而脂肪族二异氰酸酯由于分子结构中不不含不饱和双键，由其制取的预聚体耐黄变性能优良。由于受到原料品种的管制，国内的水性聚氨酯所用二异氰酸酯原料以tdi居多，而国外则以脂肪族(或脂环族)居多。
我国聚酯多元醇商品牌号不多，特别是适合水性聚氨酯的牌号更加稀少，而异氰酸酯更是主要依赖进口。但随着我国加入wto，相信这一定能为我们从原料入手来提高水性聚氨酯的性能创造良好的条件。
除了低聚物多元醇和二异氰酸酯外，制备预聚体原料中还常常使用小分子扩链剂，通常存有胺类和醇类两种。胺类扩链剂与异氰酸酯反应活性低，生成物为聚氨酯脲，脲键的存有使胶膜变软，模量减小。常用胺类存有乙二胺，二乙烯二胺，三乙烯四胺等。胺类扩链剂通常在预聚体乳化的同时重新加入，边乳化，边扩链。存有专利报导[11]，用混合胺类搞扩链剂制取水性
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聚氨酯脲分散液粘接性能优良，玻璃化温度较高。醇类扩链剂有1，4-丁二醇，乙二醇，一缩二乙二醇等，国内曾有人研究过醇类扩链剂对水性聚氨酯性能的影响[12]，发现用三官能度醇类作扩链剂能提高胶膜的耐水性。
亲水性扩链剂导入至预聚体分子中就是制取水性聚氨酯的关键步骤之一。目前水性聚氨酯以阴离子型，自乳化居多[8]，阴离子型水性聚氨酯义分成磺酸盐型和羧酸盐型两类，现在应用领域较多的就是羧酸盐型。不含羧基的亲水扩链剂―通常存有二羟基半酯(缩写半酯)和2，2-双羟甲基丙酸(dmpa)。dmpa分子量大，较太少的用量就能够提供更多足够多多的羧基当量。笔者在研究中辨认出，由于dmpa为液态，且熔点较低，在反应过程中可以产生不光滑现象；而半脂与多元醇相容性不好，但用量小，且获得的水性聚氨酯胶膜发粘。以dmpa为亲水性扩链剂在国外非常盛行。国内dmpa来源曾一度倚赖进口，近年来，国内尚无厂家能够生产。笔者比较过进口dmpa和国产dmpa的扩链效果，辨认出国产dmpa性能也相当极好。
2．2白乳化工艺
黑乳化工艺也就是制取高性能水性聚氨酯的关键影响因素，笔者结合实际工作谈论几点
观点：
(1)乳化温度宜低不宜高，不应超过45℃。
(2)成盐剂挑选有机碱类较最合适，其用量应当严格控制。
(3)选择高效乳化设备能收到事半功倍的效果。
2．3其它改性途径
以上提到的通过原料及工艺的选择，能制得部分支化和交联的水性聚氨酯，干燥固化时一般不发生化学反应，这种方法称为内交联法，多用于单组分体系。还有所谓外交联法，即在使用时添加交联剂到水性聚氨酯中，交联剂与聚氨酯分子发生化学反应而交联，外交联法相当于双组分体系。目前，国内外生产的水性聚氨酯几乎都是单组分的，90年代双组分水性聚氨酯受到重视[13]，其研究重点是减少副反应，增加反应的选择性及在潮湿低温下成膜。双组分水性聚氨酯的研究主要集中在bayer公司，oece公司，miles公司等。用丙烯酸酯改性水性聚氨酯，得到所谓\第三代水性聚氨酯\，近年来成为国内外研究的热点[14-18]。
第三代水性聚氨酯并任具备丙烯酸酯和聚氨酯的优点，正日益沦为水性聚氨酯改性的重要途径之一。
3、配胶助剂
高性能水性聚氨酯胶粘剂应当具备以下特点：
(1)耐水、耐介质性好。
(2)成膜强度低，初粘力大。
(3)良好的贮存稳定性。
(4)耐冻融，耐较低温度。
(5)干燥速度较快，低环境温度下成膜性良好。
(6)施工工艺尽如人意。
要达到以上几点，除合成高性能水性聚氨酯外，配膜助剂的选择也尤为重要。n-苯基咔唑
水性聚氨酯的配胶助剂主要存有增稠剂，流平剂(润湿剂)等。很多性能优良的配胶助剂都产于国外[19]，比如borchers公司的borchigell75增稠剂，dic公司的增稠剂voncoathv和流平剂megafacf-812，美国气体公司的表面活性剂safinol。国内在这方面还很缺乏，这也就是发展我国高性能水性聚氨酯胶粘剂须要突破的瓶颈之一。
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4、结束语
发展高性能水性聚氨酯胶粘剂的最终目标就是替代目前正在大量采用的高污染的双组分溶剂型聚氨酯胶粘剂。随着我国重新加入wto日期的即将来临，坚信在不远的将来,我国研究研发高性能水性聚氨酯胶粘剂所须要各种原料能够及时获得确保供应。中国聚氨酯工业协会翁汉元秘书长在聚氨酯工业\十五\发展规划建议中，曾提及水性聚氨酯胶粘剂就是主要发展方向之一。愿意国内同行齐心协力，为延长我国高性能胶粘剂与世界发达国家的差距作出贡献。
高性能水性聚氨酯胶粘剂及其优点介绍
作者：钣金专用工具
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全文：
高性能水性聚氨酯胶粘剂及其优点介绍水性聚氨酯聚氨酯聚氨酯胶粘剂水性聚氨酯胶粘剂
目前，世界制备胶粘剂发展的趋势突出表现为环保和高性能化。随着环保法规的日趋严苛，各发达国家大力研制水性胶粘剂。由于水性聚氨酯胶粘剂的综合性能够得天独厚，在各类水性胶粘剂中独树一帜，近年来受国内外的广为高度关注，特别就是高性能水性聚氨酯胶粘剂的研发研究已沦为热点课题。
1、水性聚氨酯
水性聚氨酯就是酿制水性聚氨酯胶粘剂的基础物质和关键组分，它的性能轻易同意胶粘剂的最终性能。根据粒子所带电荷种类，水性聚氨酯可以分成阴离子，阳离子，非离子三种类型。水性聚氨酯的制取通常就是先制备一定分子量的聚氨酯预聚体，然后在剪切力促进作用下将预聚体集中在水中。目前其制取方法以亲水单体扩链、自乳化法居多(所谓亲水
单体扩链法)，即为在聚氨酯预聚体的分子结构中导入亲水性扩链剂，税金聚合物无须另加乳化剂就能够轻易集中于水中构成水性聚氨酯。亲水单体扩链法的制备工艺存有溶剂法、预聚物集中水中扩链法、熔融集中异构化法等。早在四、五十年代，水性聚氨酯尚无少量的研究，但由于储藏稳定性高等原因，这项研究工作进展并不大，直至1972年德国bayer公司正式宣布将聚氨酯水集中液做为皮革涂料后，才已经开始快速发展。据报导，1992年至1997年间水性聚氨酯的年平均增长率为8％[9]。
我国从70年开始研究水性聚氨酯，近年来研究工作也十分活跃[10]。研制工作具有以下特点：
(1)从产品结构来看，主要就是乳液型，水溶性次之，胶乳型则不常用。
(2)从原料来看，多元醇主要用聚醚型，聚酯型次之，聚碳酸酯极少见。异氰酸酯的品种更少，只有tdi，hdi、mdi仅见报道。扩链剂多用醇类，胺类较少使用。
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