水性聚氨酯是以纖維或皮革處理劑為主要目的開發(fā)的。隨著性能的不斷改善，應(yīng)用范圍也越來越廣。用途包括涂料、膠粘劑(粘合劑)、處理劑、乳液聚合高分子乳化劑等等。
　　 水性聚氨酯的主要用途如下：
　　 1．涂層劑
　　 (1)皮革涂層 聚氨酯材料柔韌、耐磨，可用作天然皮革及人造革的涂層劑及補(bǔ)傷劑。我國自70年代就有水性聚氨酯皮革涂飾劑開發(fā)，80年代末、90年代初發(fā)展較快，類型以陰離子型聚醚型為主，用于替代丙烯酸酯樹脂乳液皮革涂飾劑，處理高檔天然皮革時它克服了丙烯酸酯樹脂的“熱粘冷脆”的缺點，經(jīng)涂飾的皮革手感柔軟豐滿。它可與丙烯酸酯樹脂共混使用。聚氨酯涂飾的皮革可用于靴鞋、服裝、女士包等。
　　 (2)織物涂層 可用于多種織物的涂層劑，例如帆布、服裝面料、傳送帶涂層。
　　 (3)纖維處理劑 棉纖維、化學(xué)纖維經(jīng)聚氨酯乳液稀溶液浸漬，脫水，熱處理，可改善手感、耐折痕性和防縮性。
　　 (4)塑料涂層 尼龍、ABS等表面涂層。
　　 (5)地板涂層 可用于體育館、室內(nèi)木地板的涂層，混凝土地板的涂層，耐磨、耐沖擊，光澤度好。
　　 (6)其他材料的涂層，如紙張涂層、汽車內(nèi)裝飾件涂層。
　　 (7)底涂劑。

　　 2．膠粘劑(粘合劑)
　　 和溶劑型聚氨酯膠粘劑一樣，水性聚氨酯膠粘劑粘接性能好，膠膜物性可調(diào)節(jié)范圍大，可用于許多應(yīng)用領(lǐng)域。除可用作各種基材的涂層膠，可用于多種基材的粘接和粘結(jié)。
　　 (1)多種層壓制品的制造，包括：膠合板，食品包裝復(fù)合塑料薄膜，織物層壓制品，各種薄層材料的層壓制品，如軟質(zhì)PVC塑料薄膜或塑料片與其他材料(如木材、織物、紙、皮革、金屬)的層壓制品。
　　 (2)植絨粘合劑、人造革粘合劑、玻纖及其他纖維集束粘合劑、油墨粘合劑。

　　 (3)普通材料的粘接，如汽車內(nèi)裝飾材料的粘接。

　　 水性聚氨酯用于膠粘劑用途時，一般必須進(jìn)行調(diào)配，以適合施工條件及基材等因素。以水性聚氨酯為基礎(chǔ)，可添加交聯(lián)劑、增稠劑、填料、增塑劑、顏料、其他添加劑、其他類型水性樹脂及水。施膠之前必須將漿料攪拌均勻，還需考慮各添加劑對水性聚氨酯的短期穩(wěn)定性有無影響。為了獲得較高的耐水性、耐熱性及粘接強(qiáng)度，目前許多水性聚氨酯體系已流行使用交聯(lián)劑，組成雙組分體系，這和單組分溶劑型(揮發(fā)型)聚氨酯膠粘劑體系有點類似。顏料一般必須預(yù)先分散在水中，再加人水性聚氨酯。增稠劑一般在最后添加。在噴涂場合，為了改善粘流性和對基材的潤濕性，可添加表面活性劑(如Bayer公司的Emulgator FD)。但增稠劑及表面活性劑等添加劑具有親水性，可能影響膠層的耐水性、耐濕熱性。

　　 水性聚氨酯膠粘劑的施膠方法和溶劑型基本相同，如手工刷涂、機(jī)械輥涂、噴涂等。噴涂時，須注意乳液的粒徑及粘度不能太大。
　　 粘接方式有濕粘接法、熱活化法等。
　　 (1)濕層壓 對于多孔性基材，可在常溫涂布后，直接貼合、加壓，進(jìn)行粘接。濕層壓法也是水性樹脂膠粘劑最常用的粘接施工方法。
　　 (2)對于非滲透性基材，可在膠粘劑涂布、干燥后，用熱空氣、紅外燈或烘箱、烘道進(jìn)行熱活化，即干法層壓，也就是加熱使涂布干燥后表面已無粘性的膠層熱融，賦予可粘接性，貼合后樹脂再結(jié)晶化，立即得到較高的初期粘接強(qiáng)度。這種粘接方式，在工業(yè)操作上希望熱活化溫度低。

　　 下面將水性聚氨酯膠粘劑的幾個主要應(yīng)用領(lǐng)域作一簡介。

　   3.木材加工
　　 木材加工是水性膠粘劑的最大應(yīng)用領(lǐng)域。據(jù)日本膠粘劑工業(yè)協(xié)會(日本接著劑工業(yè)會)統(tǒng)計，1994年用于各種木材加工的脲醛樹脂產(chǎn)量有33．92萬噸、三聚氰胺樹脂7．33萬噸、水性酚醛樹脂2．42萬噸、醋酸乙烯及其共聚乳液17．03萬噸、EVA乳液3．26萬噸、丙烯酸酯乳液6．74萬噸、用于木材粘接的水性乙烯基聚氨酯0．9萬噸、其他水性膠粘劑5．42萬噸。

　　 膠合板、纖維板、刨花板制造常用的水性膠粘劑有脲醛樹脂、三聚氰胺—甲醛樹脂、酚醛樹脂等，木工粘接用水性膠粘劑還有醋酸乙烯樹脂乳液、乙烯-醋酸乙烯樹脂乳液、丙烯酸酯樹脂乳液等。釆用“三醛樹脂，，制造復(fù)合板材，一般要求木材水分含量在2％以內(nèi)，而未經(jīng)干燥處理的木材水分含量在10％左右甚至更高，需要經(jīng)過干燥處理才能進(jìn)行層壓復(fù)合加工，耗能大，否則壓制的板材產(chǎn)生爆裂；并且三醛樹脂在粘接過程及制品使用、放置過程均可能產(chǎn)生有刺激性氣味和毒性的甲醛，對環(huán)境造成污染；脲醛膠粘合的制品耐水性較差，白膠則耐水及耐熱性均不佳，熱壓時易透膠。而采用含異氰酸酯基團(tuán)的乙烯基水性聚氨酯膠粘劑及異氰酸酯乳液可避免以上缺點，固化快，制品耐水性好。水性聚氨酯類膠粘劑用量少，可彌補(bǔ)價格高的不足。日本、美國、德國等國家已將水性乙烯基聚氨酯膠粘劑部分取代了污染嚴(yán)重的“三醛樹脂”膠粘劑。水性乙烯基聚氨酯膠粘劑就是為了替代脲醛等甲醛樹脂而開發(fā)的。由日本光洋產(chǎn)業(yè)株式會社和株式會社于1974年開發(fā)成功的水性乙烯基聚氨酷膠粘劑，最早應(yīng)用于木材加工，據(jù)1983年的報道年產(chǎn)量就達(dá)1萬噸，1987年以來用于膠合板及木材粘接等用途的水性乙烯基聚氨酯年產(chǎn)量達(dá)1—1．5萬噸左右。

　　 水性乙烯基聚氨酯具有以下特性：
　　 ①常溫固化，甚至可在0℃粘接，加熱固化性能更好；
　　 ②pH值在6-8，基本上為中性，對木材無污染；
　　 ③不含甲醛、苯酚等有害物質(zhì)；
　　 ④根據(jù)主劑材料配方及交聯(lián)劑多異氰酸酯用量、品種的選擇，可適應(yīng)不同的基材的粘接。
　　 缺點是有適用期限制，由于異氰酸酯基團(tuán)的反應(yīng)性，如粘附在衣物、手上，于燥后不易清除。

　  4.復(fù)合層壓及貼塑加工
　　 聚氯乙烯、聚酯、ABS、經(jīng)電暈處理的聚烯烴等塑料薄膜或片材，以及棉布和化纖織物、紙張、皮革之間可用水性聚氨酯膠粘劑進(jìn)行層壓復(fù)合，聚氨酯具有柔韌的膠膜，并且特別適合于含增塑劑的軟質(zhì)PvC的涂層和粘接。水性聚氨酯最初的應(yīng)用是用于粘接PVC等材料?！　?/span>

　　 聚氨酯具有優(yōu)異的耐低溫性、柔韌性，是其他水性膠粘劑所不及的，可用于制造高質(zhì)量的復(fù)合布、布-塑料片復(fù)合層壓物等，如水性聚氨酯可用于地毯背襯膠粘劑。溶劑型聚氨酯膠粘劑的用途中用量最大的領(lǐng)域是食品包裝復(fù)合薄膜及裝飾紙用復(fù)合膠粘劑，但溶劑的氣味大，已有人研究用雙組分水性聚氨酯作為復(fù)合薄膜干法復(fù)合膠粘劑，使制品仍具有較好的復(fù)合強(qiáng)度及柔軟性。即為一種復(fù)合塑料薄膜粘接用水性膠與一種溶劑型膠的粘接強(qiáng)度的比較示例。

　　 大多數(shù)水性聚氨酯是熱塑性聚氨酯，能夠采用熱熔膠的方法進(jìn)行粘接。在這種情況下，需要掌握聚氨酯的熔融粘度特性，一般來說，熔融粘度在104Pa·s左右是比較合適的熱熔粘接溫度。

  5.其他
　　 (1)植絨加工 植絨加工中，要求粘合劑對PVC塑料底材或布料具有較高的粘附力。衣料植絨要求成型的植絨層具有耐干濕洗滌性，以及對二次加工的適應(yīng)性。靜電植絨，有機(jī)溶劑有發(fā)生火災(zāi)、爆炸的危險，必須采用高性能的水性膠粘劑。水性聚氨酯具有優(yōu)良的柔韌性，膠層柔軟，可作為植絨粘合劑。內(nèi)交聯(lián)水性聚氨酯或添加交聯(lián)劑之水性聚氨酯粘合劑的性能超過丙烯酸酯乳液粘合劑。作為植絨粘合劑，必須增稠。

　　 例如，一種由聚醚二醇、DMPA、聚酯類增塑劑、少量三羥基交聯(lián)劑、防老劑、三乙胺制成的陰離子型聚氨酯乳液，用聚丙烯酸增稠劑增稠至48Pa·s，刮涂在斜紋棉布上，濕膠層厚0.25mm，在15-30s內(nèi)撒1mm長的人造絲，通過打漿棒使毛絨定向，在150-155℃干燥5min，吹去未粘附的絨毛，即得到具有柔軟織態(tài)感的植絨制品。經(jīng)干濕擦測試，性能評價為A級。

　　 (2)壓敏膠 乳液壓敏膠的用途是制造膠帶、不干膠標(biāo)簽等，也可直接使用，廣泛用于辦公用品、建筑、家具、車輛等領(lǐng)域，考慮到耐老化性、粘接強(qiáng)度、透明性、無毒性等因素，目前一般使用丙烯酸酯類乳液。而聚氨酯具有粘接強(qiáng)度高、耐寒等性能，可成為水性壓敏膠中一種新型優(yōu)良品種，基材主要是紙張、塑料薄膜及織物等。

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