水性膠黏劑的分類及特點介紹
發(fā)布時間：2014-12-04 10:02:00來源：http://39210.com.cn
水性膠黏劑的概述
水性膠黏劑是以樹脂為黏料，以水為溶劑或分散劑，取代對環(huán)境有污染的有毒有機(jī)溶劑，而制備成的一種環(huán)境友好型膠黏劑?，F(xiàn)有水基膠粘劑并非100%無溶劑的，可能含有有限的揮發(fā)性有機(jī)化合物作為其水性介質(zhì)的助劑，以便控制粘度或流動性。優(yōu)點主要是無毒害、無污染、不燃燒、使用安全、易實現(xiàn)清潔生產(chǎn)工藝等，缺點包括干燥速度慢、耐水性差、防凍性差。
水性聚氨酯的缺點：
水性聚氨酯膠黏劑存在著干燥速度慢、對非極性基材潤濕性差、初黏性低以及耐水性不好等問題。同時其乳膠膜的硬度、及力學(xué)性能也遠(yuǎn)遠(yuǎn)不足
改性：
（1）調(diào)整結(jié)構(gòu)在保證乳液穩(wěn)定性的前提下，親水基團(tuán)的含量盡可能低，可提高膠膜的耐水性；
（2）改進(jìn)工藝采用工藝性能優(yōu)良的乳化設(shè)備進(jìn)行熱處理，可提高膠膜的強(qiáng)度和耐水性。
（3）復(fù)合改性為了改善水性聚氨酯的某些性能，可與其他水性樹脂如環(huán)氧樹脂乳液、脲醛樹脂等共混，制成新的水性膠黏劑，其性能有所提高。
（4）接枝改性在聚氨酯乳液中加人適量的苯乙烯單體，通過原位聚合法制得聚氨酯一苯乙烯接枝乳液，提高了粘接性和耐水性。
（5）乙烯基乳液分散改性可將多異氰酸酯（或其預(yù)聚體）有機(jī)溶液分散在聚乙烯醇、羧甲基纖維素的水溶液中
（6）交聯(lián)改性是提高水性聚氨酯性能的有效方法，可提高膠膜的耐水性、耐熱性和粘接強(qiáng)度。
分類⒈按材料分類：
聚乙烯醇類水性膠黏劑、乙烯乙酸酯類水性膠黏劑、丙烯酸類水性膠黏劑、聚氨酯類水性膠黏劑、環(huán)氧水性膠黏劑、酚醛水性膠黏劑、有機(jī)硅類水性膠黏劑、橡膠類水性膠黏劑
分類⒉按應(yīng)用分類：
建筑用水性膠黏劑、包裝用水性膠黏劑、汽車用水性膠黏劑、制鞋用水性膠黏劑、日用水性膠黏劑
分類⒊按溶劑分類
水溶性和乳液型膠黏劑兩種
特性與改性
1、水性聚氨酯(APU)膠粘劑APU是以水代替有機(jī)溶劑作為分散介質(zhì)的新型聚氨酯體系，也稱水分散聚氨酯、水系聚氨酯或水基聚氨酯。水性聚氨酯以水為溶劑，無污染、安全可靠、機(jī)械性能優(yōu)良、相容性好、易于改性。
APU膠粘劑無毒無污染，高分子量使它能形成性能優(yōu)良的粘合膜，它具有耐低溫、柔韌性、粘接性能好、膠膜物性可調(diào)節(jié)范圍寬等優(yōu)點;其分子結(jié)構(gòu)中具有柔性分子鏈，表現(xiàn)出優(yōu)良的耐沖擊、耐疲勞、耐低溫性能，還具有性能的可設(shè)計性，膠層從柔性到剛性的任意可調(diào)，可滿足不同材料間的粘合需求;目前，水性聚氨酯膠粘劑的合成方法已經(jīng)比較成熟，主要有以下幾種方法：
(1)在聚氨酯樹脂結(jié)構(gòu)中引入部分親水基團(tuán)，使其自乳化。
(2)丙酮法：先制得高粘度預(yù)聚體，再加丙酮降低粘度，再用親水單體擴(kuò)鏈，在高速攪拌下加入水中，通過強(qiáng)力剪切作用使之分散在水中，乳化后減壓蒸餾回收溶劑即制得PU水分散體系。
(3)封端異氰酸酯法：選擇合適的封閉劑，將對水敏感的異氰酸酯的端-NCO基團(tuán)保護(hù)起來，使其失去活性，再加入擴(kuò)鏈劑和交聯(lián)劑共乳化制成乳液使用時，通過一定溫度及特種催化劑解蔽，再生成-NCO端基，擴(kuò)鏈以制備水性聚氨酯
缺點：
水性聚氨酯膠黏劑存在著干燥速度慢、對非極性基材潤濕性差、初黏性低以及耐水性不好等問題。同時其乳膠膜的硬度、及力學(xué)性能也遠(yuǎn)遠(yuǎn)不足
改性：
(1)調(diào)整結(jié)構(gòu)
在保證乳液穩(wěn)定性的前提下，親水基團(tuán)的含量盡可能低，可提高膠膜的耐水性;
(2)改進(jìn)工藝
采用工藝性能優(yōu)良的乳化設(shè)備進(jìn)行熱處理，可提高膠膜的強(qiáng)度和耐水性。
(3)復(fù)合改性
為了改善水性聚氨酯的某些性能，可與其他水性樹脂如環(huán)氧樹脂乳液、脲醛樹脂等共混，制成新的水性膠黏劑，其性能有所提高。
(4)接枝改性
在聚氨酯乳液中加人適量的苯乙烯單體，通過原位聚合法制得聚氨酯一苯乙烯接枝乳液，提高了粘接性和耐水性。
(5)乙烯基乳液分散改性
可將多異氰酸酯(或其預(yù)聚體)有機(jī)溶液分散在聚乙烯醇、羧甲基纖維素的水溶液中
(6)交聯(lián)改性是提高水性聚氨酯性能的有效方法，可提高膠膜的耐水性、耐熱性和粘接強(qiáng)度。
2、丙烯酸乳液膠粘劑丙烯酸酯橡膠(ACM)是由丙烯酸烷基(CH2=CH-COOR)為主要單體，與少量帶有可提供交聯(lián)反應(yīng)活性基團(tuán)的單體共聚而成的一類彈性體?？筛鶕?jù)分子設(shè)計和粒子設(shè)計方法合成出軟硬程度不同的乳液膠黏劑。丙烯酸系聚合物具有優(yōu)良的保色、透明性、耐光和耐候性、耐久性，低溫性能好，對紫外線的降解作用不敏感，具有高粘接強(qiáng)度和剪切強(qiáng)度與優(yōu)良的抗氧化性。
缺點：
丙烯酸酯類乳液膠黏劑存在的問題是在耐水性、粘接性、耐熱性等方面尚不能完全滿足使用要求。
改性：
大量改性工作中核-殼結(jié)構(gòu)粒子設(shè)計與有機(jī)硅改性受到研究者的極大重視。
(1)、由于核殼結(jié)構(gòu)乳膠粒的核-殼之間可能存在接枝、互穿或者離子鍵合，乳膠粒的核-殼結(jié)構(gòu)化可以顯著提高聚合物的耐磨、耐水、耐候、抗污、防輻射性、抗張強(qiáng)度、抗沖強(qiáng)度和粘接強(qiáng)度，改善透明性，降低最低成膜溫度，改善加工性能。
(2)、經(jīng)有機(jī)硅改性的(甲基)丙烯酸酯類乳液壓敏膠具有較好的固化性，具有良好的粘接性、耐油耐溶劑性、耐候性、耐水性以及良好的透氣性等。同時該乳液聚合穩(wěn)定性好，涂膜具有柔軟滑爽的手感、優(yōu)良的耐水性和較好的機(jī)械強(qiáng)度。
3、聚醋酸乙烯乳液(PVAc)醋酸乙烯酯工業(yè)品含二苯胺(DPA)、乙酸銅或氫醌(HQ)阻聚劑。
聚醋酸乙烯性質(zhì)：無色粘稠液體或無色至微黃色透明玻璃狀顆粒。無臭，有韌性和塑性。不因日光和熱而著色或老化。30℃左右時軟化。溶于乙醇、丙醇和苯、不溶于水和脂肪。
PVAc乳液是最重要的乳液型膠黏劑之一，廣泛應(yīng)用于木材加工、家具組裝、包裝材料等領(lǐng)域，俗稱白乳膠。但傳統(tǒng)的PVAc乳液耐寒、耐水、耐濕性能較差。
改性：
一方面，通過醋酸乙烯酯單體與(甲基)丙烯酸酯、乙烯，含羥基、羧基的單體等進(jìn)行共聚改性，改善耐水性和抗蠕變性能。
另一方面，可通過共聚合合成有互穿網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的乳液，由于聚合物網(wǎng)絡(luò)間交叉滲透起到協(xié)同作用，改善了聚合物的性能。
此外，還可采用改性保護(hù)膠體進(jìn)行改性，或者采用核殼聚合形成以無機(jī)物為核、醋酸乙烯為殼的復(fù)合粒子。
4、醋酸乙烯-乙烯共聚乳液醋酸乙烯-乙烯共聚乳液，EVA(ethylene-vinylacetate)乳液即醋酸乙烯-乙烯共聚乳液。VAE乳液被廣泛用于膠粘劑的基料。由于乙烯的引入，使VAc均聚物高分子鏈中無規(guī)則的嵌段共聚了乙烯軟單體，活性增加，產(chǎn)生了內(nèi)增塑作用。
VAE乳液的特點：
(1)具有很好的機(jī)械性能和貯存穩(wěn)定性;
(2)膠膜耐堿性、抗蠕變性和耐高溫性好;
(3)有很好的濕粘性及很快的固化速度;
(4)具有廣泛的粘接性能;
(5)具有較低的成膜溫度;
(6)膠膜具有較好的耐水耐酸堿;
(7)內(nèi)增塑性且表面張力低
改性：
為了進(jìn)一步提高膠膜的耐水性、耐溶劑性和強(qiáng)度，可采用以下改性方法來提高其性能和拓寬其應(yīng)用范圍。
(1)將兩種或兩種以上的聚合物乳液共混是最簡便的改性方法。改善EVA乳液的耐水性和耐熱性，其粘接強(qiáng)度大大提高;
(2)外加交聯(lián)劑如氨基樹脂或異氰酸酯改性。這種乳液對親水或憎水基材均有良好的粘接力，且表現(xiàn)出優(yōu)良的耐水耐候性;
(3)將EVA乳液與柔性單體，及醋酸乙烯、氯乙烯等硬性單體共聚，不僅可以提高EVA乳液的性能，使共聚乳液的Tg范圍擴(kuò)大，且能降低成本，增大EVA乳液的應(yīng)用范圍。
水基環(huán)氧膠黏劑，水性環(huán)氧樹脂通常是指環(huán)氧樹脂以微粒、液滴或膠體形式分散于水相中所形成的乳液、水分散體或水溶液。
根據(jù)制備方法的不同，環(huán)氧樹脂水性化有以下四種方法：機(jī)械法、化學(xué)改性法、相反轉(zhuǎn)法和固化劑乳化法等。
5、水基環(huán)氧分散體水基環(huán)氧分散體不含有機(jī)溶劑，可黏合多種類型基材，適當(dāng)固化后可提高它的黏合強(qiáng)度和提供多種優(yōu)良性質(zhì)，且對環(huán)境友好，常用作層壓膠黏劑、涂料、底漆、織物和玻璃膠黏劑、混凝土增黏劑等。
6、其它類型水基膠黏劑
①酚醛樹脂乳液克服了溶劑型酚醛樹脂的貯存穩(wěn)定性差、易變色、可燃、成本高等缺點。一般以水溶性高分子作分散劑，采用后乳化的方式制備，主要用于耐水膠合板、纖維板等。
②脲醛樹脂膠粘劑原料充足、價格低廉，膠接強(qiáng)度高、耐冷水性能好，是膠粘劑中用量最大的品種，廣泛應(yīng)用于木器加工、膠合板、刨花板、人造板的生產(chǎn)及室內(nèi)裝修等行業(yè)。
上一條：水性光油應(yīng)用中的注意事項和常見問題
下一條：未來丁腈手套行業(yè)發(fā)展趨勢是：便攜化智能化
