水性聚氨酯樹脂使用方法

A. 水性聚氨酯樹脂的水性聚氨酯的合成原理

目前，陰離子型水性聚氨酯最為重要，芳香族水性聚氨酯合成的化學原理版可用下列反應式表示權：

在中和之後加水乳化的同時，水也起到擴鏈劑的作用，擴鏈後大分子的端-NCO基團轉變為-NH2，進一步同-NCO反應，通過脲基（-NH-CO-NH-）使水性聚氨酯的分子量進一步提高。
脂肪族水性聚氨酯使用脂肪族二異氰酸酯（如IPDI、TMXDI）為單體，其活性較低，因此，其在水中的擴鏈是通過加入水中加入乙二胺、肼或二乙烯三胺（多乙烯多胺）進行；此法溶劑用量低，無須脫除溶劑，工藝更可靠，可以實現真正意義上的綠色工藝生產。

B. 水性聚氨酯壓敏膠的使用方法

1、在使用前先清理被粘接表面的污物（如灰塵、水、油和其它污跡）
2、用絲網印刷把水性壓敏膠液塗附於粘接面，厚度大於 40微米，待其乾燥。 （用 80目的不銹鋼絲網）
3、直到膠體透明，完全乾燥。（在可調鼓風烘箱60℃下乾燥 20 分鍾）
4、完全乾燥後，快速把粘接面相互粘合或者用隔離紙將其保護起來。
5、把粘接面相互粘合後，施加一定的壓力確保其有良好的粘接效果。
6、水性壓敏膠使用完後，蓋緊蓋子。
7、在水性壓敏膠沒有固化前用溫水清潔使用過的絲網，刷子和夾子等工具
註：手工施膠和施膠設備上膠均可，也適用於絲網印刷。
1、使用去離子水稀釋。
2、觸及皮膚用清水或肥皂清洗即可。
3、常溫下（25～30℃） ，該膠施膠24小時後粘結力達到最大，可以進行測試。低溫時，該膠乾燥時間較長，應根據實際情況順延測試時間或施膠後盡可能使用加熱烘烤（溫度在35～45℃）以確保該膠性能的體現。
4、不適合粘接材質：未進行表面處理的PE、PP、軟質鹽化塑料、含氟樹脂、硅膠樹脂；表面未做防銹處理的鐵、銅等容易生銹的金屬。

C. 水性聚氨酯怎樣做到先親水再疏水的

1 概述

聚氨酯即由多異氰酸酯與多元醇反應而形成的以氨基甲酸酯重復的結構單元。聚氨酯樹脂具有軟硬度可調、耐磨、耐溶劑、耐低溫及與大多數材料有粘接性等特點，近年來發展相當迅速,而水性聚氨酯則兼具無毒、不易燃燒、對環境友好等優點，因而越來越受到人們的重視，開發並應用水性聚氨酯將成為今後聚氨酯工業的發展趨勢[1]。
本課題研究的是陰離子型水分散聚氨酯塗層，經該塗層處理的織物具有防水透濕的功能。

2 原理

由於聚氨酯樹脂疏水性很強，既不溶於水中，也很難分散於水中，而異氰酸酯基團與水的反應活性很大，所以直接制備水性聚氨酯很難實現。因此，要製取水性聚氨酯首先要在聚氨酯大分子鏈上引入親水基團(如羧酸基、磺酸基團)，然後再將其分散於水中，製得水分散聚氨酯[2]。為了提高水性聚氨酯塗層的性能，可在上述體系中引入封閉劑，即封閉劑與預聚體中的部分異氰酸基(－NCO)反應生成氨酯鍵，而氨酯鍵在加熱的條件下又裂解生成異氰酸酯(解封閉)，再與織物上的羥基反應生成聚氨酯[3]。這樣就增加了聚氨酯塗層與織物的結合力。

3 試驗

3.1 主要原材料
原料名稱與規格 生產單位
異氰酸酯 工業級 大連化工廠或進口
聚醚多元醇 工業級 天津化工三廠
擴鏈劑 化學純 宜興市第二化學試劑廠
親水劑 化學純 上海試劑一廠
中和劑 化學純 上海試劑一廠
丙酮 工業級 高橋化工二廠
3.2 工藝流程
3.3 制備方法
在不銹鋼反應釜中加入已經脫水處理的聚醚多元醇(異氰酸酯遇水反應生成脲，因此聚醚在使用前要作脫水處理)，在攪拌下加入異氰酸酯和催化劑，升溫至一定溫度，保溫1個小時,製得預聚體。將預聚體用丙酮稀釋，加入擴鏈劑進行擴鏈並使聚氨酯大分子鏈上引入親水基團，中和後使其成為離子體，最後加水乳化，脫去溶劑後製得水性聚氨酯塗層。

4 產品性能

產品性能見表1。
表1 鐵錨111、112、113水分散聚氨酯塗層性能

5 應用

水性聚氨酯可廣泛用作尼絲紡、真絲、棉、帆布、滌棉等織物的塗層。經塗層整理後的織物具有防水透濕、表面柔軟、富有彈性的功能。該塗料適用於做滑雪衫、風雨衣、茄克衫等服裝面料及帳篷、防油布等工業用布,也可用於混紡織物仿毛整理，是一種高檔的整理劑。

6 結果與討論

6.1 －NCO/－OH值的確定
芳香族異氰酸酯的苯環結構與擴鏈劑組成了聚氨酯大分子鏈中的硬段，使材料具有剛性和強度。大分子量的聚醚多元醇具有柔軟性，有很低的玻璃化溫度，構成了聚氨酯大分子鏈中的軟段，使材料具有柔軟性。不同的異氰酸酯與羥基比可得到不同性能的材料，如－NCO/－OH值減小，柔軟性增加；－NCO/－OH值增大，剛性增大，提高材料的剛性和牢度。此外，透濕性與－NCO/－OH值有關，－NCO含量增多，擴鏈劑中的親水基團量增大，透濕率增大;但其過多，成膜後會手感發粘。當－NCO/－OH=1/2時，分子鏈兩端以－OH結尾，聚合度最小。當－NCO/－OH=2，分子鏈兩端以－NCO結尾，同樣聚合度也是最小。當－NCO/－OH=1時，無限度聚合，反應難於控制。－NCO/－OH對塗層質量的影響見表2。
表2 －NCO/－OH對塗層質量的影響
由上表可知，－NCO/－OH比值越接近於1，分子量越大，體現在塗層的性能上是耐水壓越高，但粘度增大，不利於反應的控制。
因此，選擇合適的－NCO/－OH值，可得到既富有彈性、手感柔軟、透濕性又好的水性PU塗層。
由實驗得出，水性聚氨酯塗層－NCO/－OH值以控制在1.20～1.80之間為好。
6.2 －NCO％含量的控制
我們在實際生產中，採用了中間控制預聚體中異氰酸根百分含量(－NCO％,m/m)的方法，以穩定生產工藝。
－NCO％含量的中間控制，在整個反應過程中顯得尤為重要，它不僅關繫到整個反應能否順利進行，而且還直接影響塗層的質量。
－NCO％含量增加，膜的拉伸強度增加，延伸率下降。從結構上分析,－NCO％含量增高，硬段(異氰酸酯)增加，軟段減少，因此膜的拉伸強度增加，同時硬脆性增加，延伸率下降(見表3)。
表3 －NCO％含量對反應過程的影響
因此，－NCO％含量(m/m)一般宜控制在2.00％～2.80％。
6.3 溫度對預聚反應的影響
由於催化劑的加入，大大地增加了異氰酸酯的反應活性。如果溫度過高，將有較多的副產物產生，導致凝聚，同時過高的反應溫度會導致異氰酸酯自聚。溫度過低，則反應不完全。表4為在實驗中測得的在一定配比、一定反應時間、不同溫度下－NCO％的含量，從而反映出反應的完全程度。
表4 反應溫度對預聚體的影響
由表4可見，反應溫度低於45℃時,反應不完全。溫度高於60℃,則反應難於控制,這主要是由於溫度過高時,預聚反應發生支鏈反應和異氰酸酯產生自聚。因此溫度應控制在50～60℃。
6.4 塗布工藝對耐水壓的影響
(1)不同基布對耐水壓的影響見表5。
表5 基布對耐水壓的影響
由此可見，織物的疏密程度直接影響耐水壓，密度高耐水壓高，密度低耐水壓低。
(2)上膠量對耐水壓的影響見表6。
表6 上膠量對耐水壓的影響
註：基布為尼絲紡(S2438)T=190根/厘米2
由表6可得出，耐水壓與上膠量有關，上膠量多耐水壓高,上膠量少耐水壓低。

7 結論

(1)－NCO/－OH(－NCO％)大小與塗層的性能有關，選擇范圍為：
－NCO/－OH=1.20～1.80
(2)－NCO％含量控制可作為在生產過程中中間控制的依據。
(3)溫度對預聚反應的影響較大，溫度過高產生支鏈反應，溫度過低反應不完全。溫度宜控制在50～60℃。
(4)塗布工藝影響塗層材料的耐水壓。
同一基布：上膠量大，耐水壓高;上膠量小，耐水壓低。
不同基布、相同上膠量：基布疏，耐水壓低;基布密，耐水壓高。

D. 什麼是水性聚氨酯膠

水性聚氨酯膠是指聚氨酯溶於水或分散於水中而形成的膠粘劑，有人也稱水性聚氨酯膠為水系聚氨酯膠或水基聚氨酯膠。水性聚氨酯膠依其外觀和粒徑，將其分為三類：聚氨酯水溶液(粒徑<0.001um，外觀透明)、聚氨酯分散液(粒徑0.001-0.1 um，外觀半透明)、聚氨酯乳液(粒徑>0.1 ，外觀白濁)。水性聚氨酯膠最大的優勢是以水為基本介質，具有不燃、氣味小、不污染環境、節能、操作加工方便等優點，已受到人們的重視。目前，水性聚氨酯的核心技術受技術壁壘而依舊被國外公司所控制，國內水性聚氨酯膠的價格成本較高，產品水平也參差不齊，比較好的唯有東方樹脂生產的德力水性聚氨酯膠。 水性聚氨酯膠粘劑的性能特點與溶劑型聚氨酯膠粘劑相比，水性聚氨酯膠粘劑除了上述的無溶劑臭味、無污染等優點外，還具有下述特點。(1)大多數水性聚氨酯膠粘劑中不含NCO基團，因而主要是靠分子內極性基團產生內聚力和粘附力進行固化。而溶劑型或無溶劑單組分及雙組分聚氨酯膠粘劑可充分利用NCO的反應、在粘接固化過程中增強粘接性能。水性聚氨酯中含有羧基、羥基等基團，適宜條件下可參與反應，使膠粘劑產生交聯。(2)除了外加的高分子增稠劑外，影響水性聚氨酯粘度的重要因素還有離子電荷、核殼結構、乳液粒徑等。?聚合物分子上的離子及反離子(指溶液中的與聚氨酯主鏈、側鏈中所含的離子基團極性相反的自由離子)越多，粘度越大；而固體含量(濃度)、聚氨酯樹脂的分子量、交聯劑等因素對水性聚氨酯粘度的影響並不明顯，這有利於聚氨酯的高分子量化，以提高膠粘劑的內聚強度。與之相比，溶劑型聚氨酯膠粘劑的粘度的主要影響因素有聚氨酯的分子量、支化度、膠的濃度等。相同的固體含量，水性膠粘劑的粘度較溶劑型膠粘劑小。(3)粘度是膠粘劑使用性能的一個重要參數。水性聚氨酯的粘度一般通過水溶性增稠劑及水來調整。而溶劑型膠粘劑可通過提高固 含量、聚氨酯的分子量或選擇適宜溶劑來調整。(4)由於水的揮發性比有機溶劑差，故水性聚氨酯膠粘劑乾燥較慢，並且由於水的表面張力大，對表面疏水性的基材的潤濕能力差。若當大部分水分還未從粘接層、塗層揮發到空氣中，或者被多孔性基材吸收就遽然加熱乾燥，則不易得到連續性的膠層。由於大多數水性聚氨酯膠是由含親水性的聚氨酯為主要固體成分，且有時還含水溶性高分子增稠劑，膠膜乾燥後若不形成一定程度的交聯，則耐水性不佳。(5)水性聚氨酯膠粘劑可與多種水性樹脂混合，以改進性能或降低成本。此時應注意離子型水性膠的離子性質和酸鹼性，否則可能引起凝聚。因受到聚合物間的相容性或在某些溶劑中的溶解性的影響，溶劑型聚氨酯膠粘劑只能與為數有限的其他樹脂膠粘劑共混。(6)水性聚氨酯膠粘劑氣味小，操作方便，殘膠易清理，而溶劑型聚氨酯膠粘劑使用中有時還需耗用大量溶劑，清理也不及水性膠方便。

E. 水性與油性聚氨酯

水性的相對比較好。
1，水性聚氨酯是以水代替有機溶劑作為分散介質的新型聚氨酯體系，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、機械性能優良、相容性好、易於改性等優點。
2， 聚氨酯樹脂的水性化已逐步取代溶劑型，成為聚氨酯工業發展的重要方向。水性聚氨酯可廣泛應用於塗料、膠粘劑、織物塗層與整理劑、皮革塗飾劑、紙張表面處理劑和纖維表面處理劑。
3， 水性聚氨酯化學灌漿材料是淡黃色的，而油性聚氨酯堵漏劑是深褐色的。這是兩個產品直觀最明顯的區別。

F. 水性聚氨酯的用途有哪些

水性聚氨酯可廣泛應用於塗料、膠粘劑、織物塗層與整理劑、皮革塗飾劑、專紙張表面屬處理劑和纖維表面處理劑。

水性聚氨酯是以水代替有機溶劑作為分散介質的新型聚氨酯體系，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、機械性能優良、相容性好、易於改性等優點。

(6)水性聚氨酯樹脂使用方法擴展閱讀

水性聚氨酯的分類：

1、按粒徑和外觀分可分為聚氨酯水溶液（粒徑<0．001微米，外觀透明）、聚氨酯水分散體（粒徑：0．001-0．1微米，外觀半透明）、聚氨酯乳液（粒徑>0．1微米，外觀白濁）；

2、依親水性基團的電荷性質，水性聚氨酯可分為陰離子型水性聚氨酯、陽離子型水性聚氨酯和非離子型水性聚氨酯。其中陰離子型最為重要，分為羧酸型和磺酸型兩大類；

3、依合成單體不同水性聚氨酯可分為聚醚型、聚酯型和聚醚、聚酯混合型。依照選用的二異氰酸酯的不同，水性聚氨酯又可分為芳香族和脂肪族，或具體分為TDI型、HDI型等等。

G. 水性聚氨酯樹脂耐溫多少度

耐熱溫度測試方法不一樣，得出的結果也不同。還有與使用的方式和工藝，有很大回關系。如果是做壓花等，由於答接觸高溫時間短，水性聚氨酯可以經受170-180℃。但是要是做高溫抗粘連，70-80℃就算是高溫了，因為有壓力、時間持續幾小時。一般通過測試軟化點（水性聚氨酯膜開始軟化的直觀溫度），通常低於170℃。單組份水性聚氨酯在幾十到160℃左右。加入固化劑或者交聯劑，可以提高耐熱溫度。
原創手工輸入，希望有幫助。

H. 水性聚氨酯樹脂於水怎麼配比

這個要看水性聚氨酯樹脂的配方的。是這樣的，水性聚氨酯的固含量越高是越難形成內穩定體系的，容固含量越低越容易形成穩定的體系，我不知道你是買的水性聚氨酯往裡面加水？還是在做水性聚氨酯？我估計你是在做水性聚氨酯，這個一般固含量做到30%，也就是說水在70%是最穩定的體系。但拜耳可以做到固含量60%，也就是說水在40%。 如果你買了水性聚氨酯然後往裡面加水，那你可以隨便加，加到多少都沒問題。但如果是這樣的話，我不明白你為什麼往裡面加水了。

I. 請問什麼是 聚氨酯樹脂 和 水性聚氨酯樹脂

聚氨酯樹脂就是沒有加任何助劑的PU。。。
水性PU就是一般是水溶性的塗料，使用時不得揮發難聞味道的那種。。。