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水性聚氨酯胶黏剂简介

一、水性聚氨酯胶黏剂分类

到目前为止，水性聚氨酯的研究已有60多年，其有各种各样的分类方式，

通常采用的分类方式有以下六种。

1、按使用形式分类

按使用形式分类，可分为单组份与双组分水性聚氨酯。

（1）单组份水性聚氨酯

单组份水性聚氨酯应用最早，一般指可直接投入生产使用的或者无需交联剂

的水性聚氨酯，有着耐水性较差的缺点，但通过交联改性可以获得较高的稳

定性、力学性能、耐水性的提升。

（2）双组分水性聚氨酯

双组分水性聚氨酯是指多异氰酸酯预聚体与多元醇两个组分，其单独使用时

不能直接投入生产，必须添加交联剂。使用时将两组分混合，多异氰酸酯与多元

醇和空气中的水反应，生成聚脲与聚氨酯，从而产生交联。双组分水性聚氨酯的

耐水性较好，但多异氰酸酯与水反应生成CO，导致聚氨酯胶膜气泡较多，外观

2

较差，且不环保。

2、按亲水基团分类

根据水性聚氨酯分子主链或者侧链上的离子基团性质或是否携带离子基团，

可将其分为阴离子、阳离子和非离子型。

（1）阴离子型水性聚氨酯因为反应完全、综合性能好而最为常用，可以分

为羧酸型和磺酸型，其离子基团一般在侧链上。

（2）阳离子型水性聚氨酯为主链或侧链上含有锍离子或铵离子的水性聚氨

酯，亲水的铵离子一般由含氨基的扩链剂经酸化或者烷基化的反应形成，也可以

将含氨基的聚氨酯与环氧氯丙烷以及酸反应生成，阳离子型水性聚氨酯的主要缺

点是热稳定性与力学性能较差。

（3）非离子型水性聚氨酯的分子主链或侧链中不带有亲水离子基团。要使

非离子型水性聚氨酯乳化，就必须加入乳化剂并在高速旋转的剪切乳化机下乳化，

也可以通过形成非离子亲水基团来进行乳化，如羟甲基，非离子型的水性聚氨酯

耐水性较差。

3、按原料分类

水性聚氨酯的主要原料为低聚多元醇和多异氰酸酯。

（1）低聚多元醇

按主要原料多元醇分类，有聚酯多元醇、聚醚多元醇、聚四氢呋喃、聚丙烯

酸多元醇、丙烯酸酯、聚碳酸酯多元醇、聚己内酯二醇、蓖麻油、聚酯酰胺、聚

丁二烯二醇等，主要使用的是聚酯型二元醇和聚醚型二元醇。总体上来说，使用

聚酯型二元醇制备的水性聚氨酯的力学性能较好、粘接强度较高但稳定性与耐水

性较差，使用聚醚型二元醇制备的水性聚氨酯，由于醚键的高柔顺性与疏水性，

热稳定性与耐水性较好，但价格偏高，此外还有聚醚-聚酯，聚醚-聚丁二烯等混

合型。

（2）多异氰酸酯

按主要原料多异氰酸酯分类可分为芳香型、脂肪型和酯环型，芳香型包括甲

苯二异氰酸酯(TDI)，二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)等常用异氰酸酯，脂肪型包括

六甲撑二异氰酸酯(HDI)等，酯环型包括异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、4,4-二环己

基甲烷二异氰酸酯(H-MDI)等。芳香型由于其带有苯环，使得其力学性能较好，

但容易黄变，脂肪型与酯环型抗黄变性能好、稳定性与耐水解性较好，大多数高

性能外观好的水性聚氨酯都是由脂肪性或酯环型多异氰酸酯制备而成。

4、按分散状态分类

按水性聚氨酯的分散状态，可分为乳液、分散液和水溶液。

名称水性聚氨酯乳液水性聚氨酯分散液水性聚氨酯水溶液

状态分散分散溶解胶体

外观白色不透明白色半透明透明

粒径/μm＞0.10.001-0.1＜0.001

粘度粘度小粘度较大粘度大

分子量＞5000数千到数十万100-1000

5、按整体结构分类

按乳液的整体结构分类可分为下列四种：

(1)聚氨酯乳液，即单组份聚氨酯乳液，由多元醇、异氰酸酯与扩链剂制备

而成聚氨酯再中和乳化于水中而成的乳液。

(2)异氰酸酯乳液，是双组分水性聚氨酯的组分之一，先把亲水基团引入异