杀菌性水性聚氨酯胶粘剂的合成及应用(2)
有机多异氰酸酯化合物因为含有不饱和的异氰酸酯基团(-N=C=O),所以其化学性质很活泼。它是电子共振结构:
因为氧原子有大的电子云密度,其电负性较大,吸引氢原子而成羟基,但不饱和碳原子上的羟基非常不稳定,又会发生重排反应，生成氨基甲酸酯[4]。在异氰酸酯分子中，电子效应异氰酸酯基中的碳原子带部分正电荷，易受亲核化合物的攻击而发生一系列反应，异氰酸酯基和含有各种活泼氢的化合物的反应。
一个异氰酸酯基与一个羟基的反应产物为氨基甲酸酯,多元醇与多异氰酸酯的反应物为聚氨基甲酸酯(简称PU)。以聚二异氰酸酯与聚二元醇的反应为例,反应式如下:
由于反应原材料的电负性较大，可吸引含活性氢化合物分子上的氢原子而生成羟基，但不饱和碳原子上的羟基不稳定，会发生重排反应，生成氨基甲酸酯（与醇反应）或脲（与水或胺反应）。反应过程如下：
由于R一NHZ与RNCO的反应比水快，故上述反应可写成：论文网
由上述反应式可见,1个水分子可与2个NCO基团反应,即水分子可看作是一种
扩链剂,使分子链长增加,形成聚合物(聚脲)[5]。水性性聚氨酯的制备方法通可分为常外乳化法和自乳化法[6﹣10]。
表1聚氨酯制备方法的比较
制备方法 制备过程 优点 缺点反应时间长，乳
化剂用量大以
将原材料反应成预聚体，再用二
胺等扩链，在搅拌的情况下加入乳化剂
工艺简单
先用大分子的二元醇中的羟基与异氰酸根反应制得高分子量的预聚体，通过加入有机溶剂降低粘度，使用亲水性扩链剂进行扩链，在最后高速乳化于水中，脱除溶剂可得水性聚氨酯
首先制备了含有亲水基团的水性聚氨酯预聚体，并将其分散在水中，然后加入反应活性较高的扩链剂进行扩链，从而反应生成了高分子量的水性聚氨酯文献综述
重复性好、粒径易控制、应用范围广
工艺简单、成本较低、少量或不使用溶剂溶剂耗费量大、工艺复杂、成本较高粘度不易控制、分散性差、产品质量差
水性聚氨酯乳液具有以下优点：
（1）由于水性聚氨酯相对于以前的聚氨酯产品，则是以水作分散介质，所以对环境无污染，对人体没有健康危害，并且水性聚氨酯气味小、不易燃烧，加工过程安全可靠。
（2）水性聚氨酯体系中不含有毒的-NCO基团，由于水性聚氨酯无有毒有机溶剂，因此产品中无有毒溶剂残留，产品安全、环保，无出口限制。
（3）水性聚氨酯产品的透湿透汽性要远远好于同类的溶剂型聚氨酯产品，因为水性聚氨酯的亲水性强，因此和水的结合能力强，所以其产品具有很好的透湿透汽性。
（4）水作连续相，使得水性聚氨酯体系粘度与聚氨酯树脂分子量无关，且比固含量相同的溶剂型聚氨酯溶液粘度低，加工方便，易操作。
（5）水性聚氨酯的水性体系可以与其它水性乳液共混或共聚共混，可降低成本或得到性能更为多样化的聚氨酯乳液，因此能带来风格和性能各异的合成革产
品，满足各类消费者的需求。并且，由于近年来溶剂价格高涨和环保部门对有机溶剂使用和废物排放的严格限制，使水性聚氨酯取代溶剂型聚氨酯成为一个重要发展方向。
本论文主要采用预聚体分散法，以二苯基甲烷二异氰酸酯（MDI）和聚醚1030为原料，二羟甲基丙酸（DMPA）为亲水扩链剂，合成预聚体，加入三乙胺中和后，加水乳化制得水性聚氨酯乳液。研究了亲水基团比值的大小、反应时间及乳化切割的转速快慢对水性聚氨酯胶黏剂性能的影响。