4.固體性能
水性聚氨酯干燥(固化)后,具有彈性體的外觀和性能。可以得到透明或半透明、具有良好柔韌性的薄膜。為了測定乳液的膠膜性能,一般將少量乳液倒在平板玻璃上或乎底聚四氟乙烯盤中,室溫風干成膜,并可對風干膜進行熱處理,按彈性體膜強度的測試方法測試拉伸強度、撕裂強度及斷裂伸長率。
1.干膜強度
由于聚氨酯原料和配方的可多樣化,由水性聚氨酯也能制得從軟質到硬質的干膜,不同的品種其強度性質亦不相同。

2.以水為主要介質的水性聚氨酯(主要是乳液)膠粘劑與溶劑型聚氨酯膠粘劑相比,具有一些特別的性質,總結了它們的主要性能特點。
表乳液型和溶劑型聚氨酯膠粘劑的性能比較
3. 液體性質
1.粒徑及其對性能的影響
介質水中聚氨酯微粒的粒徑與水性聚氨酯的外觀之間有密切的聯系,粒徑越小,乳液外觀越透明。當粒徑在0.00lum以下時,水性聚氨酯是淺黃色透明的水溶液;當粒徑在0.lum以下時,呈帶藍光的半透明.白色乳液;當聚氨酯微粒平均粒徑大于0.1um時,水性聚氨酯是白色乳液。不同的乳液,微粒的粒徑大小有一定范圍。粒徑的大小與樹脂的配方、分子量大小及其親水成分的含量有關。乳化時相同的剪切作用力作用下,樹脂的親水性成分越多,則乳液的粒徑越細,甚至完全溶于水,形成膠體溶液。粒徑還與剪切力有關,攪拌越激烈,即把聚氨酯(預聚體)或其溶液“剁碎”使之分散于水中的剪切力越大,則乳液的顆粒越細,乳液的各項性能越好。
聚氨酯乳液的微粒粒徑大小對乳液的穩定性、成膜性、對基材的濕潤性能、膜性能及粘接強度等性能有較大的影響。
該系列乳液制法為,由聚氧化丙烯二醇和9I制得相同NCO含量的預聚體,加多亞乙基多胺溶液反應,生成聚氨酯-脲-多胺溶液,再與丁二酸反應,所得聚氨酯在含氨水的水中乳化,除去溶劑,即得乳液。通過調整氨水的用量或微調多元胺/丁二酸的用量(表中樣品2),制成不同粒徑的乳液。并涂于聚酯薄膜上(干膠厚度50um),干燥,制成壓敏膠帶。
2.乳液穩定性
影響乳液貯存穩定性的有兩個主要因素:聚氨酯微粒的粒徑及聚氨酯的耐水解性。
若要了解粒徑的影響,可通過離心加速沉降試驗模擬貯存穩定性。通常在離心機中以3000r/min轉速離心沉降15min后,若無沉淀,可以認為有6個月的貯存穩定期。
若聚氨酯耐水性差,則會在貯存過程緩慢降解,產生羧基,降低pH值,使乳液凝聚。可通過加熱加速試驗模擬長期耐水解性能。
冷凍穩定性也是實際應用中考慮的一個因素。在貯存過程應防止凍結和長期高溫。
酸性物質及多價金屬離子會使陰離子型聚氨酯乳液產生凝聚;陽離子型應防止堿影響其穩定性。
丙酮法屬于溶液法,是以有溶劑稀釋或溶解聚氨酯(或預聚體),再進行乳化的方法。在溶劑存在下,預聚體與親水性擴鏈劑進行擴鏈反應,生成較高分子量的聚氨酯,反應過程可根據需要加人溶劑以降低聚氨酯溶液粘度,使之易于攪拌,然后加水進行分散,形成乳液,后蒸去溶劑。溶劑以丙酮、甲乙酮居多,故稱為丙酮法。此法的優點是丙酮、甲乙酮的沸點低、與水互容、易于回收處理,整個體系均勻,操作方便,由于降低粘度同時也降低了濃度,有利于在乳化之前制得高分子量的預聚體或聚氨酯樹脂,所得乳液
的膜性能比單純預聚體法的好。而預聚體法由于粘度的限制,為了便于剪切分散,預聚體的分子量不能太高,可能會影響水性聚氨酯性能,例如粘度高則乳化困難,粒徑大,乳液穩定性差;預聚體分子量小則NCO基團含量高,乳化后形成的脲鍵多,膠膜硬,缺乏柔軟性。

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