水性聚氨酯胶粘剂的施工操作步骤及缺陷

水性聚氨酯胶粘剂的施工操作步骤及缺陷

水性聚氨酯胶粘剂一般是由低聚物多元醇、异氰酸酯、亲水性组分以及扩链剂等组分混合制备而成的一类聚氨酯胶粘剂。水性聚氨酯胶粘剂可看作是一种含软链段和硬链段的嵌段共聚物，其中，软段由低聚物多元醇组成，硬段则由多异氰酸酯或其与小分子扩链剂组成。水性聚氨酯胶黏剂具有软硬度可调节、耐低温、柔韧性好以及粘接强度大等优点，能粘接金属、非金属等多种材料，用途越来越广。但是目前整个聚氨酯胶黏剂行业仍以溶剂型为主。

随着人们的安全和环保意识的加强，水性聚氨酯胶黏剂的研究得以迅速发展。水性聚氨酯胶黏剂是指将聚氨酯溶于水或分散于水中而形成的胶黏剂，与溶剂型相比具有无溶剂、无污染、成膜性好、粘接力强、和其他聚合物尤其是乳液型聚合物易掺混有利于改性等优点。90年代后，水性聚氨酯胶粘剂已逐渐在汽车内饰物粘接、厨房用品制造、复合薄膜制造、鞋底鞋帮粘接以及服装加工等方面得到应用。但是，水性聚氨酯胶粘剂还存在着许多的缺点和不足之处，需要通过各种改性来完善其功能。下面，洛阳天江化工新材料有限公司将为大家简单讲解一下水性聚氨酯胶粘剂的施工操作步骤以及存在的不足。

一、水性聚氨酯胶粘剂的施工操作步骤

水性聚氨酯胶粘剂的使用工艺流程为：调胶—上胶—干燥—粘合—加压—整理，具体操作步骤如下：

1、调胶

（1）水性聚氨酯胶粘剂的密度为1.1g/cm3—3g/cm3左右，当储存较长时间后，有可能会出现沉淀分层，故使用前必须先进行摇匀。调胶量可根据使用时间（大约两小时左右）来确定，以避免浪费。

（2）清洁调胶容器及搅拌器，然后正确称量一定量的水性聚氨酯胶粘剂以及固化剂（二者的质量比在100：5到100：6的范围之内）并置于清洁干净的容器中。

（3）因为水性聚氨酯胶粘剂与固化剂的密度不同，固化剂加人后会浮在胶粘剂表面，所以搅拌初期应将搅拌叶片置于容器底部，再以低速搅拌，以免外溢从而对计量造成影响，然后在保证不外溢的前提下，逐渐加快搅拌速度并高速搅拌10分钟以上，最后密闭备用，以免胶粘剂吸潮或受污染。洛阳天江化工新材

料有限公司在此提醒大家注意，调胶必须确实均匀，这样才能有利于得到最佳的粘接效果。

2、上胶

（1）被粘材料必须先行预热，待其表面温度升至40一50℃范围内之后再进行上胶操作，这样可增加粘接面的物理特性，从而提高干燥速度。此外，也可在上胶前先用处理剂对要粘接的材质表面进行处理，这样做有利于改善水性聚氨酯胶粘剂与被粘材料之间的润湿性，从而提高初期的粘接效果。

（2）被粘材料如有纺织材料，上胶时在纺织品处必须加大处理剂及水性聚氨酯胶粘剂的用量，否则，上胶时胶液很容易被纺织品吸干，甚至导致欠胶现象的发生。

（3）依被粘材料的外形选用合适的涂刷工具，如油漆刷、水彩笔等。上胶时应涂布均匀，不可涂抹太多导致积胶而使得干燥不良，也不可涂抹过少使得涂膜过薄，造成欠胶现象的发生。另外，由于溢胶造成被粘材料的表面受到污染，应立即用于净布擦拭干净。

（4）补胶一般用溶剂型聚氨酯胶粘剂，且须先让其自然干燥10分钟后再进行粘合，不可用水性聚氨酯胶粘剂来补胶，因为这样容易造成局部补胶不易干燥的问题，从而影响材料整体的粘接效果。

（5）上胶工具使用一段时间后会变硬、外翻，从而造成使用不方便，此时可用MEK浸泡清洗。

3、干燥

（1）水性聚氨酯胶粘剂的干燥最好是在低温条件下进行长时间干燥，然后在粘合前以活化灯使温度达到所需的最佳粘合温度。

（2）干燥温度由低到高循序渐进，不可一开始就直接高温干燥，更不可因干燥不足而冷却后再干燥，否则会造成胶层表面结皮从而影响内部水分的蒸发，同时，最好在输送带上加装保温罩及电热管保温。

（3）水性聚氨酯胶粘剂涂布后干燥与否，判断方法是看其表面出烘箱时是否完全呈透明状。

4、粘合

（1）水性聚氨酯胶粘剂出烘箱后黏性维持的时间一般为3分钟左右，所以

在最短时间内完成粘合可获得最佳的粘接效果。否则，随着时间的延长实体温度逐渐下降，从而影响整体的粘接效果。

（2）由经验可知，水性聚氨酯胶粘剂的最佳粘合温度在48℃—54℃范围内。若温度低于45℃，则黏性明显降低；若温度高于65℃，则很有可能造成未粘合完成时胶层已失去黏性。同时，压合后涂胶边缘线易产生拉丝，造成材料间的吻合度不好，或因该处张力较大而形成脱胶及假性粘接。

（3）最后一道烘箱出口处最好设置保温罩，以免温度下降太快，从而对粘接牢度造成影响。

5、加压

（1）加压的时间长短和压力高低依被粘材料的外形以及材质而定。张力大的材料，应适当延长压合时间，一般情况下，在2.5—3MPa的压力范围内压合10s—12s，此时粘合效果最佳。

（2）压合时，使用三合一强式压合机，一次压合完成。因为多次压合产生的剪切力会破坏已粘合的粘接面。

6、整理

（1）整理时应避免整理用的溶剂渗入粘接面，从而降低粘接强度。 （2）如设置有再加工成型工序，首次粘合之后应放置24小时，待水性聚氨酯胶粘剂反应完成后再进行第二次加工，以免热活化时造成脱胶。

二、水性聚氨酯胶粘剂存在的缺陷

1、水性聚氨酯胶粘剂的初期粘接效果尚不理想，无法具备可满足所有材质粘接需求的溶剂型聚氨酯胶粘剂的性能。针对这种情况，一些外形复杂或材质特殊的，可采用50%水性聚氨酯胶粘剂的用法，即粘合时一半用水性聚氨酯胶粘剂，而另一半则全部或局部用溶剂型聚氨酯胶粘剂。

2、上胶粘合后，必须待水性聚氨酯胶粘剂反应完成后（一般需24小时）才能进入下道工序，影响生产流程安排，解决此问题的根本是在设计被粘物的外观时，要求粘合面吻合度要好，这样才能缩短等待的时间。

3、水性聚氨酯胶粘剂的储存温度为5—40℃，固化剂的储存温度为15—30℃。低于4℃时水性聚氨酯胶粘剂会产生冻结，当温度恢复后，胶粘剂呈严重分离状态且无法复原。当温度高于常温时，水分蒸发造成表面结膜，该胶膜不可

再溶解使用，从而造成了胶粘剂的浪费。同时，高温易产生裂解作用破坏其本身的物性，有待于寻找合适的防冻结添加剂来解决此问题，且防冻剂不能对聚氨酯胶粘剂的稳定性产生影响。

随着科学技术的进步以及环保相关法律法规的要求趋严，水性聚氨酯胶粘剂的研发及改良日益受重视，水性聚氨酯胶粘剂在工业中以及日常生活中的使用越来越广泛，品种也越来越多。此外，其生产和应用的范围也正在迅速扩大和推广。因此，水性聚氨酯胶粘剂存在的缺点也需要我们进行更加深入细致的研究来加以解决。总之，我们在对水性聚氨酯胶粘剂的技术研发以及改良等方面还有很长的路要走。