水性聚氨酯具有優(yōu)良的機械性能、耐溶劑、耐油性、耐低溫性能，在很多基材上都具有很好的附著了。雖然水性聚氨酯比油性聚氨酯產(chǎn)品具有的更高的環(huán)保優(yōu)勢，不過在一些性能，比如耐溶劑、耐候性等方面不如油性聚氨酯產(chǎn)品，對高性能的水性聚氨酯產(chǎn)品是目前乃至今后研究者不斷追求的目標。提高水性聚氨酯的性能可通過以下幾方面得以實現(xiàn)：

1.調(diào)整配方的親水成分 親水成分(羧基、磺酸基團、季胺的氮原子等)在樹脂固體成分中所占的質(zhì)量分數(shù)越大，則預(yù)聚體即固體樹脂的親水性程度越大，越易得到顆粒極其細微的乳液。當親水成分的含量達到某一程度時，預(yù)聚體完全溶于水，形成水溶液。親水成分所占的質(zhì)量分數(shù)越大，乳液的粒徑越小，對預(yù)聚體的穩(wěn)定貯存越有利，但對膠膜的耐水性則會造成不利的影響。要在兼顧乳液穩(wěn)定的前提下，控制親水基團的含量使其盡可能低，或提高聚酯多元醇本身的耐水性，以長鏈二元酸及二元醇(如己二酸等)或有支鏈的二元醇或新戊二醇為原料也可提高聚酯的耐水性，聚醚多元醇的耐水解性好，有時也可以與聚酯多元醇并用。另外，向聚氨酯分子鏈中引入表面能低的硅氧烷鏈段或功能性氟單體，可以增強水性聚氨酯膠粘劑的疏水性和耐玷污性。

2.調(diào)整預(yù)聚體的分子量 乳化前預(yù)聚體的分子量小、粘度低，有利于其在水中的剪切分散。含羥基原料的羥基與二異氰酸酯的異氰酸酯基團的摩爾比-NCO/-OH影響預(yù)聚體的粘度以及制品的性能。一般說來，-NCO/-OH越大，預(yù)聚體的粘度就越小，乳化時因水擴鏈或胺擴鏈而形成的脲鍵就越多，從而導(dǎo)致膠膜變硬，模量增加。

3.調(diào)整多元醇的分子量 多元醇的分子量越大，所制成水性聚氨酯膠粘劑的膠膜越軟，耐水性越差；反之，多元醇的分子量越小及官能團越多，所制成水性聚氨酯膠粘劑的膠膜越硬，耐水性越好。

雖然大多數(shù)水性聚氨酯膠粘劑可在室溫下干燥固化，但若對水性聚氨酯膠粘劑經(jīng)過適當?shù)臒崽幚?，則可提高膠膜的強度和耐水性。熱處理一方面能使熱塑性聚氨酯的分子鏈段排列緊密，羥基和脲基、胺基進行反應(yīng)而產(chǎn)生一定程度的支化和交聯(lián)，從而提高水性聚氨酯膠粘劑的內(nèi)聚力和粘接強度；另一方面可使可交聯(lián)型聚氨酯基團之間發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，形成交聯(lián)結(jié)構(gòu)，從而提高水性聚氨酯膠粘劑的耐水性以及耐熱性。

在經(jīng)過pH值調(diào)節(jié)或經(jīng)過相容穩(wěn)定處理后，可將水性聚氨酯膠粘劑與其他水性樹脂（如丙烯酸乳液、氯丁膠乳等）共混，組成新的水性膠粘劑。其中最重要的是被稱為“第三代水性聚氨酯”的水性聚氨酯改性丙烯酸酯，它結(jié)合了聚氨酯突出的力學(xué)性能與丙烯酸樹脂較好的耐水性以及耐化學(xué)品等性能，從而使得材料的綜合性能得到顯著提升。在適當?shù)臈l件下，實施PU、PA樹脂共混、共聚或接枝。水性聚氨酯還可作為“種子聚合物”并作為高分子乳化劑，向其中加入醋酸乙烯、丙烯酸酯、苯乙烯等不飽和單體，以過硫酸鹽或烷基氫過氧化物為引發(fā)劑進行乳液聚合，從而得到性能優(yōu)良的水性聚氨酯膠粘劑。

交聯(lián)是提高水性聚氨酯膠粘劑性能，尤其是提高其濕粘接強度和耐溶劑性能的重要途徑。交聯(lián)通常分為內(nèi)交聯(lián)和外交聯(lián)。

1、內(nèi)交聯(lián) 內(nèi)交聯(lián)是通過選擇三官能團的聚醚或聚酯多元醇或異氰酸酯作為原料，選擇二乙烯三胺以及三乙烯四胺等作為擴鏈劑，從而制得部分支化和交聯(lián)的聚氨酯乳液的過程。有的水性聚氨酯膠粘劑含有一些可發(fā)生反應(yīng)的官能團，如在聚氨酯的分子結(jié)構(gòu)中，通過含環(huán)氧基多元醇組分引入環(huán)氧基團，然后經(jīng)熱處理使其形成交聯(lián)的膠膜。內(nèi)交聯(lián)突出的的缺點是會產(chǎn)生高粘度的預(yù)聚體，從而導(dǎo)致乳化困難，有可能得不到粒徑細微的穩(wěn)定乳液。因此，必須控制聚氨酯分子的支化以及交聯(lián)成都，否則在預(yù)聚體發(fā)生乳化時則有可能產(chǎn)生凝膠。

2、外交聯(lián) 外交聯(lián)相當于雙組分體系，即在水性聚氨酯膠粘劑使用前，向水性聚氨酯膠粘劑的主劑中添加交聯(lián)劑組分，在成膜過程中或成膜之后加熱使其產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，從而形成交聯(lián)的膠膜的反應(yīng)。外交聯(lián)不是通過采用-NCO基團的交聯(lián)點，而是靠線型聚氨酯水分散體中的羥基、羧基、胺基、氨基甲酸酯基以及酰胺脲上的活潑氫分別與各種交聯(lián)劑進行化學(xué)反應(yīng)，從而實現(xiàn)交聯(lián)固化的反應(yīng)。與內(nèi)交聯(lián)相比，外交聯(lián)所得乳液的性能更好，并且外交聯(lián)可根據(jù)不同交聯(lián)劑的品種及用量來調(diào)節(jié)膠膜的性能，但其缺點是操作不方便。

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