WPU)，成为近年来聚氨酯树脂开发研究的方向。单纯的WPU乳液所配置的胶粘剂内聚强度较低，不能满足包装膜的需要，为改善水性聚氨酯乳液及其涂膜性能，扩大水性聚氨酯的应用领域，需对WPU进行改性。环氧树脂具有高模量、高强度和耐化学性好等优点，可直接参与水性聚氨酯的合成反应，提高水性聚氨酯胶膜的机械性能、耐水性和耐溶剂性等。本文采用E20环氧树脂对PU进行改性，得到性能优异的乳液，用该乳液配成的胶粘剂对PP／PE复合包装膜具有较好的粘结性能。
1实验
1．1原材料
TDI(80／20)，工业品，日本进口；二羟甲基丙酸(DMPA)，工业品，Perstop公司产品；1，4-丁二醇(BDO)，广州石化总厂；环氧树脂E20，广州东风化工厂；聚醚二元醇N220，数均分子量2000，羟值56mgKOH／g，广州制漆厂；N-甲基吡咯烷酮(NMP)，化学纯，中国医药(集团)上海化学试剂公司产品；丙酮：分析纯，广州新建精细化工厂生产；三乙胺(TEA)：分析纯，上海永生试剂厂；乙二胺(EDA)：分析纯，广州东风化工厂生产。
1．2步骤
在N：保护下，在装有搅拌、温度计、冷凝管的四口瓶中，加入TDl和聚醚二元醇，逐渐升温到70-80℃，保持在此温度下反应，取样测定反应物中NC0基团的含量，当达到规定值后，加入扩链剂BD0，保持此温度反应一段时间，而后降温至70℃，加入DMPA和环氧树脂，保温反应直至NC0达到规定值。降温至40℃，加入三乙胺中和，反应过程中添加适量的丙酮和NMP以控制预聚体的粘度。在常温下用水乳化，用乙二胺扩链得环氧树脂改性的水性聚氨酯乳液，用该乳液配成。用该胶粘剂对PP／PE膜复合膜粘结，测其粘结性能。
1．3产品的分析与测试
树脂粘度测定采用BrookfileRVDL-II+粘度仪，3#转子转速l00(r·min-1)，25℃测定；乳液贮存稳定性按GB6753．3-86测定；涂膜吸水率测定参考文献[4]；涂膜硬度测定按GBl723-95；涂膜拉伸强度测定按GB／T528-92；断裂伸长率测定按GB／T2412-98，剥离强度按GB／T2791-1995。
2结果与讨论
2．1BD0含量的影响
随BD0含量的增大，水性PU的力学性能和耐水性增大。因为BD0为双官能度多元醇，随BD0含量增大，BD0的-0H与TDI的-NC0基发生反应，使PU预聚物分子量增大，从而体系粘度也在增大。在相同亲水离子浓度的条件下，线形低分子量的PU预聚物，易于分散到水中形成聚氨酯溶液；随着PU预聚物的分子量增大，交联结构增多，PU预聚物越难分散到水中，形成的乳液粒径越大，乳液外观由透明变为不透明。所以，过大的BD0含量难以形成稳定的乳液，见表l，最佳的BD0含量为10％～15％。
2．2环氧树脂添加量的影响
环氧树脂为多羟基化合物，在与聚氨酯反应时可以将支化点引入聚氨酯主链，使之形成部分网状结构而使性能更为优异。从表2可看到，加入环氧树脂后，产品的耐水性有明显的提高，随着环氧树脂含量的增加，拉伸强度增加，硬度也增加了，随着环氧树脂添加量的增加，改性后的PU的交联密度增大，降低了聚氨酯树脂的亲水性，聚氨酯水分散体的稳定性下降，添加的质量分数超过4％时，乳液外观变差，产品底部有微量沉淀。所以，最佳环氧树脂添加量为4％左右。
2．3DMPA添加量对产品性能的影响
DMPA作为亲水单体引入聚氨酯分子链结构，用TEA中和，生成铵盐，可使聚氨酯分散于水中制成自乳化乳液。DM-PA含量的大小直接影响水性聚氨酯的亲水性，必须有一定比例的C00-基团的引入才能使聚氨酯在水中形成稳定的乳液。
由图l可知随着DMPA含量的增加，胶膜的吸水率增大，同时由于双电层的电凝滞效应，乳液粘度增大。DMPA含量的大小对胶膜的力学性能也有较大的影响：PU链段结构中氨基甲酸酯键构成硬段，多元醇构成软段，这种软硬段之间的相互比例直接决定其力学性能；随着小分子亲水扩链剂DMPA用量的增加，分子结构中硬段含量提高，分子内库仑力和氢键作用都增加，导致胶膜的拉伸强度增大。当DMPA含量从6％增加至12％时，拉伸强度从6MPa增加至19MPa，而吸水率从8％增加至60％，当DMPA含量超过9％时吸水率增速加快，综合考虑拉伸强度和吸水率的影响因素，DMPA含量在9％-10％之间乳液性能较佳。
2．4改性前后性能比较
由表3可知，采用环氧树脂改性PU后，其初粘剥离强度增大，并且随着时间的延长其剥离强度也进一步增大，当72h后材料破坏。该胶粘剂能对PP／PE复合膜的粘结性能好。
3结语
以BD0和DMPA为扩链剂，用环氧树脂对PU改性，制得性能较佳的水性PU乳液，随着环氧E20和BD0的增加，胶膜的力学性能增强，耐水性增大；随着DMPA量的增加，胶膜的力学性能增大，较佳的BD0量为10％-15％，较佳的DMPA用量为9％-10％，环氧树脂E20的量为4％。用该乳液配成的胶粘剂对PP／PE复合膜粘结性能好，该胶粘剂是一种环保型胶粘剂，可满足实际应用需要。
