水性聚氨酯是以水代替有機(jī)溶劑作為分散介質(zhì)的新型聚氨酯體系，也稱作水基聚氨酯、水性聚氨酯分散體（ PUD ）、水溶性聚氨酯等。因其連續(xù)相主要為環(huán)境友好的水，且具有較好的力學(xué)性能，水性聚氨酯在膠粘劑、涂料、油墨和紡織等領(lǐng)域得到了得到了廣泛的應(yīng)用。
作為本文的主角，熱活化型水性聚氨酯膠粘劑，則在制鞋、食品包裝、汽車(chē)內(nèi)飾、煙包等行業(yè)大顯身手，尤其是制鞋業(yè)，這歸功于拜耳的Dispercoll U系列產(chǎn)品，當(dāng)年的U54產(chǎn)品吸引不少國(guó)內(nèi)公司、研究單位爭(zhēng)相模仿，十幾年間不少論文、專利發(fā)表及一些成果轉(zhuǎn)化。
說(shuō)到這兒，您可能會(huì)問(wèn)，熱活化型水性聚氨酯到底是什么？它的基本組成又是怎樣的？

熱活化型水性聚氨酯基本組成

有人稱熱活化型水性聚氨酯為水性聚氨酯熱熔膠，這種叫法也有其合理性，至少?gòu)恼辰訖C(jī)理上有一定的相似性。熱熔膠常溫下是固態(tài)，加熱到熔融到一定程度能流動(dòng)，涂布在待粘接表面后貼合、冷卻。而熱活化型水性聚氨酯則是先涂布在待粘接表面，烘箱或常溫干燥，此時(shí)成為無(wú)溶劑的固態(tài)，然后再加熱活化、貼合，然后保溫或冷卻。與熱熔膠不同的是，在活化過(guò)程中，聚氨酯軟鏈段部分從結(jié)晶態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榉蔷B(tài)，硬鏈段的物理交聯(lián)仍然還在，聚氨酯分子鏈不發(fā)生相對(duì)滑移。簡(jiǎn)單的說(shuō)，就是原來(lái)沒(méi)有粘性的膠加熱后產(chǎn)生粘性，然后可以與材料貼合。這個(gè)從不粘到粘的轉(zhuǎn)變溫度，也就是理論上的最低活化溫度。
如下圖所示，熱活化水性聚氨酯主要由大分子多元醇、異氰酸酯、親水?dāng)U鏈劑及少量有機(jī)溶劑組成。

大分子多元醇：一般采用聚酯多元醇，這也是核心原材料之一，相對(duì)也比較復(fù)雜。
異氰酸酯：IPDI、HDI、HMDI、TDI和MDI，對(duì)于熱活化型水性聚氨酯，一般混合使用IPDI和HDI。若單獨(dú)用HDI，產(chǎn)品初粘強(qiáng)度合適，但預(yù)聚體粘度大、產(chǎn)品耐熱性差、終粘強(qiáng)度弱。
親水?dāng)U鏈劑：DMPA或DMBA可以滿足固含量低于45%的產(chǎn)品需求，若需進(jìn)一步提高固含量，則需使用磺酸鹽型親水?dāng)U鏈劑。
有機(jī)溶劑：在預(yù)聚體法合成中一般會(huì)添加少量的高沸點(diǎn)溶劑來(lái)降低預(yù)聚體粘度，如N-甲基吡咯烷酮和N,N-二甲基乙酰胺等。在丙酮法合成中則會(huì)加入較多量的丙酮，在乳化分散后再通過(guò)減壓蒸餾脫除，這些回收的丙酮可以再重復(fù)利用，這樣可以降低成本、減少排放。