內交聯(lián)型水性聚氨酯膠粘劑的制備及其后擴鏈機理的研究.pdf

1、由于“毒”塑膠跑道事件，人們對體育場地的無毒環(huán)保方面高度關注，而國內塑膠跑道用膠粘劑主要為溶劑型單組分濕固化聚氨酯，其中游離的甲苯二異氰酸酯(TDI)和溶劑對人體健康和環(huán)境有害。因為水性聚氨酯(WPU)綠色環(huán)保且對各種基材有較好的粘接性，本文根據水性聚氨酯的結構與性能關系，通過原料和功能單體的選擇、通過配方設計與合成工藝控制，制備了滿足塑膠跑道使用要求的綠色環(huán)保、低成本、高粘接性的芳香族TDI型水性聚氨酯膠粘劑，并研究了其后擴鏈的過程機

2、理。
　　以TDI、聚醚二元醇、三羥甲基丙烷(TMP)和二羥甲基丙酸(DMPA)為主要原料制備內交聯(lián)型水性聚氨酯乳液，通過FT-IR紅外表征、粘度、吸水率和剝離強度測試，研究了親水基團數量、內交聯(lián)程度、合成過程中溶劑與催化劑用量、微相分離程度和固化劑用量等因素對WPU乳液和膠膜性能的影響。實驗結果發(fā)現，隨著DMPA含量的增加，WPU膠膜的吸水率增大，剝離強度先增大而后基本趨于不變;當TMP含量從0.5％增加到2％時，WPU膠膜的吸

3、水率先降低后增大，剝離強度先增大后降低;隨著催化劑用量的增加，WPU乳液的穩(wěn)定性降低，但WPU的吸水率降低，剝離強度先增大后降低;隨著溶劑用量的增加，WPU乳液的穩(wěn)定性提高，膠膜的剝離強度增大;提高硬段含量導致WPU的粘接強度降低;加入固化劑可明顯提高WPU的粘接性;當Wt(DMPA)=5％、Wt(TMP)=1％、Wt(Catalyst)=0.2％、Wt(Solvent)=30％以及固化劑用量為WPU乳液質量的2％～3％時，WPU的綜合

4、性能最優(yōu)。
　　在上部分的基礎上，研究了水、擴鏈溫度、-NCO/-OH摩爾比及擴鏈比等因素對乙二胺(EDA)后擴鏈芳香族TDI型水性聚氨酯過程的影響，并分析了后擴鏈的過程機理。FT-IR測試表明，分散體中的H2O可通過與聚氨酯中殘留異氰酸酯基團(-NCO)的競爭反應影響EDA的后擴鏈過程。分子量及粒徑與Zeta電位測試表明，H2O擴鏈導致分散體失穩(wěn);低擴鏈比時，H2O對EDA的后擴鏈過程影響明顯，但高擴鏈比時，后擴鏈聚氨酯的分子量