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目前水性聚氨酯行业中使用较多的亲水单体为羧酸型,如2,2-二羟甲基丙酸(DMPA)。羧酸盐为弱酸弱碱盐,亲水性较差,不利于高固含量水性聚氨酯的制备。另外,聚氨酯链段上的-COO?基团加速聚氨酯降解,影响聚氨酯材料的使用寿命。氨基磺酸盐的亲水基团为磺酸盐,磺酸盐的亲水性强于羧酸盐,故在制备亲水性程度相当的聚氨酯时,其摩尔用量比羧酸盐少。聚氨酯链上的离子减少,静电斥力减弱,更有利于高固含量水性聚氨酯的制备。本文以自制氨基磺酸盐N-(2-氨基乙基)-2-氨基乙烷磺酸钠(AAS-Na)为亲水单体,以不同种类的多元醇为软段,异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)和六亚甲基二异氰酸酯(HDI)为混合硬段,乙二胺(EDA)为扩链剂,采用丙酮法合成了固含量50%左右的储存稳定的高固含量聚氨酯分散体。本文通过旋转粘度计、动态光散射粒径分布仪、透射电镜研究了不同分子结构对高固含量水性聚氨酯分散体乳液性能的影响。结果表明,亲水基团含量的增加使胶粒粒径减小,分散体的ζ电位增加,粘度增加;-NCO/-OH值增大使胶粒粒径增加,粘度减小;扩链度的增加使胶粒粒径先减小后增加,粘度先增加后减小;当亲水基团在聚氨酯分子链段上分布不均时,体系会产生双峰粒径分布。透射电镜表征显示PUD中的胶粒呈球形结构,小粒子分布大粒子间的空隙之中。旋转粘度计表征显示PUD样品的表观粘度均随剪切速率的增加而减小,呈现假塑性流体的流变行为。通过红外、热重分析、差示扫描量热分析等研究了不同分子结构对分散体胶膜的影响。红外分析显示,合成了含磺酸盐结构的PUD,并且聚氨酯的分子链之间具有明显的氢键行为。力学性能测试显示随-NCO/-OH值的增加,PUD胶膜的最大拉伸强度增加,断裂伸长率减小,结晶型聚氨酯胶膜有最大的拉伸强度及最小的断裂伸长率。PUD胶膜吸水率均小于10%,随亲水基团含量、-NCO/-OH值的增加,胶膜的吸水率增加,聚醚型聚氨酯胶膜的吸水率明显大于聚酯型。热重分析表征显示PUD胶膜在270℃左右时开始分解,到500℃左右时分解完全,随着-NCO/-OH值的增加,PUD胶膜的热稳定性略有下降,聚醚型聚氨酯的热稳定性略差于聚酯型。差示扫描量热分析显示,PUD胶膜的结晶行为与软段的规整性有关。动态力学性能显示PUD胶膜的Tg随-NCO/-OH值的增加而升高。