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水性聚氨酯(WPU)是将聚氨酯(PU)预聚体分散在水中制备的乳液。与传统的溶剂型聚氨酯相比,WPU有以下优点:环保、易运输和储存、耐火、生产成本低等。因此PU研究工作者对WPU产生了极大的兴趣。WPU可以应用于皮革涂饰剂、胶黏剂、涂料、灌浆材料等。用做皮革涂饰剂,制备高光泽度的WPU涂膜显得尤为重要。用于制备WPU胶黏剂,提高粘接强度是PU研究工作者研究的重点。同时WPU力学性能和耐水性都和溶剂型PU有一定的差距。提高WPU的光泽度和粘接强度的同时改善其力学性能与耐水性是其在这两个领域应用亟待解决的问题。通过改变原料的添加量来改善光泽度和粘接强度,添加纳米粒子改善其力学性能和热学性能。已有PU研究工作主要是通过添加蒙脱土、二氧化钛、凹凸棒土等制备复合材料,对力学性能和耐水性有很好的改善作用。但目前关于WPU光泽度和粘接强度的研究鲜有报道本学位论文第二章主要研究TMP含量、羟基硅油含量、扩链剂二苯基二羟基硅烷含量以及R值对WPU光泽度的影响。利用FTIR和1H NMR对WPU结构进行分析,红外和核磁都出现PU的特征峰,表明成功的合成了 WPU。同时利用光泽度仪对涂膜的光泽度进行分析,分析可知当TMP添加量为0.25 g时,WPU涂膜光泽度最好为82%;当羟基硅油添加量为3.0 g时,光泽度最好为82%;当扩链剂二苯基二羟基硅烷添加量为0.4 g时,光泽度最好为86%;当R值为2.5时,光泽度最好为83%。第三章主要研究TMP含量、DMPA含量、KH-570含量以及R值对Zeta电位和粘接强度的影响。分析可知TMP量、KH-570量以及R值对Zeta电位影响不明显,而Zeta电位随DMPA用量增加而增大。当TMP添加量为0.30 g时,粘接强度最大6.71 MPa;当DMPA添加量为2.2 g时,粘接强度为7.22 MPa;当KH-570添加量为2.0 g时,粘接强度为6.89 MPa;当R值为2.5时,粘接强度为5.82 MPa。粘接强度不仅受Zeta电位的影响同时还与PU分子量、结晶度、分子极性等因素有关。同时过量的DMPA会使涂膜的吸水率上升,故实际生产中要综合考虑。最后用DMSO对高岭土(Kaolin)进行改性,由XRD图谱分析可知,改性后高岭土层间距由之前的0.74 nm增大到了 1.25 nm。由高岭土的XPS和FTIR分析知,高岭土表面含有大量的羟基,可以和异氰酸酯发生反应。将改性的高岭土用于原位聚合将高岭土接枝到PU预聚体中,再加水分散制备WPU/纳米高岭土复合材料。添加不同量的高岭土,分别为乳液质量的0、2%、4%、6%和8%,并分析不同添加量的高岭土对WPU涂膜力学性能和粘接性能的影响。FTIR图谱出现了-NH-CO-和CK-OH等特征峰,表明成功的将高岭土接枝在聚氨酯分子链上。力学性能和TG分析表明,随着高岭土量的增加,吸水率先降低后升高,抗拉强度、断裂伸长率和热性能都有所提高。当添加量为6%时,高岭土在聚氨酯乳液中能够很好的分散,吸水率为10.4%,抗拉强度17.44 MPa,断裂伸长率427%,起始热分解温度增加了 57℃,最大失重速率温度增加了 55℃。