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本论文以异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、聚酯或聚醚多元醇为原料,合成了多种脂肪族水性聚氨酯。其研究工作分为两个部分:(1)阳离子水性聚氨酯体系的研究;(2)阴离子水性聚氨酯体系的研究。 以N—甲基二乙醇胺(MDEA)为亲水扩链剂合成了阳离子水性聚氨酯(ACPU),首次讨论了固含量对乳液粘度和粒径的影响,随着固含量的增加,乳液的粘度增大,粒径增大;研究了MDEA的含量和NCO/OH比值对乳液的粒径、粘度、硬度、耐水性等基本性能以及粘接性能的影响。结果表明:随着MDEA含量的增加,乳液的粘度增加,粒径变小,硬度增大,粘接强度增加;随着NCO/OH摩尔比的增加,乳液的粘度减小,粒径增大,硬度增大,粘接强度增加。另外对不同MDEA含量和不同NCO/OH比值下乳液的流变性能也进行了分析。将阳离子水性聚氨酯固定在医用聚氯乙烯管内壁并对其进行肝素化。使用红外光谱分析了阳离子水性聚氨酯的结构及其肝素化处理后聚合物结构的变化。通过全血凝固时间实验证明改性后的医用聚氯乙烯管的抗凝血性明显提高。 在阴离子水性聚氨酯体系中,首先讨论了交联剂三羟甲基丙烷(TMP)用量对乳液耐介质性能和胶膜力学性能的影响。研究表明适当的加入交联剂可以提高水性聚氨酯的性能。同时通过红外光谱(FTIR)、示差扫描量热法(DSC)等手段考察了软段组成、二羟甲基丙酸(DMPA)含量及不同NCO/OH比值和扩链剂用量对产物微相分离的影响。实验结果表明,聚醚型水性聚氨酯的微相分离程度高于聚酯型水性聚氨酯。提高DMPA用量,软段玻璃化温度移向低温区,说明体系的微相分离程度加大。随着NCO/OH比值的增大,软段玻璃化温度也移向低温,软硬段的微相分离程度增大。扩链剂用量的增加也会导致体系的微相分离程度增大。最后,还系统地讨论了DMPA含量、NCO/OH比值、扩链剂和交联剂用量对粘接性能的影响,结果表明能提高体系硬段含量的因素一般都有利于粘接性能的提高。