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进入21世纪，节约资源、保护环境、节能减排已经成为世界性的热点课题，我国“十二五”规划将水性聚氨酯列为重点支持对象。以保护环境、节约能源为宗旨，本文合成了一系列改性的阴离子型水性聚氨酯及其黏合剂，研究了其结构与性能之间的关系，并进行实际应用，对应用研究工艺进行了初步探索。本论文主要内容如下：
(1)采用预聚体合成法，以二羟甲基丙酸(DMPA)、葡萄糖(PG)为亲水扩链剂和交联剂制备一种水性聚氨酯乳液。利用FTIR对胶膜结构进行表征，证实葡萄糖已引入聚氨酯主链。TG分析，得出PG改性后的聚氨酯胶膜热稳定性增强。研究了PG用量对该聚氨酯胶膜力学性能的影响，结果表明：随着PG用量的增加，胶膜力学强度得到改善。当PG的用量由0％增加至4.68％时，断裂伸长率从529.9％降至276.4％，拉伸强度从10.9MPa增加至24.2MPa。
(2)以二羟甲基丙酸(DMPA)、葡萄糖(PG)为亲水扩链剂和交联剂制备一种水性聚氨酯预聚体，再将羧基丁苯胶乳(CSBL)水乳液与去离子水混合均匀进行乳化，制得固含量高达50％的水性聚氨酯(WPU)胶黏剂。研究了PG用量对胶黏剂的T-剥离强度和固化时间的影响。随着PG用量的增加，T-剥离强度逐渐增强，当PG用量从0％增加到4.68％时，T-剥离强度增由48.3N/cm上升至70.8N/cm，相同处理温度下聚氨酯胶液的固化时间缩短。
(3)以二羟甲基丙酸(DMPA)和自制1，2-二羟基-3-丙磺酸钠(DHPA)为亲水扩链剂制备一系列含有磺酸基团的水性聚氨酯微乳液。利用FTIR对DHPA和聚氨酯的结构进行表征，证实了目标产物DHPA的生成，并作为亲水扩链剂引入PU链上。研究结果表明：随着DHPA含量增大，乳胶粒平均粒径从139.31nm减小至57.75nm，且粒径分布宽度变窄，胶膜的拉伸强度由43.0MPa增加至55.7MPa，断裂伸长率从361％增加至430％。TEM照片显示，乳液分散均匀，形貌规整，呈圆球状。乳液表观黏度随着剪切速率增加而下降，呈假塑性流体特征。该聚氨酯乳液也具有较好的黏结强度，最大T-剥离强度为63.5N/cm。