论文部分内容阅读
溶剂型聚氨酯胶黏剂含有挥发性有机物（VOC），导致其使用越来越受到限制。而水性聚氨酯胶黏剂的分散介质为水，与溶剂型胶黏剂相比，具有无溶剂挥发、无毒、气味小、不燃、不污染环境、操作方便等优点，因此越来越受到人们的重视。然而，目前市场上的水性聚氨酯胶黏剂多为羧酸盐型水性聚氨酯胶黏剂，存在固含低、粘度大、结晶性差、力学性能差等缺点，不能满足现代制鞋工业对高性能环保型胶黏剂的要求。本课题选用聚己二酸丁二醇酯二醇（PBA）、六亚甲基二异氰酸酯（HDI）、异氟尔酮二异氰酸酯（IPDI）为主要原材料，1, 4-丁二醇（BDO）为小分子扩链剂，乙二胺基乙磺酸钠为亲水性单体，乙二胺为后扩链剂，采用丙酮法合成了固含量为50%的磺酸盐型聚氨酯乳液。用该乳液配制的水性聚氨酯胶黏剂干燥速度快、对PVC皮革的润湿性好、初期和最终剥离强度高，能够很好地满足制鞋领域对环保型胶黏剂的要求。研究了预聚反应温度、亲水性单体扩链温度、扩链时间、乳化分散速度、乙二胺加入顺序等工艺参数对乳液性能及胶膜性能的影响，考察了亲水性单体用量、多元醇种类、不同软硬段比值等配方因素对乳液及其胶膜性能的影响，确定了最优配方和合成工艺条件。即预聚反应温度为70-75℃，亲水性单体扩链温度为60-65℃，扩链时间为60-70min，乳化分散速度为6000rpm，以PBA2000为软段，设定亲水性单体用量为2.0-2.5%（占固体分的质量百分比），软硬段比值为2.96时，合成的聚氨酯乳液综合性能最好。采用傅里叶变换红外光谱、差示扫描量热仪、X射线衍射仪、动态热机械性能分析仪、扫描电镜等对在最佳配方与合成工艺条件下得到的乳液所成胶膜进行了结晶性能研究。分析结果表明，虽然水性聚氨酯硬链段中一些刚性基团的存在，使软硬段间作用力增强，部分硬段混入到软段的结晶微区中，破坏了软段的有序性，影响了软段结晶，但这些行为并不能阻碍软段的结晶，所以水性聚氨酯胶膜的结晶行为依然接近于纯软段的结晶行为，产品的结晶性能良好。以自制的磺酸盐型聚氨酯乳液为基料配制出了一种鞋用水性聚氨酯胶黏剂。研究发现，以磺酸盐型聚氨酯乳液为基料，配以0.4%的消泡剂、0.4%的润湿分散剂、2.0%的交联剂，可制得综合性能优异的鞋用水性聚氨酯胶黏剂。