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随着人们对环保问题的愈加重视,低溶剂含量的环保高分子材料成为了研究的热点。双组分水性聚氨酯材料因其具有可以与溶剂型聚氨酯材料相媲美的优异的耐磨性、耐候性和力学性能成为了发展快速的环保材料。本文合成了两种新型的双组分水性聚氨酯材料,可用作水性涂料和生物相容性等领域的基体树脂。本文以甲苯-2,4-二异氰酸酯(TDI)、三羟甲基丙烷(TMP)、聚乙二醇单甲醚(MPEG)为主要原料,合成了一种非离子型水性多异氰酸酯组分。以聚碳酸酯二元醇(PCDL)、甲苯-2,4-二异氰酸酯(TDI)、二羟甲基丙酸(DMPA)、三羟甲基丙烷(TMP)、三乙胺(TEA)为主要原料合成了一种水性聚氨酯多元醇分散体。将两组分混合固化后,合成了一系列的芳香族双组分水性聚氨酯材料,并对这些材料进行了红外光谱测试(FT-IR)、热失重分析(TGA)、动态热力学分析(DMA)、力学性能分析以及水接触角的测试。实验结果表明:工艺上采用先加入MPEG后加入TMP方式合成的水性多异氰酸酯组分,与TMP含量为9%、DMPA含量为5%、中和度为100%的水性聚氨酯多元醇分散体,以-NCO/-OH(R)比值为1.5的组分配比混合制备的芳香族非离子型双组分水性聚氨酯材料性能最好,其中玻璃化转变温度为53 ~o C、储能模量为200 MPa、拉伸强度为4.88 MPa、断裂伸长率为315.11%、水接触角为66.4°。在上述水性聚氨酯多元醇组分合成的基础上,通过改变原料配比和实验条件,合成了一种阴离子型水性多异氰酸酯组分。探究了-NCO/-OH(R_i)值、扩链剂组合和原料加入方式对阴离子型水性多异氰酸酯组分性能的影响。并确定了当R_i值为1.5、扩链剂TMP/DEG的物质量比为1、原料溶解于溶剂中并采用滴加的方式合成时,得到的阴离子型水性多异氰酸酯组分性能最好。将其与水性聚氨酯多元醇组分以R值为1.5的比例固化后,得到了一种玻璃化转变温度为64 ~oC、储能模量为800 MPa、拉伸强度为12.51 MPa、断裂伸长率为197.68%、水接触角为83.9°的阴离子型双组分水性聚氨酯材料。本文还对合成的两种水性聚氨酯材料在红外、热重、动态热力学性能、力学和疏水性等方面得到的数据进行了对比分析,并计算了两种聚氨酯材料的氢键指数,其中非离子法的HBI指数为0.24,HBI~a指数为0.07,阴离子法的HBI指数为0.71,HBI~a指数为0.07。通过对比分析发现,非离子型水性聚氨酯材料热稳定性和断裂伸长率均较高。阴离子型水性聚氨酯材料拥有更高的玻璃化转变温度、拉伸强度、储能模量和疏水性。两种芳香族水性聚氨酯材料性能各异,可在相应领域中得到应用。