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水性聚氨酯(WPU)是一种以水为分散介质的聚氨酯体系，因其优良的柔韧性、耐冲击性、耐磨性和耐低温性能、环境友好、使用安全等特点在粘合剂和底涂剂领域备受关注。各国研究者在WPU合成及性能优化等方面开展了大量的工作。其中，合成聚碳酸酯型(PCDL)水性聚氨酯正成为研究热点，相关工作也取得了一定进展。本文聚焦于预聚体法合成PCDL基WPU并将其用作为皮革粘接的表面底涂剂，与粘合剂配合使用来提高皮革的粘接强度，通过优化配方来提高WPU底涂剂的综合性能。论文主要工作包括以下两个部分: 1、以PCDL为多元醇，异佛尔酮二异氰酸酯/1，6-己二异氰酸酯(IPDI/HDI)为复合多异氰酸酯，磺酸基聚酯二醇/2,2-二羟甲基丙酸(SIPG/DMPA)为复合亲水扩链剂，三乙胺(TEA)为中和剂，三羟基甲基丙烷(TMP)为内交联剂，二丁基二月桂酸锡(DBTDL)为聚合催化剂，哌嗪为小分子扩链剂，采用预聚体法制备固含量为40％左右的阴离子型WPU乳液。系统考察了多元醇种类，PCDL分子量与分子结构，异氰酸酯数(NCO/OH摩尔比)，IPDI/HDI摩尔比，离子基含量，SIPG/DMPA摩尔比，TMP摩尔含量对WPU底涂剂乳液及胶膜的性能的影响。研究表明:当多元醇选用PCDL6002，NCO/OH比值为1.3、IPDI/HDI摩尔比为6/1、SIPG/DMPA摩尔比为1.5/1、离子基含量为1.4％、TMP摩尔含量为11％时所合成的WPU综合性能达到最佳。采用粒径分析，电位分析和黏度测试，红外(FT-IR)、热重-差示扫描量热(TG-DSC)、动态热机械(DMA)、拉伸测试、表面接触角测定等方法对WPU的乳液性能、氢键作用、热性能、机械性能、表面性质及结构性能关系进行了系统研究。研究表明:由分子量2000的PCDL制备的PU-6002乳液的PU-6002黏度为90 mPa·s，Zeta电位为-53.7 mV，平均粒径为71.7 nm且呈单峰分布(PDI0.204)，胶粒间的电荷排斥作用赋予乳液良好的贮存稳定性。同时，结构中具有适宜的软、硬段微相分离，赋予胶膜良好的耐热性、柔顺性和优异的力学性能，胶膜拉伸强度达到56.2 MPa，断裂伸长率达到371.2％。 2、粘接剥离测试表明，WPU皮革底涂剂配合粘合剂粘接橡胶与皮革，能较大程度上改善皮革表面的极性，增强粘合剂与底涂剂的相互作用力，从而提高皮革间的粘合强度。PU-6002底涂剂复配南宝NP200粘合剂作用后，使初粘强度达到1.9 N/mm、终粘强度达到2.7 N/mm，粘接效果达到目前市场要求。此外，PU-6002还具有优良的耐水、耐油性以及优异的耐电解质、耐溶剂性能。