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聚氨酯分散体(PUD)以水为分散介质,具有无毒、不易燃烧、低VOC和环保等优点;由其独特的性能,如优良的韧性、高抗冲性、耐磨性、透明性等广泛应用于改性塑料、橡胶、纤维和水性胶黏剂、涂料、油墨等[1-2]领域,在燃料电池[3-4]、医用材料[5]等领域也得到广泛应用。磺酸型PUD是该领域研究的重点之一,N-(2-氨基乙基)-氨基乙烷磺酸钠(AAS)是聚氨酯、环氧树脂分散体合成的重要亲水单体[6-7],但由于AAS中氨基的活性较高,故其使用受到了限制,只适用于丙酮法合成PUD (即不适用于预聚体法合成PUD)[8];而羟基磺酸盐(强酸强碱盐)是一种理想的亲水单体,在合成PUD时,其掺量因离子强度大而相对较少,并且其成膜物质的耐水性和耐水解性良好。本文采用1,4-丁烯二醇和亚硫酸氢钠反应合成了新型的磺酸盐型亲水单体1,4-二羟基丁烷-2-磺酸钠,分别以1,4-二羟基丁烷-2-磺酸钠和聚氧乙烯醚(非离子型亲水单体)为亲水单体,异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)和1,4-丁二醇(BDO)为硬段,聚己二酸己二醇新戊二醇酯(PHNA-1500)为软段,乙二胺(EDA)、N-甲基吡咯烷酮(NMP)和二月桂酸二丁基锡(DBTDL)等为原料采用丙酮法合成了聚氨酯分散体。本文通过红外光谱(FT-IR)、核磁氢谱(1HNMR)和碳谱(13CNMR)证实了1,4-二羟基丁烷-2-磺酸钠的结构,并对其物理性质如熔点及其在水、丙酮、甲醇等中的溶解性能进行了测试。研究了反应温度、反应时间、反应物摩尔比对产率的影响。以1,4-二羟基丁烷-2-磺酸钠为亲水单体采用丙酮法合成了固含量为50%聚氨酯分散体,并通过红外、动态光散射粒径分布仪、旋转粘度计等仪器对聚氨酯分散体乳液性能进测试,研究不同亲水基团含量和硬段含量对粒径、粒径分布、不同状态下粘度变化的影响;以及聚氧乙烯醚(非离子型亲水单体)亲水单体的加入对聚氨酯分散体乳液性能的影响。通过非离子的加入,减少了1,4-二羟基丁烷-2-磺酸钠和NMP的用量,同时提高了耐水性。通过热重分析(TG)、动态热力学分析(DMA)、机械性能等测试方法对PUD胶膜性能进行测试,研究不同亲水基团含量和硬段含量对玻璃化转变温度、相分离成程度、分解温度以及机械性能的影响。