论文部分内容阅读
水性聚氨酯胶粘剂与溶剂型聚氨酯胶粘剂相比，在耐水性、干燥速度等方面还存在一定差距，但溶剂型聚氨酯胶粘剂由于含有高挥发性有机物(VOC)，其使用越来越受到限制。而以水为分散介质的水性聚氨酯胶粘剂由于其具有一系列优良的物理化学性能，因而越来越受到人们的重视。本课题选用异氟尔酮二异氰酸酯(IPDI)、1,6-己二异氰酸酯(HDI)、二羟甲基丙酸(DMPA)、聚氧化丙烯二醇(PPG2000)、聚己二酸-1,4丁二醇酯(PBA2000)和乙二胺(EDA)为原料，以三羟甲基丙烷(TMP)为内交联剂，采用预聚体分散法合成了一系列内交联水性聚氨酯分散体(WPU)。分别研究了NCO/OH摩尔比、亲水性单体DMPA用量、内交联剂TMP用量、聚酯与聚醚质量比、中和方式、中和度和扩链度对水性聚氨酯乳液性能和涂膜性能的影响，对水性聚氨酯胶粘剂的粘接机理和影响其粘接强度的因素进行了分析研究。并通过傅里叶红外光谱(FT-IR)、接触角测量仪、热重分析仪(TGA)、X射线衍射仪(XRD)、差示扫描量热仪(DSC)和扫描电镜(SEM)对乳液和涂膜性能进行了表征。实验结果表明，随着NCO/OH比值的增加，分散体的粒径增大而zeta电位和黏度减小，涂膜的拉伸强度增大而断裂伸长率减小，热稳定性有所增加。分散体的粒径随DMPA含量的增加而减小，zeta电位和黏度随之增大；涂膜的接触角和断裂伸长率随DMPA含量的增加而减小，硬度和拉伸强度随DMPA含量的增加而增加。随着TMP含量的增加，涂膜的交联度增加使得涂膜的耐水性和力学性能得到提高。随着m(聚酯)/m(聚醚)比值的增加，乳液的粒径增加，胶膜的拉伸强度增加而断裂伸长率先减小后增加，吸水率先增加后减小。XRD分析表明，软段微区的结晶性能随着DMPA含量的增加而减小，当DMPA含量增加至5.6%时，软段微区表现出非晶态。提出了将物理吸附理论和机械结合理论能同时用于粘接机理的理论分析中，两种理论互相补充，能更全面地分析粘接机理，并且从这两个理论出发研究了不同NCO/OH摩尔比、不同DMPA含量、不同TMP含量和不同聚酯与聚醚质量比对粘接强度大小的影响。