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《华南理工大学》 2010年
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高固含量鞋用水性聚氨酯胶粘剂的研究

王国有  
【摘要】: 水性聚氨酯是以水为分散介质的二元胶体体系,与溶剂型聚氨酯相比具有无毒、不易燃烧、不污染环境等优点,在皮革涂饰、汽车涂装、纤维处理、造纸工业助剂、涂料和粘合剂等众多领域得到了广泛应用。 但是,由于水的蒸发潜热比常用的有机溶剂的蒸发潜热高,造成水性聚氨酯比溶剂型聚氨酯干燥时间长,难于满足快节奏的现代化制鞋生产线对鞋用胶粘剂干燥性能的技术要求。提高固含量是提高水性聚氨酯鞋用胶粘剂干燥性能及其它性能的最有效的途径之一。 本研究课题采用预聚体分散法,以二异氰酸酯(HDI、IPDI)和聚酯二元醇(PBA1000、PBA2000、PBA3000、PCDL2000和PEBA2000)为主要原料,以DMPA为亲水扩链剂,制得聚氨酯预聚体;用三乙胺中和成盐,将预聚体强制分散于水中,并用乙二胺扩链,最终制得水性聚氨酯乳液。本课题研究了三种类型的配方,并对其进行了性能测试和表征。这三个配方是:IPDI/HDI、单一聚酯型水性聚氨酯的合成;IPDI、单一聚酯型水性聚氨酯的合成;IPDI、混合双组分聚酯型水性聚氨酯的合成。各个配方均制得了性能良好的水性聚氨酯乳液。 本研究课题通过对以上内容的研究,得到了一些结论:聚合反应时间以4小时为最佳;亲水单体DMPA的用量对乳液的粘度和粒径有决定性影响,其用量应在确保乳液稳定性的前提下尽可能少,本实验发现DMPA含量在3~4%为佳;HDI和IPDI用量的摩尔比也很重要,HDI用量不能多,否则实验不易成功,以3:7为适宜值;软段含量在65-70%为最佳,此时水性聚氨酯乳液最适宜用于胶粘剂;对比五种不同聚酯合成的水性聚氨酯乳液,发现PBA2000效果较好;通过采用混合聚酯的方法合成了固含量在46~49%的一系列乳液,发现PBA2000与PCDL2000的混合效果最好。此外,对R值(NCO与OH摩尔比)等也做了研究,并对乳液进行了GPC测试和SEM、TEM等表征。GPC测试结果表明所制得的WPU乳液其数均分子量均在104以上,重均分子量最大超过11万;TEM观测结果显示所制得的WPU乳液分子大小有一定的分布。
【学位授予单位】:华南理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:TQ433.432

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