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无溶剂型水性聚氨酯的合成及性能研究

作者：刘都宝, 唐　邓, 张文荣, 许戈文 (安徽大学化学化工学院, 安徽省绿色高分子材料重点实验室)

摘要： 研究以二羟甲基丁酸(DMBA)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、聚氧化丙烯二醇(PPG-220) 等为主要原料，采用预聚体法合成无溶剂型水性聚氨酯树脂，并与DMPA基合成的WPU进行了对比。探讨R值，扩链剂种类，扩链剂用量对PU乳液、涂膜性能的影响，并对合成工艺进行了研究，还对产品进行DSC热力学分析和红外谱图的表征，胶膜的ATR红外光谱表现为水性聚氨酯典型的红外特征。研究结论：

(1). 在用DMBA合成水性聚氨酯的过程，不要加一点溶剂可以完成整个反应过程，而且反应结果符合配方设计；

(2). 设计配方时，使R值在1.3以上，树脂能乳化，而且合成的水性聚氨酯的乳液外观好看, 胶膜的力学性能优良，耐介质性好；

(3). NCO转化率测试可以明显看出，一步法NCO转化率高于两步法NCO转化率，而且无论是一步法还是两步法，整个反应时间仅需要5 h就可以使得NCO转化率达到98%以上；

(4). 采用后扩链工艺可以使乳化时预聚体粘度降低，增大胶膜的机械强度比EDA大，而断裂伸张率比EDA小；

(5). 采用DMBA合成的水性聚氨酯，可以不加或者只加很少溶剂完成反应，这样大大减少溶剂对环境的污染，降低工厂安全隐患，减少脱除溶剂困难，降低整个生产的成本，增加市场竞争优势。

（来源安徽大学学报自然科学版，第32卷第5期，2008年9月）

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