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环境友好型水性聚氨酯鞋用胶的合成及应用研究 申请学位学科： 理学 所学学科专业： 有机化学 培养单位： 化学与化工学院 硕士生：杨燕 导师：沈一丁 201 1年5月 May,2011 环境友好型水性聚氨酯鞋用胶的合成及应用研究 —。。‘。‘。。。。。‘。。。。。。‘。。。1lll 摘要 进入2l世纪，节约资源、保护环境、节能减排已经成为世界性的 热点课题，我国“十二五”规划将水性聚氨酯列为重点支持对象。以 保护环境、节约能源为宗旨，本文合成了一系列改性的阴离子型水性 聚氨酯及其黏合剂，研究了其结构与性能之间的关系，并进行实际应 用，对应用研究工艺进行了初步探索。本论文主要内容如下： (1)采用预聚体合成法，以二羟甲基丙酸(DMPA)、葡萄糖(PG) 为亲水扩链剂和交联剂制各一种水性聚氨酯乳液。利用FTIR对胶膜结 构进行表征，证实葡萄糖已引入聚氨酯主链。TG分析，得出PG改性 后的聚氨酯胶膜热稳定性增强。研究了PG用量对该聚氨酯胶膜力学性 能的影响，结果表明：随着PG用量的增加，胶膜力学强度得到改善。 当PG的用量由O％增加至4．68％时，断裂伸长率从529．9％降至276．4％， MPa。 MPa增加至24．2 拉伸强度从10．9 (2)以二羟甲基丙酸(D】Ⅷ)A)、葡萄糖(PG)为亲水扩链剂和 交联剂制备一种水性聚氨酯预聚体，再将羧基丁苯胶乳(CSBL)水乳 液与去离子水混合均匀进行乳化，制得固含量高达50％的水性聚氨酯 (WPu)胶黏剂。研究了PG用量对胶黏剂的T-剥离强度和固化时间 的影响。随着PG用量的增加，T-剥离强度逐渐增强，当PG用量从O％ 增加到4．68％时，T-剥离强度增由48．3N／cm上升至70．8N／cm，相同处 理温度下聚氨酯胶液的固化时间缩短。 (3)以二羟甲基丙酸(DMPA)和自制1，2．二羟基．3．丙磺酸钠 (D}Ⅱ)A)为亲水扩链剂制备一系列含有磺酸基团的水性聚氨酯微乳 液。利用FTIR对DHPA和聚氨酯的结构进行表征，证实了目标产物 DHPA的生成，并作为亲水扩链剂引入PU链上。研究结果表明：随着 DHPA含量增大，乳胶粒平均粒径从139．3lnm减小至57．75nm，且粒 径分布宽度变窄，胶膜的拉伸强度由43．0MPa增加至55．7MPa，断裂伸 长率从361％增加至430％。TEM照片显示，乳液分散均匀，形貌规整， 呈圆球状。乳液表观黏度随着剪切速率增加而下降，呈假塑性流体特征。 该聚氨酯乳液也具有较好的黏结强度，最大T-剥离强度为63．5N／cm。 性聚氨酯，葡萄糖，1，2．二羟基丙磺酸钠，制备，性能 Ⅱ STUDYONSYNTHESISAND APPLICATIONoF FRIENDLYPoLYURETHANEADHESIVES ABSTRACT the21st conservationandenvironmental Entering century，energy andemissionreductionhasbecomethehot protection，energysaving a11 overtheworld．Thewater