高含固量阴离子水性聚氨酯鞋用胶黏剂的制备及其黏结和成膜作用机理研究.pdfVIP

高含固量阴离子水性聚氨酯鞋用胶黏剂的制备及

其黏结和成膜作用机理研究

一、本文概述

本文旨在对高含固量阴离子水性聚氨酯鞋用胶黏剂的制备进行

深入研究，并探讨其黏结和成膜的作用机理。水性聚氨酯作为一种环

保型高分子材料，因其优异的性能在鞋用胶黏剂领域具有广阔的应用

前景。然而，传统的水性聚氨酯胶黏剂存在固含量低、黏结强度不足

等问题，限制了其在实际应用中的性能发挥。因此，开发高含固量阴

离子水性聚氨酯鞋用胶黏剂，对于提高鞋类产品的质量和生产效率具

有重要意义。

本文将首先介绍高含固量阴离子水性聚氨酯鞋用胶黏剂的制备

方法，包括原料选择、反应条件优化以及工艺流程设计等方面。在此

基础上，通过对胶黏剂的微观结构和性能表征，揭示其黏结和成膜的

作用机理。还将探讨胶黏剂与鞋材之间的相互作用机制，以及其对鞋

用胶黏剂性能的影响。

本文的研究将为高含固量阴离子水性聚氨酯鞋用胶黏剂的制备

提供理论指导和实验依据，有助于推动水性聚氨酯胶黏剂在鞋类工业

中的应用和发展。本文的研究成果也将为其他领域的高分子材料制备

和应用提供有益的借鉴和参考。

二、高含固量阴离子水性聚氨酯鞋用胶黏剂的制备

随着环保意识的日益增强和鞋类工业的快速发展，开发高性能、

环保型的鞋用胶黏剂已成为当前研究的热点。高含固量阴离子水性聚

氨酯（HWPU）作为一种新型的环保胶黏剂，因其具有优异的黏结性能、

良好的成膜性以及较低的环境污染性，在鞋类制造领域具有广阔的应

用前景。

高含固量阴离子水性聚氨酯的制备主要基于聚氨酯的预聚体分

散法。该方法首先通过二异氰酸酯与聚醚或聚酯多元醇进行预聚反应，

生成含有异氰酸酯基（-NCO）的预聚体。随后，在高速搅拌下，将预

聚体分散于含有亲水扩链剂的水相中，通过链扩展和乳化过程，得到

高含固量的阴离子水性聚氨酯乳液。

制备过程中所需的主要原料包括二异氰酸酯、聚醚或聚酯多元醇、

亲水扩链剂、催化剂、中和剂等。其中，二异氰酸酯和聚醚或聚酯多

元醇的选择对最终产品的性能起着决定性作用。亲水扩链剂则负责引

入羧基或磺酸基等阴离子基团，使聚氨酯分子具有水溶性。

制备流程主要包括预聚反应、扩链反应、乳化分散和中和后处理

等步骤。在严格控制的温度和搅拌条件下，将二异氰酸酯与聚醚或聚

酯多元醇进行预聚反应，生成预聚体。然后，加入亲水扩链剂进行扩

链反应，使预聚体分子链增长并引入阴离子基团。接着，在高速搅拌

下，将预聚体分散于含有中和剂的水相中，形成稳定的水性聚氨酯乳

液。通过调节pH值、固含量等参数，得到满足使用要求的高含固量

阴离子水性聚氨酯鞋用胶黏剂。

制备过程中，反应温度、搅拌速度、原料配比等因素均会对最终

产品的性能产生影响。因此，需通过正交实验、单因素实验等方法，

优化制备工艺参数，以获得性能优异的高含固量阴离子水性聚氨酯鞋

用胶黏剂。

高含固量阴离子水性聚氨酯鞋用胶黏剂的制备涉及多个环节和

因素，需通过科学的设计和优化，确保最终产品的性能满足鞋类制造

的要求。随着研究的深入和技术的不断进步，相信高含固量阴离子水

性聚氨酯鞋用胶黏剂将在未来得到更广泛的应用。

三、高含固量阴离子水性聚氨酯胶黏剂的黏结机理研究

高含固量阴离子水性聚氨酯胶黏剂的黏结机理是一个复杂的过

程，涉及物理和化学双重作用。从物理作用来看，胶黏剂中的高分子

链通过扩散和渗透作用进入被粘物表面，形成机械互锁。由于高含固

量阴离子水性聚氨酯的特殊结构，其分子链上的极性基团与被粘物表

面的极性基团产生相互作用，如氢键和范德华力，从而增强了黏结力。

从化学作用来看，高含固量阴离子水性聚氨酯胶黏剂中的阴离子

基团与被粘物表面的阳离子基团发生离子交换或离子键合，形成化学

键合。这种化学键合不仅增强了黏结强度，还提高了胶黏剂的耐水性

和耐老化性。

高含固量阴离子水性聚氨酯胶黏剂在成膜过程中，其分子链发生

重排和交联，形成更加紧密的网络结构。这种网络结构不仅提高了胶

黏剂的黏结强度，还赋予其良好的弹性和耐疲劳性。

高含固量阴离子水性聚氨酯胶黏剂的黏结机理是物理和化学双

重作用的结果。其特殊的分子结构和极性基团使其具有优异的黏结性

能和成膜性能，为鞋用胶黏剂的应用提供了理论基础。

以上是对高含固量阴离子水性聚氨酯胶黏剂的黏结机理的初步

研究。未来，我们将进一步深入研究其黏结性能和成膜性能的影响因

素，以及如何通过调控分子结构和配方来优