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水性聚氨酯(WPU)是一种以水为分散介质的聚氨酯材料,它具有低污染、运输安全、工作环境友好等特点。因此,越来越受到重视。用于合成WPU的多元醇以聚醚(PPG)和聚酯多元醇(PBA)为主,PPG型WPU强度低,PBA型WPU不耐水解。聚碳酸酯二醇(PCDL)因价格昂贵限制了其在聚氨酯行业的应用。本课题组采用新型DMC催化剂催化C02/环氧丙烷共聚制备了聚碳酸亚丙酯多醇(PPC),研究表明,以该多元醇为基础制备的聚氨酯弹性体性能十分优良,显示出潜在的工业应用价值。本文对该多元醇的特性做了详细研究,并以该多元醇为基础制备出了一系列性能优良的WPU,对影响产品性能的各项因素进行了研究,具体研究结果如下：(1)PPC一种无规共聚物,具有良好的热稳定性,TGA显示其初始热分解温度在279℃。随PPC分子内-COO含量增加,热分解温度略有降低。(2)PPC结晶性差,为非晶化合物,玻璃化转变温度随-COO含量增加逐渐升高。常温下PPC是一种高粘液体,其粘度与分子内-COO基团含量有关,随-COO含量增加,PPC粘度增加。(3)咪唑-醋酸酐-DMF法可以准确测定PPC树脂的羟值。(4)对预聚法合成WPU工艺进行研究,发现最佳的预聚体合成条件是：温度70-80℃,时间3-4h,催化剂用量0.7%。最佳的异氰酸酯指数是1.5,DMPA用量在5%时综合性能最好。(5) PPCWPU的初始热分解温度为271℃,玻璃化转变温度为-17.9℃。具有一定的结晶能力,DSC曲线显示在40℃附近出现了明显的结晶熔融峰,XRD图谱显示其结晶性比PBAWPU、PCDLWPU差,比PPGWPU好。(6)随着PPC中-COO含量的增加,PPCWPU胶膜力学强度逐渐增加,断裂伸长率下降。在-COO含量24%(摩尔百分比)时,PPCWPU断裂伸长率和PPGWPU相近,拉伸强度是PPGWPU的两倍左右；当-COO含量在31%时,PPCWPU胶膜强度和PBAWPU相近,断裂伸长率高出PBAWPU型50%左右。(7)副产物PC对单组份聚氨酯胶黏剂的稳定性没有明显的影响。当单组份聚氨酯胶黏剂中加入碳酸钙等碱性物质时,在80℃C条件下,体系粘度迅速上升。PC在碱性条件下会发生分解,放出C02,影响水性聚氨酯乳液的存储和运输。