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高固含量、低粘度聚氨酯分散体(PUD)在胶黏剂、涂料、油墨等行业具有广泛的应用前景。皮革、纺织、塑料薄膜、纸张等软质基材应用要求PUD形成的膜具有高柔软性、高耐水性、高耐水解性等性能。采用二羟甲基丙酸(DMPA)或是二羟甲基丁酸(DMBA)合成PUD的亲水基团处于聚氨酯硬段,使软硬段微相分离程度过大,从而影响胶膜的性能。我国多采用DMPA为原料制备聚氨酯分散体,原料的单一性在一定程度上阻碍了高性能聚氨酯分散体的发展。针对以上问题,本文采用丙酮法,以新型磺酸盐聚醚二元醇和二羟甲基丙酸(DMPA)为亲水单体,异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)和六亚甲基二异氰酸酯(HDI)、聚已二酸己二醇新戊二醇酯(PHNA)、不同分子结构的扩链剂(哌嗪、异佛尔酮二胺、乙二胺、己二胺)等为原料,成功制备了固含量在50%以上的高固含量、低粘度聚氨酯分散体。本文通过动态光散射粒径分布ζ电位测定仪和透射电镜(TEM)等手段研究了不同变量对高固含量聚氨酯分散体粘度、粒径、粒径分布及粒子微观形态的影响。结果表明,随着亲水基团含量、-SO3Na/-COOH及HDI/IPDI摩尔比的增加,PUD胶粒平均粒径变小,黏度增加。粒径分布随着亲水基团含量、-SO3Na/-COOH摩尔比的增加而变窄,-SO3Na/-COOH摩尔比是影响乳液粒径二元分布的一个重要因素,HDI/IPDI比值对粒径分布的影响较小。TEM显示分散体胶粒在亲水较多的情况下,聚氨酯分散体胶粒呈规则的球形结构,随着亲水基团含量的减少,胶粒的尺寸增大,且形状不规则的胶粒逐渐增多。对样品胶膜进行力学性能、邵氏硬度、动态力学分析(DMA)、热重分析(TG)等测试。力学性能测试显示PUD胶膜是软而韧的弹性材料,其最大拉伸强度为15MPa,断裂伸长率高达2400%,硬度介于34.8~56.5,多在40以下,软而不黏,具有丰满的涂膜手感。动态力学分析表征显示,PUD胶膜的玻璃化转变温度(Tg)在-50℃～-35℃,随着-NCO/-OH值的增加PUD胶膜的玻璃化转变温度升高。热重分析显示PUD胶膜于300℃左右开始分解,于500℃左右分解完全,显示了良好的热稳定性。