在当今这个经济迅速发展的时期,环保问题日益受到人们的重视,开发无毒、无污染性能优异的鞋用水性聚氨酯胶黏剂已成为时代发展的需要。溶剂型聚氨酯胶黏剂因其使用有机化合物作溶剂,而这些溶剂的使用会直接污染大气环境及人类的健康。所以,作为替代溶剂型聚氨酯胶黏剂的水性聚氨酯胶黏剂因具有无毒性能优异及用后易清理等优点已得到研究者们的广泛研究。当前,国内制备的水性聚氨酯胶黏剂因其结构中含有亲水性基团,虽然得到的体系稳定性较好,但是在成膜过程中所得涂膜的耐水性及耐溶剂性较差。为了解决这一问题,目前采用较多的方法是采用官能度较高的交联剂,但是采用这一类交联剂引入内交联的方法不能使聚氨酯分子链段过度的发生交联,因为当交联度过大时,会直接影响前期合成聚氨酯预聚体的粘度,给后期加水乳化分散造成一定的困难。因此本文在采用常规多官能度交联剂三羟甲基丙烷(TMP)的同时,成功引入了一种金属型交联剂碳酸锆铵(AZC),由于体系当中含有的羟基能与AZC结构中含有的锆原子上的羰基发生桥联作用,同时AZC结构中含有的锆离子能与阴离子型聚氨酯结构中含有的羧基离子发生强烈的反应而形成键能较大的结合键,使其本身十分微弱的相互作用变得较强。而且,这种化合物还可作为粘接材质和胶黏剂涂层之间的键接剂来发挥作用。因此,在聚氨酯结构中引入这种含锆的化合物,能够有效的提高胶黏剂的粘接性能、耐热性能及耐水性能。本文采用丙酮法,首先合成了固含量(≥50%)的羧酸型含锆盐水性聚氨酯乳液,探讨了R值、亲水性扩链剂二羟甲基丁酸(DMBA)、交联剂TMP、硅烷偶联剂KH-550、金属型交联剂AZC、中和度及中和方式的不同等因素对水性聚氨酯乳液的影响,最后确定了最佳合成条件,然后又合成了固含量(≥50%)的羧酸/磺酸型含锆盐水性聚氨酯乳液,以两种不同类型的水性聚氨酯乳液配以适量的助剂及固化剂,制成水性聚氨酯胶黏剂分别对橡胶-皮革及皮革-皮革进行了施胶工艺的研究,对比得出了粘接性能最优的胶黏剂类型。实验数据显示,在羧酸型含锆盐WPU乳液的合成中,当R值为1.15、DMBA的含量为6.02%(占反应单体总量的质量分数,下同)、TMP的含量为1.99%、KH-550的含量为0.74%、AZC的含量为0.76%、中和度为100%、采用先中和后反应的方法,合成的羧酸型含锆盐水性聚氨酯乳液各项性能最优。设定AZC的含量为羧基含量的0.06倍,其他各项参数与上述相同,分别探讨了DMBA和磺酸盐型扩链剂二胺磺酸钠(PPS)、3-氯-2羟基-丙磺酸钠(CHPS)、1,4-二羟基丁烷-2-磺酸钠(DDBS)、乙二胺基乙磺酸钠(AAS)比例的不同对水性聚氨酯乳液性能的影响。结果显示,当DMBA和PPS的比例为7∶3、DMBA和CHPS的比例为9∶1、DMBA和DDBS的比例为9∶1、DMBA和AAS的比例为7∶3时,在同系列当中各项性能最优。后选取两种不同类型的水性聚氨酯乳液配成双组分的含锆盐水性聚氨酯胶黏剂分别对橡胶-皮革及皮革-皮革进行了施胶工艺的研究。结果显示,在对橡胶-皮革及皮革-皮革的粘接强度测试时,羧酸/磺酸型含锆盐水性聚氨酯胶黏剂都表现出了优良的粘接性能,对于橡胶-皮革的终剥离强度,羧酸/磺酸型含锆盐水性聚氨酯胶黏剂较羧酸型含锆盐水性聚氨酯胶黏剂高(≥0.98N/cm);对于皮革-皮革的终剥离强度,羧酸/磺酸型含锆盐水性聚氨酯胶黏剂较羧酸型含锆盐水性聚氨酯胶黏剂高(≥0.67N/cm)。