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分别研究了硬段及亲水基团的含量、软段及扩链剂的种类、制备的工艺对水性聚氨酯乳液及其涂膜性能的影响;另外利用丙烯酸酯和环氧树脂改性水性聚氨酯分别得到PUA、EPU、PUER三种不同的复合乳液,考察了不同的改性方法对水性聚氨酯性能的影响:最后研究了聚氨酯的微相形态如软硬段的结晶及相分离结构变化的规律,并讨论分析了这些微相结构的变化对聚氨酯材料力学和粘接性能的影响。 结果表明,由于硬段、亲水基团含量以及软段、扩链剂种类的变化改变了水性聚氨酯分子链的结构以及相互之间的作用力,从而引起水性聚氨酯乳液的粘度、稳定性及其涂膜在耐水、耐溶剂、力学等性能的变化:另外,由于采用预聚体法(PUU)制备的水性聚氨酯具有一定的交联结构,而丙酮法(PU)为线性热塑型结构,从而导致两种工艺方法制备的水性聚氨酯在性能上存在较大的差异。 经过丙烯酸酯改性得到的水性聚氨酯-丙烯酸酯复合乳液PUA的粘度、平均胶束粒径随丙烯酸酯含量发生规律性变化:另外,PUA涂膜的耐水、耐溶剂等性能相对于单一的水性聚氨酯涂膜也有比较明显的改善。经过环氧树脂E-44直接改性得到的EPU乳液涂膜的综合性能优异,特别是耐水、耐溶剂性能可达到溶剂型产品水平,但EPU乳液的贮存稳定性较差;将环氧树脂E-44用丙烯酸开环后再引入到水性聚氨酯分子链上得到改性的水性聚氨酯PUER乳液,该复合乳液在改善普通水性聚氨酯耐水、耐溶剂性能的基础上,同时也很好的解决了EPU乳液贮存稳定性差的缺陷。 通过在聚氨酯分子链的软段和硬段中分别引入了带有对称和非对称侧甲基的PNA和1,2-PG,研究了软硬段的结构、组成以及硬段的含量变化对软段和硬段的结晶及软硬段之间相分离结构变化的影响,同时分析了这些微相形态的变化与溶剂性热塑型聚氨酯胶粘剂涂膜的力学及粘接性能之间的关系,可在一定程度上反映出水性聚氨酯的结构与性能之间的关系。