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摘要：以聚己二酸-1，4-丁二醇酯（PBA）和聚丙二醇醚（PPG）为软段、N-（2-氨乙基）-2-氨基乙磺酸钠（AAS-Na）为亲水基团、六亚甲基二异氰酸酯（HDI）和异佛尔酮二异氰酸酯（IPDI）为硬段，采用丙酮法合成了磺酸盐型水性聚氨酯（WPU）分散体（PUDs），并以此作为WPU胶粘剂的基体树脂。结果表明：不同配方的PUDs乳液均具有较低的黏度（＜1000mPa·s）、较小的粒径（＜200nm）、较高的固含量（≥50%）和较好的储存稳定性（180d无沉淀），不同配方的PUDs胶膜均具有良好的耐热性（250℃以下无降解）和耐水性（吸水率＜4%）；当w（PPG）=4%、n（HDI）∶n（IPDI）=9∶1时，PUDs胶粘剂的成品剥离强度达到最大值（13.52N/mm），此时初期剥离强度也相对较高（2.11N/mm）。

水性聚氨酯（WPU）胶粘剂具有产品性能可调、粘接强度较高、无毒、无污染及安全性好等诸多优点，已广泛应用于制鞋、真空吸塑、汽车内装饰和纺织品等领域中。具有代表性的工业化产品是Bayer公司生产的U54。从Bayer公司的宣传资料、产品说明及专利文献中可知：U54是以氨基磺酸盐[N-（2-氨乙基）-2-氨基乙磺酸钠]（AAS-Na）为亲水单体，采用丙酮法制备而成的WPU胶粘剂。

国内有关高性能WPU胶粘剂的研究报道较多，但至今未见相关产品问世，这可能与使用二羟甲基丙酸（DMPA）亲水单体有关。与羧酸盐相比，磺酸盐属于强酸强碱性盐，具有更强的亲水性，合成聚氨酯（PU）分散体时磺酸盐用量更少，分散体具有更稳定的“双电层”结构，其综合性能（如耐酸碱性、耐电解质性、机械稳定性、与助剂相容性以及胶膜性能等）更优。本研究以自制的AAS-Na为亲水单体、以聚己二酸-1，4-丁二醇酯（PBA）和聚丙二醇醚（PPG）为软单体、六亚甲基二异氰酸酯（HDI）和异佛尔酮二异氰酸酯（IPDI）为硬单体，通过调节单体组分及配比，采用丙酮法合成了高固含量（>50%）、高初期剥离强度和高成品剥离强度的磺酸盐型WPU胶粘剂。

1试验部分

1.1试验原料

聚己二酸-1，4-丁二醇酯（PBA），工业级[数均相对分子质量（Mn）=2000]，东莞宏德公司；聚丙二醇醚（PPG），工业级，中国石化集团（上海）聚氨酯事业部；六亚甲基二异氰酸酯（HDI）、异佛尔酮二异氰酸酯（IPDI），工业级，德国Bayer公司；二月桂酸二丁基锡（DBTDL），分析纯，天津百世化工有限公司；乙二胺（EDA），分析纯，广州市东红化工厂；二乙醇胺（DEA），分析纯，天津市福晨化学试剂厂；丙酮，分析纯，广州新建精细化工厂；N-（2-氨乙基）-2-氨基乙磺酸钠（AAS-Na），自制。

1.2试验仪器

Tensor27型傅里叶变换红外光谱仪，德国Bruke公司；NDJ-8S型数显黏度计，上海精密科学仪器有限公司；ZetaplusZeta电位及激光粒度分析仪，美国Brookhaven公司；5566型台式电子万能材料试验机，美国Instron公司；Q600SDT热重/差热联用分析仪，美国TAING公司。

1.3试验制备

1.3.1磺酸盐型PUDs（WPU分散体）的制备

在装有回流冷凝管、温度计、电动搅拌器和N2进出口装置的四口烧瓶中，按配方分别加入PBA和PPG，升温至110℃，减压蒸馏脱水若干时间；然后将上述体系冷却至80℃，加入计量的HDI、IPDI混合液和少量DBTDL，80℃左右反应至-NCO含量达到理论值（采用二正丁胺法测定）；随后加入适量丙酮保持预聚物黏度，再加入AAS-Na扩链并引入亲水基团，数分钟后加入EDA进行二次扩链，用DEA进行封端；最后边高速搅拌边加入去离子水进行分散，减压蒸馏除去丙酮，得到固含量为50％的磺酸盐型PUDs。

1.3.2剥离强度测试用试样的制备

将PUDs均匀涂敷在尺寸为130mm×25mm的聚氯乙烯（PVC）薄膜[w（增塑剂）=35%]上，70℃烘干后迅速与另一块PVC薄膜（尺寸相同）复合，1.4MPa压合8s，立即或放置24h后测定剥离强度（即为初期或成品剥离强度）。