鞋用含鋯鹽水性聚氨酯膠黏劑的合成與應用.pdf

1、在當今這個經濟迅速發(fā)展的時期，環(huán)保問題日益受到人們的重視，開發(fā)無毒、無污染性能優(yōu)異的鞋用水性聚氨酯膠黏劑已成為時代發(fā)展的需要。溶劑型聚氨酯膠黏劑因其使用有機化合物作溶劑，而這些溶劑的使用會直接污染大氣環(huán)境及人類的健康。所以，作為替代溶劑型聚氨酯膠黏劑的水性聚氨酯膠黏劑因具有無毒性能優(yōu)異及用后易清理等優(yōu)點已得到研究者們的廣泛研究。
　　當前，國內制備的水性聚氨酯膠黏劑因其結構中含有親水性基團，雖然得到的體系穩(wěn)定性較好，但是在成膜過程

2、中所得涂膜的耐水性及耐溶劑性較差。為了解決這一問題，目前采用較多的方法是采用官能度較高的交聯(lián)劑，但是采用這一類交聯(lián)劑引入內交聯(lián)的方法不能使聚氨酯分子鏈段過度的發(fā)生交聯(lián)，因為當交聯(lián)度過大時，會直接影響前期合成聚氨酯預聚體的粘度，給后期加水乳化分散造成一定的困難。因此本文在采用常規(guī)多官能度交聯(lián)劑三羥甲基丙烷（TMP）的同時，成功引入了一種金屬型交聯(lián)劑碳酸鋯銨（AZC），由于體系當中含有的羥基能與AZC結構中含有的鋯原子上的羰基發(fā)生橋聯(lián)作用，

3、同時AZC結構中含有的鋯離子能與陰離子型聚氨酯結構中含有的羧基離子發(fā)生強烈的反應而形成鍵能較大的結合鍵，使其本身十分微弱的相互作用變得較強。而且，這種化合物還可作為粘接材質和膠黏劑涂層之間的鍵接劑來發(fā)揮作用。因此，在聚氨酯結構中引入這種含鋯的化合物，能夠有效的提高膠黏劑的粘接性能、耐熱性能及耐水性能。
　　本文采用丙酮法，首先合成了固含量（≥50％）的羧酸型含鋯鹽水性聚氨酯乳液，探討了R值、親水性擴鏈劑二羥甲基丁酸（DMBA）、交

4、聯(lián)劑TMP、硅烷偶聯(lián)劑KH-550、金屬型交聯(lián)劑AZC、中和度及中和方式的不同等因素對水性聚氨酯乳液的影響，最后確定了最佳合成條件，然后又合成了固含量（≥50%）的羧酸/磺酸型含鋯鹽水性聚氨酯乳液，以兩種不同類型的水性聚氨酯乳液配以適量的助劑及固化劑，制成水性聚氨酯膠黏劑分別對橡膠-皮革及皮革-皮革進行了施膠工藝的研究，對比得出了粘接性能最優(yōu)的膠黏劑類型。
　　實驗數據顯示，在羧酸型含鋯鹽WPU乳液的合成中，當R值為1.15、DM

5、BA的含量為6.02%（占反應單體總量的質量分數，下同）、TMP的含量為1.99%、KH-550的含量為0.74%、AZC的含量為0.76%、中和度為100%、采用先中和后反應的方法，合成的羧酸型含鋯鹽水性聚氨酯乳液各項性能最優(yōu)。
　　設定AZC的含量為羧基含量的0.06倍，其他各項參數與上述相同，分別探討了DMBA和磺酸鹽型擴鏈劑二胺磺酸鈉（PPS）、3-氯-2羥基-丙磺酸鈉（CHPS）、1,4-二羥基丁烷-2-磺酸鈉（DDBS

6、）、乙二胺基乙磺酸鈉(AAS）比例的不同對水性聚氨酯乳液性能的影響。結果顯示，當DMBA和PPS的比例為7∶3、DMBA和CHPS的比例為9∶1、DMBA和DDBS的比例為9∶1、DMBA和AAS的比例為7∶3時，在同系列當中各項性能最優(yōu)。后選取兩種不同類型的水性聚氨酯乳液配成雙組分的含鋯鹽水性聚氨酯膠黏劑分別對橡膠-皮革及皮革-皮革進行了施膠工藝的研究。結果顯示，在對橡膠-皮革及皮革-皮革的粘接強度測試時，羧酸/磺酸型含鋯鹽水性聚氨酯