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水性聚氨酯因其优异的性能和环境友好性而被广泛应用在涂料、胶粘剂等领域中。目前主要采用IPDI和TDI型多异氰酸酯制备水性聚氨酯,性能优异但IPDI成本偏高、TDI毒性较大。MDI型多异氰酸酯价格低廉并且对人体毒害小,但是活性大,乳液不易合成。MDI-50为2,4’-MDI和4,4’-MDI的混合物,在给予水性聚氨酯制品优异的性能的同时降低了成本。本课题采用MDI-50作为多异氰酸酯组分与多元醇反应制备水性聚氨酯,探讨了预聚阶段-NCO/-OH摩尔比r1、扩链阶段-NCO/-OH摩尔比r2、多元醇种类、-COOH基团含量以及小分子扩链剂TMP含量对水性聚氨酯乳液和固化膜的性能的影响。结果表明,当r1为1.4,r2为1.1,-COOH含量为1.8~2.0wt%,选用H7104型聚酯多元醇,同时扩链时加入TMP改性,可获得粒径约在60nm的稳定的半透明乳液。固化膜拉伸强度大于10MPa,断裂伸长率超过500%,但吸水率在15%之上,水解后拉伸强度保留率亦只有20%左右,耐水解性能较差。利用交联改性方式来改善水性聚氨酯的耐水解性能。引入结晶型多元醇和三官能度小分子扩链剂来制备水性聚氨酯,力学性能有所上升,但耐水解性能没有得到改善。引入硅氧烷γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷(KH560)和多氮丙啶交联剂三羟甲基丙烷-三[3-(2-甲基氮丙啶基)]丙酸酯(Sa C100)对H7104型水性聚氨酯乳液进行改性,发现当KH560含量为8~12wt%或Sa C100含量在8wt%时,水性聚氨酯固化膜拥有85%以上的拉伸强度保留率和较优的力学性能,耐水解性能得到优化。但因硅氧烷水解和氮丙啶交联剂本身强烈的自聚倾向,导致改性后的乳液不能长时间贮存,需要现配现用。