随着环保法规的确立和人们环保意识的增强，水性聚氨酯(WPU)作为一种环境友好型材料，广泛应用涂料、胶粘剂、皮革涂饰剂、织物整理剂等方面。通过选用不同结构的多异氰酸醋和多元醇调节长链的结构，不同的反应条件、扩链剂、交联剂来调节分子量的分布、大小以及交联密度，以满足不同的需要。水性聚氨酯分子中亲水性基团的存在及树脂本身的缺陷，导致其在耐水性、耐溶剂性和耐候性等方面性能较差，较大程度上影响其使用范围。环氧树脂在粘接性、耐水性、耐热性、耐化学品性及力学性能等方面性能优越，常用于水性聚氨酯材料的改性。环氧树脂(EP)为多官能度化合物，与聚氨酯反应使之形成部分网状结构，可达到改性的目的。但由于环氧基团中的β位C原子受三乙胺、羟基、水等亲核试剂进攻,氧原子受质子和路易斯酸等亲电子试剂进攻发生开环反应，进而造成乳液的贮存稳定性变差。

　　本实验合成了环氧树脂改性的水性聚氨酯，并着重讨论了环氧树脂的加入量对其耐水性、耐热性和力学性能的影响。

　　1、实验部分

　　1.1实验原料及试剂

　　异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI，日本三井);聚醚二醇N-210(Mn=1000，南京金陵石化总公司);二羟甲基丙酸(DMPA，工业品，瑞士Perstop公司);环氧树脂E51(合肥工业大学化工厂);以上均为工业级别。一缩二乙二醇(DEG，上海化工三厂);三羟甲基丙烷(TMP，南京华宏化工);异佛尔酮二胺(IPDA，上海宁新化工试剂厂);三乙胺(TEA，上海宁新化工试剂厂);丙酮(AC，上海申博化工有限公司);二月桂酸二丁基锡(T-12，北京化工三厂);辛酸亚锡(T-9，北京化工三厂);以上均为分析纯。

　　1.2环氧改性水性聚氨酯合成

　　在装有回流冷凝管、温度计、搅拌桨的250ml三口瓶中加入计量的IPDI和环氧树脂E-51于100℃反应1h。降温至90℃，然后按一定的-NCO/-OH比，加入聚醚N-210反应2h。降温至60℃以下，加入一定量的DMPA、DEG、TMP、T9、T12于70℃反应5h，其间加入丙酮调节粘度,降温至40℃以下，加入TEA中和，加冰水乳化，然后加入IPDA后扩链约20min。减压蒸馏脱除反应过程中加入的丙酮，备用。

　　1.3分析和性能测试

　　1.3.1胶膜的制备

　　将不同配比制得的环氧树脂改性水性PU乳液放置在自制的聚四氟乙烯板上，室温成膜后放入烘箱中70℃烘干至恒重，得到厚度约0.05mm的胶膜，置干燥器中保存，备用。

　　1.3.2胶膜全反射红外分析

　　采用Nexus-870型FTIR傅立叶转换红外线光谱(美国Nicolet仪器公司)对胶膜进行全反射(ATR)测试。

　　1.3.2力学性能的测试

　　将胶膜裁切成长度为30 mm，中部宽为3mm的哑铃状试片，用XLM-智能电子拉力实验机(济南兰光)测试，拉伸速度为250 mm/min。

　　1.3.3胶膜耐水性测试

　　将膜剪成2cm×2cm小方块，称重(W1)，在水浸泡24h，取出后吸干表面上的液体，称重(W2)，计算其在水中的吸水率。