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聚氨酯(Polyurethane, PU)是主链含(–NHCOO–)结构单元的一类重要的聚合物,由于其材料的多样性和适应性,在许多不同的领域都具有广泛的应用。然而,传统PU合成工艺需要使用有毒的异氰酸酯,同时异氰酸酯的合成需要光气,光气毒性很高,整个工艺历程会给人类的健康和环境会带来危害,不符合安全、环保、资源节约型的发展方向。从而,非异氰酸酯聚氨酯(Non-isocyanate Polyurethane, NIPU)的合成及性能研究吸引了人们的较大的兴趣。NIPU制备过程中不使用高毒性和湿敏性的多异氰酸酯,而是通过环碳酸酯与胺类反应得到聚氨酯结构,所形成的分子内氢键,弥补了传统PU的弱键结构,提高了其综合性能。同时随着人们环保意识的增强,树脂的水性化技术将是其进一步发展的主要路径,高性能与环境友好是NIPU的必然趋势,因此对NIPU的水性化具有十分重要的实际效益。本文利用环碳酸酯与胺基的反应合成NIPU,以甲基丙烯酸环碳酸酯(Cycliccarbonate methylacrylic, CCMA)、双丙酮丙烯酰胺(Diacetone acrylamide, DAAM)为功能性单体,分别通过在树脂中引入亲水性基团及乳液聚合的方法,制备得到了水溶性和乳液型两种稳定性良好的水性NIPU体系,后期分别与己二胺(Hexamethylendiamine, HAD)和己二酰肼(Adipic dihydrazide, ADH)进行交联固化。通过傅立叶变换红外光谱(FT-IR)分析,聚合物中的环碳酸酯侧基与胺基反应生成了NIPU。结果表明:在水溶性体系中,当DAAM用量为3%,亲水单体为1%时,漆膜铅笔硬度达到2H,附着力达到0级,但耐水性较差;在乳液型体系中,当CCMA的分配比例为0.1/0.9,乳化剂用量为0.5%,引发剂用量为0.4%时,漆膜铅笔硬度达到4H,附着力达到0级,耐水性达到14天。因此乳液型NIPU的综合性能较好,有望作为涂料领域基体树脂的工业化应用。