2 结果与讨论 2．1 乳液的物理性能2．2 反应温度的影响    由于异氰酸酯基与活泼氢的反应对温度很敏感，随着反应温度的上升，交联反应比链增长反应更容易进行，在高温下，体系粘度急剧增大形成凝胶。本实验反应温度从80°C到50°C之间进行了多次试验，发现反应控制在50～60度为宜，在此温度范围内，反应进行比较平缓，反应时间约需3小时左右，形成一定粘度、均匀透明的溶液后在进行中和乳化。 2．3 合成工艺的选取     蓖麻油是含羟基的烯酸甘油酯，系天然产品，反映以前必须进行脱水处理。它本身粘度较大，与TDI反应中粘度增加很快，用扩链剂使生成树脂的分子链线性增长。酒石酸经过研碎和干燥处理，溶于少量丁酮中加入体系，以羟基上氢原子与预聚体的端-NCO基反应，在大分子链上引入-COOH基，同时酒石酸还在一定程度上起到酸性催化剂的作用，抑制交联反应进行。少量的丁酮溶剂的加入可降低、调节体系的粘度，在加入碱水溶液的同时加入最后少量的丁酮，而且强力搅拌是乳化良好的关键。 2．4 酒石酸用量的影响     酒石酸（2，3-二羟基丁二酸）作为亲水单体引入聚氨酯分子链结构，而使聚氨酯分散于水中制成自乳化乳液，其亲水基团是羟基，因此乳液属阴离子型。当用量适当，一定的反应条件下能达到形成自乳化稳定乳液的结果。表2列出了酒石酸用量对乳液稳定性的影响。前已述及酒石酸在反应中的催化作用，实验发现，如果不加或晚加酒石酸，预聚体生成反应很容易产生凝胶。 由表2可见，酒石酸用量占树脂重量百分数在3.7-4.4之间都可生成稳定乳液，粘度适中，有一定的流动性。 2．5 NCO/OH比例的影响     篦麻油的主要成份是9-烯基-12-羟基十八酸的甘油脂，含量大于90%。羟值为163左右，含羟基4.94%，羟基当量为345。按羟基标准，可认为篦麻油 中含70%的三甘油脂和30%的二甘油脂，平均官能度为2.7。由于三官能度组分较多，为避免交联反应发生，除控制反应温度不要过高以外，预聚体选取NCO/OH的比例也是重要的。在比例NCO/OH=1.02～1.4进行的实验表明当NCO/OH小于1.3时不发生凝胶，此时，异氰酸酯基与总羟基（包括扩链剂、亲水单体所含）的比例小于0.8，从而保证了没有-NCO与水反应。 2．6 中和剂     原则上讲，凡是含碱性基团的化合物都可选为中和剂，本系统试验过常用的碱-氢氧化钠、氨水和三乙胺作为中和剂，结果发现，用前两种中和剂所得的乳液粒子较粗，均匀性差，而用三乙胺为中和剂时，乳液粒子较小，显得很均匀。 2．7 耐水性     胶膜吸水率与溶出率随时间的变化如表3所示。乳液胶膜的篦麻油组分的长链非极性脂肪酸疏水的，由于引入亲水基团，以及扩链剂中醚键的亲水性，使胶膜耐水性降低。在平行的四个耐水性试验中，尽管数据的重复性不够好，但给出数据的趋势是一样的，以1号试验为例，看吸水率及溶出率随时间的变化，见表3。 表3表明，胶膜在浸水一天后，吸水及溶出趋于变缓。溶出的也可能是游离的扩链剂或酒石酸盐等小分子。 2．8 乳液胶粘剂对不同材料粘接强度测试      对软性材料试验过帘子布之间、帆布之间与PVC人造革之间等材料的玻离强大测试，结果不理想，数据为2～5N/25mm，主要原因是胶粘剂在室温下很难固化，没有进一步研究加热固化的结果。对于硬性材料，如PVC硬板、铝板、木板、钢板等材料之间的粘接，发现该粘接剂对于钢板的粘接强度较好，而且测试的剪切强度与式样加热固化的温度有关。这样的基材为08F钢板。尺寸为长X宽X厚=100X25X2，单位为mm，搭接长度为12.5mm，涂胶两遍，晾置半小时合拢，室温放置24小时后，在120至200度之间洪三小时，迅速冷却后，再放置24小时，测得的剪切强度强烈依赖于固化温度， 2．9 为了寻求最佳反应条件，采用正式试验设计法进行优选      在工艺操作过程不变、篦麻油用量不变的情况下，拟定变化四个因子，A-TDI的用量; B-扩链剂的种类; C-酒石酸的用量; D-反应温度。A因子取四个水平，其余三个因子均取两个水平。将正交表L16（215）改变为正交表L16（41X212）[4]，以便在二水平表上能安排四水平因子。具体安排见表5。考察指标为胶粘剂粘接08F钢板的平均剪切强度试验结果，单位用N/cm2，固化温度为160度。试验用篦麻油用量为100重量份 。 经过16次试验，在上述四个因子各个水平的变化范围内均制得均匀分散的乳液，都有较好的流动性，可直接用作粘接多种材料顶胶粘剂。以下对各因子对剪切强度的影响大小作直观分析。表5中分别表示第J列中1，2，3，4水平对应的试验结果之和，将它们分别除以试验次数，得到分别表示第J列上因子的各个水平对应的平均试验结果。将平均值的最大值减去最小值得到各个水平的极差。极差最大的说明该因子对试验结果影响最大，而极差最小的因子则对试验结果影响较小。 通过综合比较，可得到最优的反应条件。在试验变化的范围内，采用TDI用量为29.2（重量份）; 扩链剂为1.4-丁二醇; 酒石酸用量为4.17（重量份）和反应温度为60度是最佳反应条件。 3 结论 （1） 以篦麻油与甲苯二异氰酸酯为主要原料，丁二醇或一缩二乙二醇为扩链剂，以酒石酸为亲水单体，三乙胺为中和剂的水基体系，在本文所述工艺条件下能制成均匀稳定的聚氨酯乳液胶粘剂。 （2） 胶粘剂的粘接强度对固化温度有强烈的倚赖性。 （3） 通过正交试验设计法优选的反应条件是：篦麻油用量为100重量份;TDI用量为29.2份; 酒石酸为4.17份; 扩链剂用1.4-丁二醇;反应温度为60度。