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复合薄膜用水性胶粘剂的环保优势日益凸显,是胶粘剂发展的主要方向。目前研究和应用最多的为水性聚氨酯(WPU)胶粘剂。水性聚氨酯胶粘剂对多种薄膜具有较好的粘接性能,并且其粘度低、易于调胶涂布,近年来引起国内外研究者的重视。然而,水性聚氨酯胶粘剂目前尚存在一些问题：如对一些薄膜粘接强度较低、固含量低、耐水性较差等。为了解决上述问题,本工作拟定出了“二阶交联”的研究思路：在合成水性聚氨酯预聚体时,加入一定量的大分子三官能单体(FMM),在分子链中引入长链交联,制备具有适度柔顺、局域交联结构(一阶交联)的端胺基WPU预聚体,作为甲组分。相对于小分子三官能交联剂,大分子三官能单体在引入交联结构的同时,不会使分子链刚性太强,加入一定比例的大分子三官能单体,能在提高胶粘剂内聚强度的同时不削弱对基材的浸润性,以提高粘接强度。以水性环氧树脂为外交联剂,将环氧基和胺基以一定摩尔比进行复配制备双组份水性聚氨酯胶粘剂(TC-WPU)。环氧基和聚氨酯预聚体分子链上的伯胺基、仲胺基等基团发生反应,使分子量和交联程度(二阶交联)进一步提高,使复合薄膜呈现出高的剥离强度、耐水性等优良的综合性能。基于上述构思,本文以甲苯二异氰酸酯(TDI)、聚醚二元醇、大分子三官能单体、2,2-二羟甲基丙酸(DMPA)等为主要原料,通过两步法制备了固含量高、耐水性好、粘接强度高的双组份水性聚氨酯胶粘剂。通过红外光谱分析、透射电子显微镜观察表征了胶粘剂的化学结构特征和相转变过程体系形态的变化。考察了工艺条件、R值(-NCO/OH)、扩链剂种类、中和剂种类、中和度、大分子三官能单体用量、DMPA用量等对双组份水性聚氨酯胶粘剂性能的影响。得到了如下结果和结论：(1)羧基含量和中和度对相转变、固含量有明显影响：随着羧基含量提高,相转变点提前,发生相转变时的加水量由理论值的139%减少到104%,固含量由27.92%提高到34.11%；中和度越低,相转变越容易发生,中和度从100%降低到70%时,固含量由35.33%提高到45.26%。(2)-NCO/-OH值和FMM用量对预聚体吸水率有明显影响：随着-NCO/-OH值增大,胶膜吸水率降低。-NCO/-OH值由1.1增大到1.7时,吸水率由23.52%降低到15.77%。随着FMM的官能团与二元醇OH摩尔比的提高,胶膜吸水率降低；当FMM的官能团与二元醇羟基摩尔比为1：6时,吸水率降低到13.84%。(3)使用胺类扩链剂和中和剂合成水性聚氨酯预聚体,会使体系颜色加深,且随着放置时间的延长,体系颜色加深。(4)原料配比对剥离强度有明显影响：随着制备水性聚氨酯预聚体时DMPA用量提高,制得的BOPP/PE复合薄膜的剥离强度呈现增大趋势,由内聚破坏转变为被粘材料破坏；当二元醇与DMPA羟基摩尔比=1.0：1.4时剥离强度呈现极大值。随着大分子三官能单体的官能团与二元醇羟基摩尔比的提高,BOPP/PE、PET/PE复合薄膜剥离强度呈持续增大趋势,破坏方式均为被粘材料破坏。将TC-WPU用于非极性/非极性基材复合时,剥离强度高达16.32N/25mm,粘接性能优异。