2.1  反应温度的影响

合成聚氨酯预聚体的过程中，反应温度是很重要合成工艺条件之一。反应温度对合成工艺中的反应速率、副反应和体系的黏度等影响较大。升高温度有利于反应

速率的提高，从而缩短反应的时间，且也能较大地降低反应体系的粘度，有利于反应的可操作性。但是，反应温度过高，副反应发生的可能性也变大，使得制备的聚氨酯热熔胶的性能有所下降。不同反应温度对聚氨酯合成稳定性的影响见表2。

由表2 可知，当反应温度为70℃时，反应体系粘度较小，并且无气泡产生，测得异氰酸酯基团的含量和理论值相符，但若将反应温度升高，异氰酸酯基团有可能

发生二聚、三聚等自聚反应，也有可能在反应中生成的氨基甲酸酯与剩余的-NCO 基团产生副反应生成了脲，从而使得-NCO 基团消耗较多，最终导致实际-NCO 基团的含量要比理论值低一些。且当温度为100℃时，反应一开始体系爆聚导致凝胶，从而使反应不能继续进行。因此，本实验选择反应温度为70℃较为适宜。

2.2 反应时间的影响

2.2.1 预聚反应时间的确定

制备聚氨酯胶粘剂预聚体的过程中，反应时间也是很重要的合成工艺条件之一。当异氰酸酯的含量变化较小时，随着反应的不断进行，-NCO 含量会不断下降，当-NCO 含量逐渐趋于平稳，并且接近理论值时，可认为反应结束。因此，反应时间可通过测定-NCO 基团的含量来确定。采用丙酮- 二正丁胺法来确定聚氨酯的预聚反应时间，即测定预聚反应中异氰酸酯基团的含量与时间的关系，如图2 所示，

由图2 可知，在刚开始的反应中，-NCO 基团的含量随着反应时间的延长下降幅度较大，在反应1.5 h 以后，-NCO 的含量下降幅度较小，在反应2 h 以后，-NCO含量基本趋于平衡，不再改变。这是因为随着-NCO 基团与-OH 基团反应的进行，-NCO 的含量逐渐减少，而体系的粘度开始增大，分子链段运动也逐渐变慢，从而使反应体系的反应速率逐渐下降，直至-OH 基团完全消耗掉，-NCO 基团的含量才基本不变。当反应2 h 以后，第一步预聚反应基本结束，-NCO 含量为1.76%，基本符合理论值，若继续反应，-NCO 含量基本保持不变。因此，将预聚反应时间确定为2 h。

2.2.2 扩链反应时间的确定

同样采取丙酮- 二正丁胺滴定法确定聚氨酯扩链的反应时间，当异氰酸酯含量变化较小时，基本完成扩链反应。即测定扩链反应中二异氰酸酯的含量与时间的关系，如图3 所示，

由图3 可知，随着反应时间的增加，异氰酸酯的含量大幅度降低，当扩链反应的时间大于30min 时，异氰酸酯的含量为0.5%（可忽略），趋于平衡。因此，以将扩链反应时间确定为30min 较为适宜。

2.3 聚氨酯热熔胶的热稳定性

聚氨酯胶粘剂的热分解温度可以反映其热稳定性能，在异氰酸酯指数R 为1.02，扩链剂的用量多元醇/BDO（摩尔比）为1：0.7 时，未添加扩链剂和加入扩链剂的聚氨酯胶粘剂热重（TG）如图4 所示。

由图4 可知， 添加扩链剂的聚氨酯热熔胶体系从307.87℃时开始失重，并逐渐分解，直到约420℃基本完全分解。与未加扩链剂的聚氨酯热熔胶体系相比，其初始分解温度要高。这是由于扩链剂中具有适中的C-C 链长度，可以使软、硬链段发生微区向分离，使得氨基甲酸酯硬段的结晶性能更好，这样，定向排列结晶和使聚合物分子之间更易形成氢键，这就意味着它可以产生较好的有序结晶。结晶的阻旋作用以及聚合物的链段迁移，使得聚合物表现出优异的稳定性和韧性。

2.4 聚氨酯热熔胶的结构表征

合成的聚氨酯热熔胶的红外光谱如图5 所示。

如图5 所示，在红外光谱图中，3325 cm-1 处是–OH的伸缩振动特征吸收峰；2870cm-1 ～ 2929cm-1 处是–CH3、–CH2– 的伸缩振动特征吸收峰；1457cm-1 处是苯环骨架的振动吸收峰；1711cm-1 处为C=O 的特征吸收峰、1 539cm-1 处为聚氨酯中氨基甲酸酯（-CO-NH-）的特征吸收峰，1221cm-1、835cm-1 处分别是C–H 的面内弯曲振动、面外弯曲振动的特征吸收峰，1099cm-1 处是C-O特征吸收峰；在谱图上无2270cm-1 吸收峰的存在，说明聚氨酯结构中没有游离的-NCO 基团存在，由此可以证明合成产物为预期的聚氨酯热熔胶。