复合软包装膜所使用的胶粘剂大多为溶剂型聚氨酯胶粘剂,该胶粘剂由于含有挥发性有机化合物(VOC),其使用将会受到限制。水性聚氨酯胶粘剂克服了溶剂型聚氨酯胶粘剂有毒、易燃、异味、易造成污染等缺点,在很多领域得到广泛应用。然而,纯水性聚氨酯胶粘剂性能不佳,主要表现为对非极性基材润湿性差、粘接强度低、初粘力低等缺点。为了改善水性聚氨酯胶粘剂的性能,扩大应用领域,需要对其进行改性。环氧大豆油(ESO)是一种环境友好、耐溶剂性好的可再生材料,可以提高聚氨酯胶粘剂的粘接强度和耐水性。苯乙烯(St)具有高的机械强度,耐水性好等优点,然而单独使用苯乙烯改性会使合成的乳液成膜后较脆,加入软单体丙烯酸丁酯(BA)可以克服该缺点。本文以聚醚二元醇(N220)、甲苯二异氰酸酯(TDI)、二羟甲基丙酸(DMPA)为基料,以三羟甲基丙烷(TMP)为内交联剂,羟基化环氧大豆油(HESO)、BA/St作为改性剂,通过双丙酮丙烯酰胺(DAAM)的作用,得到改性的水性聚氨酯复合乳液,将该乳液添加0.3 wt%的消泡剂和0.4 wt%的润湿剂可配制出高性能的水性聚氨酯胶粘剂。研究了NCO/OH总摩尔比、BA/St、TMP、ESO等的用量对乳液的稳定性、胶膜的耐水性及力学性能和胶粘剂的粘接强度的影响。实验结果表明,当NCO/OH总摩尔比为1.1;DMPA的用量为5.0 wt%;TMP的用量3.0 wt%;HESO的用量为6.0 wt%;BA/St用量为28 wt%,其中St占BA/St总量的15 wt%时乳液性能好,该乳液配制出的胶粘剂能够满足复合软包装膜对粘接的需求。采用傅立叶变换红外光谱、马尔文粒度分析仪、透射电镜、原子力显微镜、差热扫描量热仪等仪器对多重改性的聚氨酯复合乳液及胶膜结构进行了表征。测试结果表明,改性后的水性聚氨酯的性能优于单一的水性聚氨酯。分析了胶粘剂的粘接机理,得出改性水性聚氨酯胶粘剂对烯烃薄膜的粘接过程中,配位键理论和吸附理论起主导作用。