由表4可见，随着pH值的增大，乳化过程体系的黏度明 显下降，外观也发生了显著的变化，这是由于预聚物的聚集态 结构变化导致了上述性质的改变。
低pH值下，羧基电离很少，聚氨酯分子亲水性不够，分 子中疏水链段发生蜷曲并相互靠近，形成疏水性聚集体，这种 聚集体起到了物理交联的作用，导致体系黏度很高，外观浑 浊，这是由于形成了多相体系的缘故。随着氨水的滴加，体系 pH值升高，羧基电离形成离子，亲水性大大提高，当达到相反 转的临界状态后，继续滴加氨水，体系黏度快速下降，这是由 于连续相由有机相变为水相，疏水的聚氨酯链段被包覆在水 中，形成双电层粒子，相转变发展完全。
2.2水性聚氨酯的结构分析
将PU分散液涂布于玻璃板上，膜厚150μm，室温下放置 4 d，干燥后将膜碾压成粉末后进行红外光谱分析，结果见图2。
从图2可以看出，在3100 cm-1和3600 cm-1之间出现宽 峰，这是羧基中—OH键的特征吸收峰，羟基可以形成分子间 氢键，在分子间缔合，故峰形宽而钝；另外，异氰酸酯基和羟基 反应后生成的氨基甲酸酯键中的—NH键的特征吸收峰与此 重合；在1710 cm-1处出现了酯键的特征吸收峰；在1600 cm-1 处出现羧酸盐的特征吸收峰（可能由于氨未挥发干净）；在 1250 cm-1处出现芳香胺的特征吸收峰；在1060 cm-1处出现 醚键（C—O—C）的特征吸收峰；且在2280 cm-1和2260 cm-1 间未见—N=C=O的特征吸收峰。分析表明TDI已完全反应，所得产物为聚氨酯分子上带有羧基。
2.3聚氨酯的固化及漆膜性能
将制得的PU200-1分散液分别和交联剂按照相应比例混合，搅拌均匀后用涂布器均匀地涂布于玻璃板和马口铁板上，室温下固化4d，然后分别测试涂层的性能。为了研究固化时间对涂膜性能的影响，测试了不同固化时间下涂层的硬度和耐水性，结果见表5。
从表5可以看出，涂层的硬度随着固化时间的延长逐渐 增大，耐水性也逐渐提高，固化4 d后，在水中浸泡24 h，涂膜 表面没有发白、泛起、脱落、溶解等现象。说明聚氨酯的固化过 程较慢，需要较长时间的固化才能达到较好效果。室温下固化 4 d后，分别测试涂层的力学性能，结果见表6。
从表6可以看出，以PEG400和PEG600为原料合成的 水性聚氨酯固化后的力学性能很低。这主要是因为PEG在聚 氨酯分子中是软段，它们的分子量越大，软段的比例就越高， 所得涂层的硬度就会下降。而以PEG200为原料合成的聚氨 酯，在固化后的硬度相对较高。PEG200-1、PEG200-2、 PEG200-3这3个样品的硬度依次略有下降，主要是由于按 照比例和交联剂混合的时候，它们需要的交联剂的量依次增 加，而交联剂里含有较柔软的PEG1000，成膜后会降低涂层 的硬度，所以PEG200-1、PEG200-2、PEG200-3样品固化成 膜后的硬度依次降低。综上所述，用PEG200作为原料合成的 水性聚氨酯分散液，和交联剂固化后的综合性能较好。