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我国已成为世界上最大的制鞋国，鞋类年产量达100亿双，但我国制鞋主要采用溶剂型粘合剂粘接鞋材，每年向大气排放大量的挥发性有机物(VOCs)和有害气体污染物(HAPs)，存在着环境污染、安全隐患等问题。由于环境压力的日趋严重，促使许多研究机构和公司正在大力开发各类热熔性和水性无污染鞋用粘合剂。水性聚氨酯胶粘剂以其优越的性能及环境友好等优点，近年来逐渐成为研究的热点。但我国水性聚氨酯研究技术远远落后于国外，产品普遍存在低固含量、粘接性能差等缺点。针对这些问题，本文采用预聚体分散法，以异氟尔酮二异氰酸酯(IPDI)和六亚甲基二异氰酸酯(HDI)为硬段，聚已二酸1,4-丁二醇酯(PBA)为软段，二羟甲基丙酸(DMPA)为潜在亲水单体，成功制备了50％以上高固含量、高粘接强度的水性聚氨酯鞋用胶粘剂；采用亲水改性多异氰酸酯的方法，制备了水可分散性固化剂。
本文通过动态光扫描、透射电子显微镜(TEM)等手段研究了聚合物分子组成对高固含量水性聚氨酯分散体的粘度、粒径、粒径分布及粒子微观形态的影响。结果表明，随着DMPA含量、HDI/IPDI摩尔比及软段分子量M<,n>的增加，乳液的粘度增大，粒径减小。粒径分布随着DMPA含量及PBA分子量的增加而变窄，NCO/OH和HDI/IPDI比值对粒径分布的影响较小；当DMPA含量较低或者PBA分子量在2000以下时分散体呈现较广的粒径分布。透射电镜对胶束形态研究表明，随着软段PBA分子量的增加，胶束呈现出聚集趋势，并且随着DMPA含量的增加，聚集更紧密。
采用动态力学分析(DMA)、差热扫描分析(DSC)、拉伸测试及剥离强度测试等手段考察了聚氨酯的软硬段相分离行为、热性能及力学性能。结果表明，软段分子链过短，聚合物表现出非晶的性质，具有较低的玻璃化温度T<,g>和较差的机械性能；软段链长增加，聚合物结晶度增加，拉伸性能和粘接性能均提高。提高硬段含量会使结晶度下降，玻璃化温度T<,g>上升，机械性能提高。拉伸测试表明所制备的聚氨酯具有很好的力学性能，其拉伸强度和杨氏模量分别高达60和166MPa，伸长率高达1800％；用作胶粘剂，其最大剥离强度(PVC/PVC)达到8N/mm。