水性聚氨酯改性丙烯酸酯共聚物复合乳液的合成及性能研究

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1、武汉理上人学硕士学位论文摘要近年来，随着环境污染问题的严重以及石油资源的枯缺，水性涂料研究和开发已经引起了人们的广泛关注，并具有十分广阔的发展前景。丙烯酸酯共聚物(PA)乳液和聚氨酯(PU)分散液都是目前市场上广泛使用的水性涂料基料，它们均具有各自的优点，然而在某些性能方面也不尽如人意。本论文重点进行了聚氨酯改性丙烯酸酯共聚物复合乳液(PUA)的研究，提高两组份的相容性，充分发挥两者的优点，提高它们的综合性能。本论文还合成了一种新的带双键的环氧树脂功能性单体，制备了具有不同核壳结构的环氧树脂改性PUA复合

2、乳液。值得一提的是，PU位子乳胶粒子核层，PA位于乳胶粒子壳层的环氧树脂改性PUA复合乳液的研究我们未见报道。本论文制备了丙烯酸酯共聚物乳液，主要探讨了不同的制备方法、软硬单体(甲基丙烯酸甲酯MMA、苯乙烯St、丙烯酸丁酯BA)的用量、双丙酮丙烯酰胺(DAAM)的用量、种子乳液用量、丙烯腈单体(AN)的用量、以及乳化剂COPS．I与CO．436配比等因素对乳液和乳胶膜性能的影响。另外，对环氧树脂(EP)改性PA乳液进行了初步研究。结果表明采用半连续种子乳液聚合方法，MMA：St：BA用量为18：16：14

3、，种子乳液用量为10％．15％，COPS．I与CO．436配比为4：1，DAAM用量为4％时得到的丙烯酸酯共聚物乳液综合性能较好；另外引入环氧树脂可以改善PA乳胶膜耐水、耐溶剂、力学等性能。本论文用原位法合成了PUA复合乳液，主要研究了NCO／OH摩尔比、二羟甲基丙酸(DMPA)的用量、三羟甲基丙烷(TMP)的用量，以及PU与PA的质量比等因素对PUA复合乳液和乳胶膜性能的影响，并对纳米Si02改性水性PU进行了初步探讨。结果表明当NCO／OH摩尔比在1．3—1．4，DMPA用量为5％．6％，TMP用量为

4、2％．3％，PA与PU质量比为65／35．50俗0时，PUA复合乳液的综合性能较好；当纳米Si02改性水性PU用量为2．5％时，PU的综合性能较好，但纳米Si02的团聚现象比较严蕈。本论文进行了水性环氧树脂改性聚氨酯．丙烯酸酯复合乳液的合成研究。利用N．羟甲基丙烯酰胺与环氧树脂E．44反应，合成一种新的带双键环氧树脂功能性单体。并采用原位法分别合成了四种不同核壳结构的环氧树脂改性PUA复合乳液，研究了复合乳液和乳胶膜性能。引入环氧树脂改性PUA复合乳液后，乳胶膜的疏水性、耐甲苯溶剂性能、拉伸强度、弹性模量

5、等提高。关键词：水性涂料；水性聚氨酯；改性；丙烯酸酯共聚物乳液；环氧树脂武汉理丁大学硕十学位论文AbstractRecently’waterbornecoatingshavebeenwidelyresearchedandattendedwiththeincreasedpeople’Sawarenessontheenvironmentpollutionproblemandtheenergycrisis．Acryliccopolymerlatexes(PA)andwaterbornepolyurethane(

6、Pu)havebeenwidelyusedasthefilm．formingmaterialsofwaterbomecoatings，andbothofthemhavetheirowncharacteristicadvantagesanddisadvantages．CombinationofPUwithPAisexpectedtobeaneffectivemethodtoincreasethepropertiesoftheresultingmatedals．Therefore．thestudiesonPU

7、．modifiedPAcopolymerlatexes(PUA)havebeenchieflystudiedinthiswork．Inaddition，PUAmodifiedbyepoxyresin(Enwhichhavedifferentcore—shellstructures，areobtainedbyusinganewepoxyfunctionalmonomerwhichcontainsdoublebonds．Itisworthysaidthat，thecore．shellstructurewhic

8、hiSPUinshellandPAincorehavebeenscarcelyreportedbefore．InthisPaper'PAlatexesarepreparedbythemethodof“particlestructuredesigning”．TheeffectssuchastheamountofthefunctionalmonomerDAAM，CO．monomerAN，theinitiatorAPS，andthe