丙烯酸改性水性聚氨酯的合成与性能研究

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1、摘要本研究采用聚醚GE220、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、二羟甲基丙酸(DMPA)，以二月桂酸二丁基锡为催化剂，在85℃左右反应数小时制得预聚体；或者在反应数小时后温度降为50℃加入丙烯酸一a一羟乙酯反应2小时，得到带有c=c链节预聚体。在高剪切高速搅拌下，将预聚体加入到溶有扩链剂、中和剂的蒸馏水中，制得PU水分散体。Pu’的颜色随着丙烯酸．a一羟乙酯用量的增大而加深。随着DMPA用量的增加，Pu从乳白色有沉淀乳液逐步转化为乳白色乳液，最后成为水溶性体系。在保证PU乳液稳定性的情况下，亲水性成分

2、物质应尽量少。乳胶膜随着R值(Nco／OH值)的增大从发粘到不发粘。采用激光散射粒度仪对Pu和改性后乳液粒径分析，结果表明：共混改性所得到的丙烯酸改性水性聚氨酯乳液粒径增大不明显且粒度分布比较宽；而通过乳液聚合改性所得到丙烯酸改性水性聚氨酯乳液粒径增大明显，而粒度分布比较窄；随着丙烯酸．n．羟乙酯用量的增加，乳胶粒粒径增大逐渐减小，粒径大小趋于稳定，说明丙烯酸一n，羟乙酯用量对乳胶粒粒径影响不大。乳液粒径增大程度因Pu和队分子链的相容性和共混程度高而增大明显。由此PuAl和PuAlo中的PU和PA分

3、子链表现出良好的共混程度和相容性。采用共混法、乳液聚合法对Pu进行改性，得到丙烯酸改性水性聚氨酯乳液。将水性聚氨酯和丙烯酸改性水性聚氨酯乳液均匀地涂覆于聚四氟乙烯板上，在30℃下干燥一周得到1眦后的乳胶膜。对胶膜的透明性、耐水性和耐碱性、红外光谱分析、热重分析等进行分析与讨论，结果表明：共混改性所得到的乳胶膜为半透明的，其耐水性和耐溶剂性较差，热稳定性不好。丙烯酸一q．羟乙酯封端PU’与丙烯酸共聚所得到的乳胶膜的透明度与PU乳胶膜的透明性相差不大，而乳液共聚所得到的改性乳胶膜的透明性相对要比Pu的透

4、明性差些，且略带黄色。以水合肼扩链Pu与丙烯酸单体乳液共聚得到的改性胶膜PUAl的耐水性和耐溶剂性都较好，其热稳定性也很好，失重90％的温度高达405℃，比Pu高25℃，薄膜表面平整光滑，薄膜中乳胶粒颗粒相互融合成一整体；而接枝共聚改性得到的乳胶膜的耐水性和耐溶剂性随丙烯酸一a一羟己酯用量的增加从好一差一好，其PUAlo热稳定性比PU有很大提高，失重90％温度达400℃，比Pu’高30℃，乳胶膜中颗粒与颗粒之间堆积紧密，其耐水性和耐溶剂性以及热稳定性都比PuAl稍差。关键词：水性聚氨酯；丙烯酸；改性

5、；共混；乳液聚合；透明度；耐水性和耐溶剂性；热稳定性。Abs”actAbstractTnthisexperiment，、Vater—bomepolyuret}lane(PU)wassynthesizedfrompoIypropylenegIycol(PPG)．GE220，isophononediiSoeyanate(IPDl)，dimethylolpmpionicacid(DMPA)，usingdibu妙1tindilau打ateasactivator．Thereactionmjxturewasre

6、actedforservemlhoursatatempemtureofabout85℃untilfheNCocontentreachedthetheoreticalValue，aJldcooledto60℃toobtajnaurethalleprepoIymeLOrattlleendofreactionHEAwereaddedandreactedfor2hollrsatthetemperatureorbelow60℃toavomtheC=Cpolymerizingw．theachomeLThepol

7、”『ethanepr印olymerswerepr印aredbythetwomethodsaboVe．TheprepoIymersweredispersedintodistilledwaterdiss01vedwithchainextenderandneutralizerunderagitatin＆a11dthcpolyurethanedispersions(PUandPU’)wereobtained．ThemoreofthedosageofHEA，thet11ickerofpolyurethaJle

8、dispersionwas．WimDMpAincreasing，PUdispersionwasamilkyunstablesystemwithdepos“turnedtowater-solublesteadysystem，butthewaterorsolventresistanceofPUa11dmodifiedPU锄ulsionnlmwereVerypoorifthcdosageofDMPAw

9、dssomuch，toensurethestabilityofPU，th