基于丙烯酸酯乳液、聚氨酯乳液的制备及性能研究

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1、北京化工大学硕士学位论文丙烯酸酯乳液、聚氨酯乳液的制备及性能研究姓名：侯澎涛申请学位级别：硕士专业：化学工程指导教师：乐园20090602摘要丙烯酸酯乳液、聚氨酯乳液的制备及性能研究丙烯酸酯乳液属于热塑性树脂，成膜温度高、低温涂膜较脆且柔韧性差，常温自交联技术是改善丙烯酸酯乳液成膜性能研究的一大热点。水性聚氨酯具有柔韧性好、不燃、耐腐、耐候、良好的粘接性能等优点，但大多数水性聚氨酯涂膜耐水性、耐溶剂性等性能偏差，限制了其应用范围，需对其进行改性。本文以双丙酮丙烯酰胺(DAAM)为自交联型功能性单体制备了自交联丙烯酸酯乳液，分别利用纳米二氧化硅和丙烯酸酯

2、乳液对水性聚氨酯进行了改性研究，全文主要内容如下：1、以DAAM为自交联功能性单体制备了自交联型丙烯酸酯脂乳液。由于加入了含有羧基、羰基等活性基团的丙烯酸酯类单体，使涂料的耐水性、耐溶剂性、硬度得到了显著提高，耐水性达到水中浸泡12天涂膜表面不泛白，耐溶剂性达到14．8％，硬度可达到3H，并且达到了室温成膜、常温自交联的目的。2、实验利用异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、聚乙二醇(PPG·2000，Mn=2000)矛I]纳米二氧化硅粒子为原料进行聚合，制备了纳米二氧化硅改性的水性聚氨酯乳液。纳米二氧化硅粒子与PU以化学键形式接枝聚合使纳米二氧化硅弥散在聚

3、氨酯乳液当中。通过吸水率、耐溶剂性、硬度、凝胶含量的测定，结果表明耐水性达到9．9％，耐溶剂性达到15．1％，硬度可到2H，凝胶含量达到79．4％，二氧化硅改性的水性聚氨酯乳液的耐水北京化工大学硕士学位论文性、耐溶剂得到了的提高。但反应条件不易控制，纳米二氧化硅用量为0．3％时，反应结渣量高达10％，聚合反应稳定性很差。3、以二羟甲基丙酸(DMPA)、DAAM为功能性单体，以丙烯酸酯类为溶剂合成了水性丙烯酸酯聚氨酯(PUA)复合乳液，成功的解决了以丙酮为溶剂制备水性聚氨酯造成的挥发性有机物(VOC)含量高、工艺复杂、浪费能源等问题。通过红外光谱分析(F

4、T．IR)、透射电镜(TEM)等测试手段及吸水率、耐溶剂性、硬度、凝胶含量的测定，PUA复合乳液涂膜硬度可达到3H，凝胶含量达到84．3％，且耐水性提高N5．3％，耐溶剂性提高到9．8％。关键词：自交联，丙烯酸酯，二氧化硅，聚氨酯，制备ⅡPREPf鲥RATIONANDPROPERTIESOFTHEACRYLICEMULSIONANDPOLYURETHANEEMULSIoNABSTRACTTheacrylicemulsionresinsarelowthermoplastic，highglass—transitiontemperatures，brittle

5、andpoorflexilityofthecoatinginlow-temperature，self-crosslinkingstudyoftechnologyatroomtemperaturewasamajorhotspotintheresearch．Water-basedpolyurethanehasgoodflexibility,incombustibility,corrosionresistance，weatherability,goodadhesiveforce，etc，butbecauseofthepoorwaterresistance，s

6、olventresistance，itsapplicationislimited．Itsmodificationisnecessary．Inresearch，DAAMwereusedinself-crosslinkingacrylicemulsion．Nano-silicaandaqueousacrylicemulsionareoptedasModifierstomodifywater—bornepolyurethane．ThemaincontentsofthefuUtextwereasfollows：1．Theself．crosslinkingacr

7、ylicemulsionwasprepared，usingDAAMasfunctionalmonomer,Adhesion，waterresistance，hardness，solventresistancehasbeensignificantlyimproved，water-resistancereachedunchangedinwaterfor12days，solventresistancereached14．8％，thehardnesscanbeto3H．2．Thewaterbomepolyurethaneemulsionmodifiedbyna

8、no—silicaWassynthesized，usingIPDI，PPG一2000andna