水性聚丙烯酸酯聚氨酯的合成及性能

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1、水性聚丙烯酸酯／聚氨酯的合成及性能研究摘要本文首先以2，4．甲苯二异氰酸酯(TDI)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、聚丙二醇(PPG)、2，2．二羟甲基丁酸(DMBA)、三乙胺(TEA)、乙二胺(EDA)、2．丁炔-l，4-二醇(BDO)等为主要原料，采用自乳化法合成了性能较为优异的水性聚氨酯分散体(WPU)。通过改变聚合方法、NC0／oH值、DMBA、EDA、BDO用量和筛选不同类型的异氰酸酯，不同数均分子量的聚醚二醇合成了一系列水性聚氨酯乳液。考察了不同共聚组分和聚合工艺对、卯U乳液粒径、胶膜耐水性、漆膜硬度的影响。并借助S

2、EM，力学实验技术研究了不同共聚组分对乳胶粒形态和Pu胶膜的力学性能的影响。。为了改善水性Pu的各项性能，本工作合成了性能较为优异的聚丙烯酸酯乳液(PA)，同时采取简单机械搅拌、高压匀质机共混以及用PA乳液代替水对PU预聚体乳化分散这三种方法实现了聚丙烯酸酯对水性聚氨酯的改性。考察了不同组分及PU／PA比例对丙烯酸酯改性水性聚氨酯复合乳液(PUA)粒径、胶膜耐水性、漆膜硬度和乳液储存稳定性的影响。通过本研究采取的以聚丙烯酸酯乳液代替水进行PU预聚物的分散方法，可以制得包敷PA粒子的PUA杂化乳液。制得的PUA杂化乳液摆杆硬度达到项

3、目要求的0．6以上，铅笔硬度达到H以上。PUA杂化乳液涂膜耐水性较好，在水中浸泡一周以上，吸水率仅有0．8％。关键词：水性聚氨酯；聚丙烯酸酯；改性：杂化；乳液SynthesesandPropertiesofPoIyurethane／PolyacrylateEmulsionsABSTRACTWater-bomepolyurethaneemulsionwaspreparedh·om2，4．toluene．diisocyanate(TDI)，isophoronediisocyanate(IPDI)，polyetherdiol(PPG)，

4、dimethlyl01butanoicacid(DMBA)，2-bu哆ne一1，4一di01(BDO)andetllylenedi锄ine(EDA)throughself-emulsifiedmethod．Polyurethaneswithdiff．ere力tpropertiesweresynthesizedbvchangingthepolym嘶zationmethod，NCo／oHvalues，DMBAcontents．EDAcontentsandBDOcontents．Theefrectsofdif睡：rentcopolyme

5、rsandpolymerizationmethodsontheparticlesize，water-resistanceandhardnessofthePUnlmwereexploredinthispaper．PolyurethaneemulsionpaniclesweredemonstratedbVmeansofSEM，andt11emechanicalpropertieswasinvestigatedbymechanicalexpe—ment．InordertoimproVethepropeniesofPU，polyacyla

6、te(PA)emulsionwaSpreparedinthiswork，thenthePAemulsion锄dPUdispersionwereblendedbythreemethods．Besides，themechanicalstirmethod，highpressurehomogeniser(HPH)，theaqueousac巧lie-polyurethanehybridemulsions(PUA)werealSopreparedbythefollowingmethod：atthestageofdispersionforPUp

7、repolymer，thePAemulsionswereusedasdeionicwater．Also，theea’ectsofdi仃．erentparametersontheparticleslze，water-resistance，stabili妙，andhardnessofthePUAfilmwereinvesti2ated．ThestI．uctureofPAparticlesinsidethePUAhybirdparticlewaspreparedbythismethod．ThepenciIhardnessofPUAfil

8、mismorethanHanditsswinghardnessismorethan0．6．Aftersunl(int印waterformorethanoneweek，thewaterabsorptionofthePUAfilmisonly8％．Fi