水性聚氨酯聚丙烯酸酯核壳乳液的合成与性能研究

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1、水性聚氨酯．聚丙烯酸酯核壳乳液的合成与性能研究中文摘要本文首先采用甲苯二异氰酸酯(TDr)、聚氧化丙烯二醇(N220)和二羟甲基丙酸(DMPA)$q备了异氰酸酯基封端的聚氨酯预聚体，然后用--7,胺对预聚体中和后加水分散得到了水性聚氨酯(PU)分散体。随后向水性PU分散体中加入丙烯酸酯混合单体，采用核壳乳液聚合法对PU进行改性，得到了稳定的水性聚氨酯．聚丙烯酸酯(PUA)复合乳液，经透射电镜和扫描电镜观察，乳胶粒证明具有核壳结构。本文考察了反应温度、反应时间、软硬单体比例、引发剂的种类和用量、乳化剂的种类和用量、DMPA用量等因素对PUA乳液粒径大小及分布、乳液及其涂膜性能的

2、影响。结果表明，采用以下工艺，可以制得稳定的、性能较好的PUA复合乳液：预聚温度80℃，反应时间65min；引发剂KPS用量为单体总量0．7％，DMPA的质量为制备PU单体总量的6％，异氰酸酯与聚醚N220的比例为2．5~2．9，异氰酸酯单体与所有羟基单体之比为1．01．8；使用SDS和OP．10组成的复合乳化体系，且二者比例为l：4，乳化剂用量为单体用量的4％；丙烯酸酯单体添加量宜控制在总固含量的25～30％，丙烯酸酯单体的组成为：丙烯酸含量为4％，MMA／BA的比例为65：35。在PU分散液中，羧基含量为PU质量的2．5％，软硬单体的比例为1：(1～1．25)，胺扩链剂加

3、入量以-Nil2量相当于残留-NCO量的30--50％为宜。关键词：水性聚氨酯；聚氨酯；乳液聚合；丙烯酸酯聚合物；改性；核壳结构；涂料；稳定性SynthesesandPropertiesofWaterbornePolyurethane／PolyacrylateCore．．ShellEmulsionsABSTRACTInthiswork,NCO—terminatedprepolyurethanewasflrstlypreparedwithtoluenediisocyanate(TDI)，polypropyleneglycol(N220)anddimethylolpropioni

4、cacid(DMPA)，andthentheaqueouspolyurethaneemulsionwasobtainedbyaddingwaterundervigoragitationintotheneutralizedprepolymerbytriethylamine(TEA)．Aqueousacrylic—polyurethanehybridemuls．ionswerepreparedbythecore—shellemulsioncopolymerizationofacrylateandpolyurethanedispersions．PUAemulsionparticle

5、swerecharacterizaedbySEMandTEM，andcore—shellstructureofPUAparticlesWasconfirmedbyTEMandSEMimages．Theeffectsofreactiontime，temperature，theratioofsoftandhardsegment，thetypeanddosageofemulsifierandinitiatoraswellasthecontentofDMPAontheparticlesizeanditsdistribution，morphologiesofparticles；coll

6、oidstability，propertiesofeumlisonanditsfilmwereinvestigated．ForthepreparationofaquouesPUdispersion，theprepolymershouldbemanufacuterdaround80℃for65mins，andDMPAcontentshouldbe6％ofthetotalPUmonomer，themolarratioofdiisocyanatetopolyether(N220)shouldbe2．5~2．9，andtheratioofdiisocyanatetototalhyxr

7、oxylmonomersshouldbe1．6to1．8．InthefinalPUdispersion．carboxyliccontentiSabout2．5％andtheratioofsoftsegmentstohardsegmentsisI：(1．肚1．25)andethylenediamine(EDA)canbeusedasextenderanditsdosagecanbecontrolledbytheratioofaminogrouptoresidentialisocyanategroupsiS