丙烯酸酯改性

      丙烯酸酯改性水性聚氨酯的制備方法有以下 5種：①PA 與 PU 直接進(jìn)行物理共混；②外加交聯(lián)劑，形成聚氨酯-丙烯酸酯共混復(fù)合乳液；③以聚氨酯乳液為種子乳液，進(jìn)行丙烯酸酯乳液聚合，形成具有核-殼結(jié)構(gòu)的 PUA 復(fù)合乳液；④兩種乳液以分子線度互相滲透，然后進(jìn)行反應(yīng)，形成高分子互穿網(wǎng)絡(luò)的 PUA 復(fù)合乳液；⑤接枝共聚。

      先用甲苯二異氰酸酯與大豆油多元醇（ SOL）加聚生成水性聚氨酯，再加入丙烯酸單體并用 K2S2O8 作為引發(fā)劑的情況下進(jìn)行乳液聚合， 成功合成出聚氨酯/聚丙烯酸酯混合乳液。 乳液有很好的穩(wěn)定性。 并通過(guò)傅里葉紅外光譜儀、 核磁共振儀、動(dòng)態(tài)力學(xué)分析等方法研究了混合乳液薄膜的結(jié)構(gòu)、熱性能和力學(xué)性能。結(jié)果表明，在乳液聚合時(shí)，通過(guò)接枝共聚將丙烯酸單體引入到水性聚氨酯網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中可以使混合乳液的熱性能和力學(xué)性能得到顯著的提高。

      通過(guò)在水性聚氨酯分散相中加入丙烯酸單體混合，采用間歇乳液聚合法合成了水性聚氨酯/丙烯酸共聚乳液（ PU/PA），并通過(guò)將兩種乳液混合的方法制得水性聚氨酯/丙烯酸物理共混乳液。討論了合成 PU/PA 共聚乳液時(shí)，丙烯酸和聚氨酯的質(zhì)量比與混合乳液的性能和其微觀結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系。并用傅里葉紅外光譜和熱重分析儀表征PU/PA 共聚乳液和物理共混乳液。結(jié)果表明：由于 PU/PA 共聚乳液的相容性要比物理共混乳液的好，使得 PU/PA 共聚乳液的化學(xué)性能和力學(xué)性能得到提高，并指出混合比為 1∶ 1 時(shí)共聚乳液的各項(xiàng)性能最佳。

      以異佛爾酮二異氰酸酯（ IPDI）、二羥甲基丙酸（ DMPA）、聚酯二元醇（ XH-111）、三羥甲基丙烷（ TMP）、 1,4-丁二醇（BDO）和丙烯酸羥乙酯（ HEA）等為主要原料，制得 HEA 封端的水性聚氨酯乳液，再加入丙烯酸酯單體進(jìn)行自由基聚合制備出丙烯酸酯改性的水性聚氨酯膠黏劑乳液。結(jié)果表明，當(dāng) w(—COOH)為 1.48%～1.50%、w(PA)為 30%、 m(MA)∶ m(BA)為 4∶ 2 時(shí)，改性水性聚氨酯膠黏劑的耐水性、耐熱性和柔韌性優(yōu)異，黏接強(qiáng)度可達(dá) 5.9 N/mm。

      以異佛爾酮二異氰酸酯（ IPDI）、二羥甲基丙酸（ DMPA） 為硬段， 聚醚多元醇（ N220）為軟段，以丙烯酸丁酯（ BA）和甲基丙烯酸羥乙酯（ HEMA）改性，制備了水性聚氨酯（ PU）分散液，測(cè)定了水分散液及其膜的物理性能和力學(xué)性能。結(jié)果表明，與未改性的 PU 水分散液相比，改性聚氨酯水分散液的粒徑均有所增大，表面張力減小，力學(xué)性能和硬度提高。 HEMA 的引入，形成了具有化學(xué)交聯(lián)的核-殼互穿網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的聚合物， 說(shuō)明改性材料中分子鏈硬段與 PA 分子鏈具有較高的相容性。

      丙烯酸酯具有優(yōu)異的耐光性，耐紫外光照射，有較好的耐酸堿鹽腐蝕，極好的柔韌性。改性后的水性聚氨酯可以將聚氨酯較高的拉伸強(qiáng)度和抗沖強(qiáng)度、優(yōu)異的耐磨性與丙烯酸酯樹(shù)脂的耐光性、耐候性有機(jī)結(jié)合，并且改性后的水性聚氨酯成本下降。因此丙烯酸酯改性水性聚氨酯被廣泛應(yīng)用于涂料、皮革涂飾劑、鞋用膠等行業(yè)。

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