第40卷第4期 2010年4月
涂料工业
PAINT & COATINGS INDUSTRY
丙烯酸酯改性水性聚氨酯乳液的合成及性能研究飞，吴晓青，刘苏宇，周彩元，卢
媛（中北大学化工与环境学院，太原030051）
摘
Vol.40
No.4 Apr.2010
要：采用核-壳聚合法制备了丙烯酸酯改性水性聚氨酯(PUA)乳渡，通过红外、透射电镜、差示扫描量热法对
乳液的形态及结构进行了表征；研究了聚合温度、引发剂种类及用量、丙烯酸酯加人量对乳液及涂膜性能的影响。结果表明：制备的为核壳型PUA复合乳液，当聚合温度在70～75℃，采用油溶性引发剂偶氮二异丁睛，用量为2.0%~ 2.5%时，可得到性能较佳的乳液，制得的PUA涂膜耐水性、稳定性以及力学性能有明显提高。
关键词：丙烯酸酯；改性；水性案氨酯；合成；性能
中图分类号：TQ630.4
文献标识码：A
文章编号02534312(2010)04-006005
Synthesis and Properties of Acrylate
Modified Aqueous Polyurethane Emulsion Liang Fei, Wu Xiaoqing, Liu Suyu, Zhou Caiyuan, Lu Yuan
(Department of Chemical Engineering, North Unirersity of China, Taiyuan 030051, China)
Abstract :The title crylate modified aqueous polyurethane (PUA) emulsion was prepared by means of core - shell polymerization processes, The structures and morphology of the emulsion were characterized by FT IR, TEM and DSC. The effects of polymerization temperature , the type and amount of initiator and the amount of acrylate on the properties of the emulsion and coatings film were studied. The results showed that the emulsion prepared was the core shell composite PUA emulsion. When the polymerization temperature was 70 ~ 75 °C , using oil soluble initiator azobisisobutyronitrile ( AIBN) at 2. 0% ~ 2. 5% , the properties of the emulsion can be better, and the water resistance, stability and mechanical properties of the PUA e-mulsion film were improved increasingly.
Key Words: acrylate; modification; aqueous polyurethane; synthesis; properties
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引言
水性聚氨酯（WPU）以其优良的性能在涂料、油墨、粘合
剂、织物整理剂以及生物医学领域其有潜在应用前景，目前已经成为聚氨酯化学发展最活跃和最有发展前途的分支之"。单一的WPU乳液具有良好的物理机械性能、优异的耐寒性、耐碱性等，但其自增稠性差、固含量低、耐高温性能不佳、耐水性差且成本较高(2-:。为提高水性聚氨氮酯的综合性能，必须对其进行改性，
丙烯酸酯改性水性聚氨酯被替为“第三代水性聚氨酯”，近年来成为国内外研究的热点[4)。丙烯酸酯乳液（PA)具有优良的耐水性、耐候性以及力学性能(57，用丙烯酸醋对水性聚氨酯进行改性，可以使水性聚氨酯的高耐磨性和良好的机械性能与丙筛酸酯良好的耐换性和耐水性有机地结合起来，从而制备出高固含量、低成本和环保型的PUA复合乳液，使水性聚氨酯涂膜性能得到明显改善(6-9。这是研究新型水性聚氨
【基金项目】太原审大学生创新创业专项（09122028）
酯的重要途径，具有广泛的应用前景。
本研究采用核-壳聚合法制备了丙烯酸酯改性水性聚氨酯乳液，采用红外光谱、透射电镜等手段对其结构及形态进行了分析和表征；并考察了各种因素对PUA乳液及涂膜性能的影响，合成了复合程度高、耐水性良好、性能稳定的PUA乳液。
实验部分
1.1
料原
聚氧化丙烯二醇[N210，羟值为（110±10）mgKOH/g]：工
业级，上海高桥石化公司；甲苯二异氰酸酯（TDI，纯度 99.6%）：工业级，潮北大学化工厂，三乙胺（TEA）：分析纯，天津市博迪化工有限公司：N-甲基吡略烷酮（NMP)：化学纯，上海光铧科技有限公司；二月桂酸二丁基锡：分析纯，泰州鑫博合成化工有限公司；二羟甲基丙酸（DMPA）：工业级，天津市博迪化工有限公司；甲基丙烯酸甲酯（MMA）：分析纯，上海化学试剂公司；十二烷基苯璜酸钠（SDS）：化学纯，天津市化学试剂