康·安全·环境
第42卷第1期 2012年1月
涂料工业
PAINT & COATINGS INDUSTRY
丙烯酸酯改性水性聚氨酯核壳复合乳液工艺探究
张明月，陈佳佳，杨立春，黄毅萍
（安徽大学化学化工学院安徽省绿色高分子材料重点实验室，合肥230039）
Vol.42No.1 Jan.2012
摘要：为了探究聚合工艺对丙烯酸酯（PA）改性水性聚氨酯（PU）性能的影响，选用不同的聚合工艺，合成了具有核壳结构的PUA复合乳液。通过高分辨透射电镜（TEM）、里叶红外光谱（FT-IR）、拉伸力学测试和热重（TG）等测试手段比较了不同工艺和引发剂类型对共聚物乳液形态和胶膜性能的影响。研究结果显示，使用偶氮二异丁睛(AIBN)作为引发剂，采用PA单体前乳化法可以得到具有明显核壳结构的复合乳液，乳胶膜综合性能最好，PU和PA 具有更好的相容性
关键词：核壳结构：丙烯酸酯；水性聚氨酯：工艺
中图分类号：TQ630.4
文献标识码：A文章编号：0253-4312(2012)01-0050-05
Study on Technology of Waterborne Acrylate Modified PolyurethaneCore-ShellStructureHybridEmulsion
Zhang Mingyue, Chen Jiajia, Yang Lichun,Huang Yiping
(School of Chemistry and Engineering,Key Laboratory of Enmaironment friendly Polymer
Materials of Anhaui Prorince,Anhui Unieersily,Hefei 230039, China)
Abstract:To study the influence of polymerization technologies on properties of waterborne polyurethane(PU) modified with acrelate (PA) ,a series of PUA hybrid emulsions with core shell structure were synthe-sised with different polymerized technologies, The influence of polymerization technology and types of initia-tor on the morphorlogy of emulsion and film performance were studied by FT - IR,transmission electron mi croscopy(TEM) ,tensile test and thermogravimetry. The results showed that, core shell structure hybrid emulsion was formed with AIBN as initiator,and when the PA monomer was emusified by pre emulsifying technology ,the film displayed a better combination properties,and better compatibility between PA and PU.
Key Words : core shell structure acrylate; waterborne polymerthane; technology
水性聚氨酯材料是一种以水为溶剂的高分子材料，具有传统溶剂型聚氨酯树脂的软硬度可调、优异的附着力和耐磨性好等优点，同时满足无毒、不燃和对环境低污染的环保要求，因而被广泛用于涂料、胶粘剂、皮革涂饰、油墨和造纸等领域（1-3)。随着科技的进步和人们生活水平的提高，单纯的水性聚氨酯性能难以满足人们对材料的需要，并且水性聚氨酯原料种类有限和价格昂贵，因此当今的国内外研究者们都致力于水性聚氮酯的改性研究。其中研究最多的就是丙烯酸酯改性水性聚氨酯（PUA），被称为"第三代水性聚氨酯"[4)]。丙烯酸酯具有优异的力学性能、耐溶剂性能、耐候性和保光性，并且价格低廉、种类紧多，但是其热粘冷脆和耐磨性差的缺点也需要改性才能更好地被应用。因此水性聚氨能和内烯酸酯具有很好的优势互补性，丙烯酸酯改性水性聚氨酯也咸为当今研究的热点[3-8]
。但是在改性工艺上，却鲜有报道，本研究
【基金项目】安微省自然科学基全（070414193）资助项目 50
选用复合程度更高、性能优异的核壳型乳液作为研究对象[9-10]，系统探究了不同合成工艺对PUA相容性、结构和性能的影响，为PUA进一步功能改性奠定基础。
实验部分 1.1主要原料
异佛尔酮二异氰酸酯（IPDI）：工业级，德国拜耳；聚醚 N-210（M=1000）：工业级，山东东大化学品公司：二羟甲基丙酸（DMPA）：工业级，北京林氏精华化新材料公司：一缩二乙二醇（DEG）：分析纯，天津大港化工三厂：辛酸亚锡（T-9）：分析纯，北京化工三厂；丙酮：工业级，上海东化学试剂公司：甲基丙烯酸羟乙酯（HEMA）：分析纯，上海晶纯化学试剂公司；三乙胺（TEA）：分析纯，江苏强盛化工有限公司：甲基丙烯