探索开发
第42卷第1期 2012年1月
涂料工业
PAINT&COATINGSINDUSTRY
塑料涂料用脲基单体改性羟基苯丙乳液的合成
Vol.42No.1 Jan.2012
张虎，余林，孙明，余倩，成晓玲，曹小荣（广东工业大学轻工化工学院，广州510006）
摘要：采用种子乳波半连续工艺法合成了脲基单体改性羟基苯丙乳液，与水性异氰酸酯固化剂配制得双组分水性塑料涂料，用于极性塑料基材的表面涂装。研究了乳化体系、羟基含量、交联单体乙烯基三乙氧基硅烷（AC-75）和脲基单体用量以及n(一NCO)：n（一OH)比对乳液性能的影响。采用FT-IR、TEM和激光粒度仪等分析手段对苯丙乳液的形貌、粒径、表面官能团及涂膜固化过程进行了表征。结果表明：所制乳液呈现核壳结构、粒子的粒径分布较窄、固化反应完全，且脲基单体用量为2%，AC-75用量为3%，羟基单体用量为10%，n（一NC0）：n一0H）为1.3~1.5 可得到附着力、耐醇性、耐水性优异的涂膜，其性能优于市售溶剂型涂料。
关键词：室温固化：附着力：脲基单体；耐醇性
中图分类号：TQ630.4
文献标识码：A
文章编号：0253-4312（2012)01-0010-04
Svnthesis of HydroxylAcrvlicEmulsionModifiedby
Urea Monomerand Its Usein PlasticPaints
Zhang Hu',Yu Lin',Sun Ming',Yu Oian',Cheng Xiaoling',Cao Xiaorong
(Faculty of Chemical Engineering and Light Industry,Guangdong University of Technology, Guangzhou 510006, China) Abstract: The title urea monomer modified hydroxyl St - acrylic emulsion was synthesised via semi -
continuous seed emulsion process, which was then mixed with water borne isocyanate curing agent to formu-late a 2K waterbome polyurethane coatings for polar plastic substrates. The effects of emulsification system, the content of hydroxye, crosslinking monomer AC 75 and urea monomer and the mole ratio of NCO/OH on the properites of the modified emulsion were studied. The morphology and size of the modified emulsion were characterized by SEM and laser particle size analyzer. The structure, surface functional groups and curing process were characterized by FT -IR. The results showed that the styrene -acrylic emulsion had a core-shell structure with narrow size distribution. A film with better adhesion, alcohol resisdance and water resis dance was obtained at the optimal conditions: urea monomer 2%. AC -75 3%.OH 10%. the molar ratio o NCO/OH 1.3 to 1.5, which was better than the commereial products.
Key Words:room temperature curing; adhesion; urea monomer; alcohol resistance
现有塑料涂料以溶剂型涂料为主，制备、施工过程对环培污染严重，涂料的水性化是保护环境和节约资源的共同要
丙烯酸酯类水性涂料，具有优良的保光、保色、耐候等
性能，已成为家具、塑料和机械等行业中应用最广的水性涂料
品种之
但与传统溶剂型塑料涂料相比，仍存在一些问题
水的溶解度参数和表面张力高，对底材和颜料的润湿性差，涂层对极性塑料表面的附着力低
本研究以脲基单体改性苯丙乳液为基础，采用种子乳液一预乳化-半连续工艺合成了阴离子型低羟值苯丙乳液。研究了不同脲基单体含量和功能性单体的含量对乳液性能的影响，并以该乳液为基料制备了一种水性塑料涂料。自制改性苯丙乳液和专用的固化剂固化后，一方面脲基单体的功能基
团与塑料表面发生相互作用，增强湿附着力：同时羟基与异氰酸酯反应提高涂膜的致密性，使耐醇性和耐水性进一步提高。
实验部分
1.1实验原料和参考配方
所用原料及参考配方见表1。苯丙乳液合成
1.2
采用种子乳液半连续工艺滴加不同功能单体预乳液的方法，按照一定配比将部分乳化剂、去离子水和单体制成预乳化液I、Ⅱ。其中含单体丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯；Ⅱ含甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯、甲基丙烯酸、丙烯酸羟丙酯、乙烯基
【基金项目】广东省211学科建设项目，广东省自然科季基金重点项目（10251009001000003） 10