低亲水基丙烯酸酯-聚氨酯复合乳液涂膜的热分析

以富马海松酸水性聚氨酯(fwpu)和甲基丙烯酸甲酯(mma)、丙烯酸丁酯(ba)等为主要原料,合成富马海松酸型水性聚氨酯-丙烯酸酯复合乳液(fwpua)。探讨了引发剂的种类和用量及丙烯酸酯加入量等因素对反应的影响。对所得产品进行了红外光谱分析,并测试了漆膜的拉伸强度、镜面光泽、摆杆硬度和耐溶剂性。结果表明:用偶氮二异丁腈和过硫酸铵为复合引发剂,引发剂用量为0.8%,丙烯酸酯的加入量为30%时,复合乳液的拉伸强度、摆杆硬度、耐水性、耐碱性、耐醇性和镜面光泽均有不同程度的提高。

基于无溶剂法运用辐射聚合制备出氟改性聚氨酯/丙烯酸酯乳液。通过60co射线引发丙烯酸酯单体聚合且接枝于聚氨酯侧链上,测试结果表明此法获得的pua涂膜性能优异,大幅提升了涂膜的硬度和力学性能。而氟改性的pua涂膜具有良好的耐水性。整个反应过程不使用有机溶剂,对环境无害,且辐射加工在我国属新兴的绿色环保加工产业,对合成革用聚氨酯从溶剂型向水性的变革具有重要意义。

用丙烯酸酯改性水性聚氨酯制备了具有核壳结构的水性聚氨酯-丙烯酸酯(wpua)复合乳液,系统地研究了水性聚氨酯(pu)含量、nnco/noh(初始物质的量比)、亲水性扩链剂二羟甲基丙酸(dmpa)用量及软硬单体质量比对wpua乳液及其膜的性能的影响。结果显示,wpua乳液胶粒呈核壳型结构,聚丙烯酸酯(pa)与pu链段具有良好的相容性,当pu质量分数为80%、nnco/noh为5:1、mmma/m2-eha为1:4、dmpa质量分数为5.8%时,所得wpua复合乳液及其胶膜综合性能较好。

用细乳液聚合的方法制备水性聚氨酯/丙烯酸酯复合细乳液,研究了引发剂的种类与用量对乳液的影响,并对胶膜进行热重分析,同时根据实验标准测试胶膜的拉伸强度和剥离强度。实验表明:pu加入量为15%时,胶膜拉伸强度提高23%,此处的断裂伸长率和剥离强度也达到了最大值。

大量研究表明,将聚氨酯和聚丙烯酸酯结合在一起得到的聚氨酯/丙烯酸酯复合乳液(pua)可使涂膜获得更优异的性能,在水性涂料中有重要的应有价值.pua复合乳液的合成方法对复合组分的相容性以及复合乳液乳胶膜的性能有重要的影响.本文综述了水性聚氨酯/丙烯酸酯复合乳液主要合成方法的研究状况,并对各种方法进行比较.

采用种子溶胀乳液聚合法,以水性聚氨酯为种子,甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸丁酯为单体制备水性聚氨酯丙烯酸酯复合乳液,考察了聚合温度、搅拌速度、引发剂种类、引发剂用量及反应时间对聚合过程的影响.结果表明:适宜的聚合温度控制为85℃;适宜的搅拌速率为150～250r/min;采用水溶性引发剂时引发效率较高,过硫酸钾的最佳用量为0.8%;随着反应时间的增加,乳液粒径先减小后增大.用红外光谱对聚氨酯丙烯酸酯乳液进行分析,表明丙烯酸酯参与了反应.

以聚四氢呋喃二醇(ptmg-1000)和异佛尔酮二异氰酸酯(ipdi)为基本原料,二羟甲基丙酸(dmpa)作为亲水扩链剂,甲基丙烯酸-β-羟乙酯(hema)作为偶联剂与甲基丙烯酸甲酯(mma)反应,采用核壳乳液共聚法,制备了聚丙烯酸酯-聚氨酯复合乳液(wpua);通过红外光谱、透射电镜对wpua乳液粒子的结构进行观察,探讨了dmpa用量、聚氨酯预聚体r值、聚氨酯(pu)链段与聚丙烯酸酯(pa)链段质量比等因素对乳液外观、粘度、稳定性等性能的影响;结果表明,当dm-pa用量为6份,r值为2.5,pu链段与pa链段质量比为70∶30时,所得wpua表观性能较为优异。

综述了水性聚氨酯/聚丙烯酸酯(pua)复合乳液几种合成方法:物理共混法,化学交联法,原位乳液聚合法,种子乳液聚合法以及微乳液和细乳液聚合法的研究进展,介绍了pua复合乳液乳胶粒的不同核/壳结构和pua互穿网络,报导了采用蓖麻油、有机氟、有机硅和环氧树脂改性pua的技术进展以及新型光固化pua,并对聚氨酯/聚丙烯酸酯乳液的发展方向作出了预测。

介绍了适合于制备聚氨酯-丙烯酸酯(pua)复合乳液的常规物料及新近开发的物料,包括多异氰酸酯、聚多元醇、乙烯基单体、亲水性物质、中和剂、交联剂、引发剂等。介绍了种子乳液聚合法、原位乳液聚合法和溶液聚合转相法三种典型的制备pua复合乳液的工艺及其最新进展。指出开发功能性原材料、完善原位乳液聚合法和溶液聚合转相法以及探索新的合成工艺将成为今后研制高性能pua复合乳液的重要领域。

以异佛尔酮二异氰酸酯(ipdi)、硅溶胶、聚醚二元醇(n210)、二羟甲基丙酸(dmpa)、三羟甲基丙烷(tmp)等为原料,采用原位分散聚合法制备了水性硅溶胶/丙烯酸聚氨酯(sio2/pua)纳米复合乳液,研究了硅溶胶、dmpa和tmp的用量以及中和度对sio2/pua纳米复合涂层性能的影响,确定了较佳的制备条件:硅溶胶最大添加量为sio2占sio2/pua总固含量的4.5%,dmpa添加量为pua质量的6.5%,tmp添加量为pua质量的1.25%,中和度控制在90%。在此条件下制备的sio2/pua纳米复合涂层与市售pua涂膜相比,其硬度、附着力、耐水性、耐溶剂性等都得到一定程度的提高。

以聚醚多元醇ppg1000与mdi-50反应合成的端nco基聚氨酯(pu)预聚体为复膜胶的主剂;以聚醚多元醇ppg400为反应介质,以总质量分数60%的甲基丙烯酸甲酯(mma)、丙烯酸丁酯(ba)及丙烯酸羟乙酯(2-hea)为共聚单体,合成的低黏度共聚物作为固化剂。将主剂与固化剂按异氰酸酯指数1.4配制成聚氨酯-丙烯酸酯复膜胶。考察了nco含量、固化剂反应温度、丙烯酸酯配比等因素对复膜胶性能的影响。研究表明,主剂nco基质量分数为16%,固化剂丙烯酸酯共聚物的理论玻璃化转变温度为-10℃、聚合温度为110℃且固化剂总羟值为160mgkoh/g时,得到的聚氨酯-丙烯酸酯复膜胶用于聚丙烯复合薄膜表现出优异的粘接性能。

以二苯基甲烷二异氰酸酯(mdi-50)、聚氧化丙烯二醇(ppg)和1,2-丙二醇为主要原料,制备了不同丙烯酸锌(zda)含量的聚氨酯(pu)复合材料。通过傅里叶变换红外光谱(ft-ir)、动态力学分析(dma)、力学性能测试,对zda/pu复合材料的结构及性能进行了研究。结果表明,zda的加入,可提高pu的拉伸强度和断裂伸长率,但用量不宜过多,当zda的质量分数为1%时,pu复合材料的综合力学性能最好。zda的加入,可降低pu的储能模量,提高pu的阻尼性能；zda用量较低时,pu的玻璃化转变温度(tg)提高,但zda用量提高时,更有利于pu软硬段的微相分离,其t_g降低。

以异佛尔酮二异氰酸酯(ipdi)、聚醚二元醇(n220)、蓖麻油(c.o.)和甲基丙烯酸甲酯(mma)为主要原料,合成了蓖麻油改性聚氨酯-丙烯酸酯(cpua)复合乳液,研究了蓖麻油添加量对乳液及涂膜性能的影响。实验结果表明,蓖麻油与n220的—oh基团物质的量比(x)在1∶5~1∶3之间,乳液黏度、涂膜柔韧性、吸水率、力学性能等均较好。

以自乳化自交联的阳离子水性聚氨酯乳液(pu)为种子乳液进行含氟丙烯酸酯(fa)、苯乙烯(st)和丙烯酸丁酯(ba)等乙烯基单体的自由基共聚合,制得阳离子聚氨酯-含氟丙烯酸酯(fpua)复合乳液。通过红外光谱分析、接触角测试、表面自由能计算、粒径及粒径分布测试及透射电镜测试对聚合物乳液及其膜结构与性能进行了表征。结果表明w(fa)达到20%左右,fpua才兼具良好防水防油性;水和二碘甲烷在fpua(w(fa)=20%)乳胶膜上所成接触角分别为110和86°;计算得30℃时fpua(w(fa)=20%)乳胶膜表面自由能为14.64mj/m2,比改性前pu膜表面自由能下降78.65%;120℃热处理后fpua(w(fa)=20%)表面自由能可进一步降低17.69%;fpua乳液粒径较pu明显增大且分布变宽;推测fpua复合粒子既有胶束成核又有水相成核机理。

采用"原位复合"方法合成了纳米sio2/聚丙烯酸酯复合乳液,以此乳液为基料配制的乳胶涂料具有性能好、无污染、价格低等优点.介绍了纳米sio2/聚丙烯酸酯复合乳液及其乳胶漆的配方和制备工艺,研究了纳米sio2用量对涂料性能的影响.

采用经典的st觟ber法在常温下制备纳米级硅溶胶,用3-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷对其改性。在阴离子乳化剂和非离子乳化剂共同存在下,通过乳液聚合制备了硅溶胶/含氟聚丙烯酸酯复合乳液。表征了乳胶粒形貌,测试了共聚物组成及性能、乳液稳定性和乳胶膜性能。结果表明:乳胶粒有明显的核壳结构,乳液有良好的储存稳定性、稀释稳定性、高温和低温稳定性;硅溶胶/含氟聚丙烯酸酯复合乳胶膜吸水率达12.50%,对水的接触角为93.5°;复合物的热稳定性高于普通聚丙烯酸酯共聚物和含氟聚丙烯酸酯共聚物。

采用“原位复合“方法合成了纳米sio2/聚丙烯酸酯复合乳液,以此乳液为基料配制的乳胶涂料具有性能好、无污染、价格低等优点.介绍了纳米sio2/聚丙烯酸酯复合乳液及其乳胶漆的配方和制备工艺,研究了纳米sio2用量对涂料性能的影响

以聚丙烯酸酯尖乳液为基础的水性涂料自诞生以来就被人们所看好,它是一种全新的环保型装饰材料,给装修业和居民带来福音。本文借助纳米技术,对聚丙烯酸酯复合乳液涂料的发展前景做了展望

通过核壳乳液聚合工艺引入环氧树脂,对丙烯酸酯乳液进行改性,制备了水性环氧/丙烯酸酯杂化乳液。通过接触角、极化曲线测试以及傅里叶变换红外光谱(ft-ir)、热重分析(tga)、电化学阻抗谱(eis)等方法对改性前后的丙烯酸酯进行了表征。结果表明,以12%环氧树脂改性的丙烯酸酯与改性前的丙烯酸酯相比,其疏水性、热稳定性和耐蚀性能都有较大的改进。

水基柔性聚丙烯酸酯乳液—水泥复合防水涂料,综合了聚丙烯酸酯和水泥的优良性能,防水效果优异,抗老化和抗应力龟裂能力强,可长久保持防水能力。这种涂料施工简单,可满足多种形式的防水施工要求,是一种新型水性防水涂料

采用种子乳液聚合法合成丙烯酸酯压敏胶,利用自交联单体n-羟甲基丙烯酰胺(nma)提高其耐热性能,并采用反应型乳化剂dns-86进一步提高压敏胶综合性能。研究了不同软硬单体用量比和功能单体配比对压敏胶性能的影响,探讨了自交联功能单体用量压敏胶耐热性能的影响,讨论了反应性乳化剂用量对压敏胶性能的贡献。结果表明:以最佳配方所制备出的乳液型压敏胶,其180°耐热剥离强度达到220n/m,耐热初粘力为11号钢球,耐热持粘力大于36h,固体质量分数为50%,粘度为460mpa·s。

以甲基丙烯酸-β-羟乙酯(hema)为羟基单体,采用种子乳液聚合工艺,结合即时中和与极性单体分段滴加等手段合成了羟值为98.8mg(koh)/g、固含量为45.0%的新型聚丙烯酸酯杂合乳液(pah)。tem观察发现:pah由表层为羧酸盐覆盖的乳胶粒p1和富含—oh的乳胶粒p2组成。纳米粒度分析表明:相对于常规羟基聚丙烯酸乳液(hpae),pah的粒径分布更宽,平均粒径更小。针对pah配制的水性双组分聚氨酯涂料(2k-wpu)的综合性能测试说明:当—cooh和—oh在p1和p2中的质量比分别为1∶0和1∶3时,涂膜性能最佳。傅里叶红外光谱(ft-ir)分析发现:涂膜固化过程中—nco与—oh完全反应仅需3d。原子力显微镜(afm)分析显示:2k-wpu涂层结构致密且平整。