丙烯酸酯改性水性聚氨酯.pdf

1、本文采用異佛爾酮二異氰酸酯(IPDI)、二羥甲基丙酸(DMPA)、聚碳酸酯二醇(PC)、甲基丙烯酸羥丙酯(HPMA)為聚氨酯原料，丙烯酸丁酯(BA)、甲基丙烯酸甲酯(MMA)為丙烯酸酯單體，合成了接枝型丙烯酸酯/聚氨酯(PUA)復合乳液。
　　 固定HPMA、乳化劑(SDS)、引發(fā)劑(APS)用量，改變聚氨酯與丙烯酸酯的質量比，分析討論了不同丙烯酸酯加入量對PUA復合乳液結構與性能的影響。隨著共聚物中丙烯酸酯含量增加，乳液外觀由

2、透明變?yōu)椴煌该?，乳液粒徑隨之增大、分布變寬。TEM圖片顯示，PUA乳膠粒子呈現清晰的核殼結構，且形態(tài)規(guī)整，粒徑分布在60～120nm之間，與粒徑測試呈現一致。FTIR測試表明，PU硬段氫鍵化作用先增強后減弱，硬段的有序度逐漸降低。共聚物中PU、PA兩組分相容性較好，只出現一個玻璃化轉變溫度，并且隨著PA含量的增加而逐漸上升。膠膜的耐熱、耐水、力學性能都有明顯的提高。PUA膠膜耐熱性能介于PU、PA兩純組分之間，隨著共聚物中PA含量的增加

3、，PUA膠膜的吸水率降低，耐水性增加，彈性模量逐漸提高，拉伸強度、斷裂伸長率先增加后下降，PUA-50的拉伸強度和斷裂伸長率均超出了PU、PA兩純組分；相同反應時間內，隨著HPMA用量的增加，PU預聚體中-NCO反應越充分，反應3h后，體系中-NCO含量不再變化。動力學研究表明聚氨酯預聚體中的-NCO與HPMA的-OH為二級反應，反應速率常數k=0.0021L·mol-1·s-1，PU分子鏈末端的雙鍵含量隨著HPMA用量的增多而增大，P

4、UA共聚物中存在接枝與交聯兩種分子結構類型；隨著乳化劑用量的增多聚合反應速率及轉化率增加，復合乳液的穩(wěn)定性提高，而膠膜的吸水率上升。
　　 將BA、MMA通過溶液自由基聚合，用巰基乙醇(ME)作為鏈轉移劑調控合成了不同分子量的端羥基聚丙烯酸酯。FTIR和1H-NMR對端羥基PA的結構進行了表征，證實了合成產物為端羥基PA。討論了鏈轉移劑與引發(fā)劑(AIBN)的摩爾比對產物分子量及端羥基官能團化比率的影響。結果表明，端羥基PA分子量

5、隨著兩者比值的增大而減小，當摩爾比超過6/1時，PA的端羥基官能團化比率能達到80％，意味著80％的PA分子鏈都含有羥基。通過GPC、黏度法測得的分子量和特性黏度，得到了丙烯酸丁酯和甲基丙烯酸甲酯質量比為1/1時的PA共聚物在25℃、丙酮溶劑中特性指數K=2.76×10-4，α=0.72。
　　 不同分子量的端羥基PA與-NCO封端的PU預聚體反應，在水中分散得到PA-PU-PA三嵌段共聚復合乳液。FTIR和1H-NMR對共聚物