含氟丙烯酸酯改性水性聚氨酯.pdf

1、近年來，隨著工業(yè)的快速發(fā)展，環(huán)境污染問題越來越引起人們的注意，世界各國(guó)正在采取嚴(yán)厲的措施限制揮發(fā)性有機(jī)化合物的排放，綠色材料已經(jīng)成為材料研究與應(yīng)用領(lǐng)域的主流。為了適應(yīng)這一潮流，水性涂料應(yīng)運(yùn)而生，成為目前極為活躍的研究和開發(fā)領(lǐng)域，涂料水性化是減少VOC的最佳途徑之一。另外，溶劑型涂料消耗大量的石油資源，而人類的石油資源又是有限的，石油資源大量的需求又使得國(guó)際石油價(jià)格居高不下，導(dǎo)致石油產(chǎn)品的漲價(jià)，涂料用溶劑價(jià)格上漲。而水性涂料以水為介質(zhì)或部

2、分代替有機(jī)溶劑，而水廉價(jià)易得，從長(zhǎng)遠(yuǎn)的發(fā)展來看，從降低成本的角度出發(fā)，研究水性涂料是有很有價(jià)值的。 聚氨酯乳液已在許多領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用，在某些方面其性能可以與溶劑型產(chǎn)品相媲美，但就耐水性、耐候性及表面性能而言，還無法滿足高性能涂料的要求。 復(fù)合改性是提高乳液性能的有效途徑。本文先通過丙酮法合成含不飽和雙鍵的聚氨酯水分散體，然后利用平衡溶脹的方法將含氟丙烯酸酯不飽和單體溶脹在聚氨酯粒子內(nèi)部進(jìn)行乳液共聚。通過該工藝制備得到

3、的聚氨酯-聚含氟丙烯酸酯復(fù)合乳液，只需在合成后脫除聚氨酯水分散體中少量的丙酮溶劑，因此對(duì)環(huán)境不會(huì)造成污染。 另外，本文還探討了引發(fā)劑的濃度和種類、以及聚合工藝對(duì)乳液性能和穩(wěn)定性的影響，考察了共聚體中含氟丙烯酸酯的含量對(duì)膠膜機(jī)械強(qiáng)度、熱穩(wěn)定性及乳液粒徑的影響。通過表面紅外光譜(ATR)、差熱分析(DSC)、熱重分析(TG)、透射電鏡(TEM)及表面水接觸角測(cè)定儀等對(duì)共聚物組成和性能、乳液粒子的形態(tài)和結(jié)構(gòu)進(jìn)行了研究。研究結(jié)果表明：采

4、用平衡溶脹方法的乳液聚合工藝，可制備出聚氨酯-聚含氟丙烯酸酯乳液；比較了水溶性引發(fā)劑硫酸銨(APS)和油溶性引發(fā)劑偶氮二異丁腈(AIBN)，采用水溶性過硫酸銨(APS)，在聚合過程中所需的引發(fā)劑量較少，轉(zhuǎn)化率高，采用油溶性引發(fā)劑偶氮二異丁腈(AIBN)，在聚合過程中凝膠量少，轉(zhuǎn)化率高，但引發(fā)效率低，所需的引發(fā)劑量較多；隨著DMPA含量增大，PUA復(fù)合乳液貯存穩(wěn)定性增加，但耐水性降低；通過含氟丙烯酸酯單體改性聚氨酯，乳膠膜的吸水率隨氟單體