短鏈含氟丙烯酸酯改性水性聚氨酯的合成與性能.pdf

1、本課題針對水性聚氨酯涂膜耐水性不夠理想的問題，采用短鏈含氟丙烯酸酯對水性聚氨酯進行改性。一種是接枝改性，采用自乳化法制備 C=C雙鍵封端的水性聚氨酯乳液，然后以此作為大分子乳化劑，采用單體預(yù)乳化法制備不同氟含量的聚氨酯-含氟丙烯酸酯（FPUA）復合乳液，采用紅外光譜（FTIR）、熱分析（TG-DTA）、原子力顯微鏡分析（AFM）、光電子能譜分析（XPS）等測試方法，表征了乳液的結(jié)構(gòu)和性能，并研究了合成及應(yīng)用工藝。另一種是共混改性，先分別

2、制備出含氟丙烯酸酯乳液和水性聚氨酯乳液，然后按照不同比例共混、成膜，研究了氟含量對含氟丙烯酸酯-聚氨酯共混乳膠膜梯度結(jié)構(gòu)和表面性能的影響。主要得出以下結(jié)論：
　　1、采用自乳化法合成C=C雙鍵封端的CCWPU乳液，然后以此作為大分子乳化劑，采用單體預(yù)乳化法制備了FPUA復合乳液。FPUA乳液性能穩(wěn)定，粒子分布均勻，有明顯的核殼結(jié)構(gòu)。優(yōu)化的合成工藝為：反應(yīng)溫度為70℃，反應(yīng)時間為5小時，引發(fā)劑用量為1.5%，TFBMA的用量為40%

3、。
　　2、FPUA乳液在成膜過程中，氟原子逐漸向膜的表面遷移，TFBMA用量增大，膜表面的氟原子含量逐漸增多。甲基丙烯酸六氟丁酯改性水性聚氨酯，使得膠膜的力學性能、熱學性能提高，膠膜與水的靜態(tài)接觸角由66.5°變?yōu)?00.9°，表面自由能由45.7 mJ·m-2下降到20.2 mJ·m-2，膠膜的吸水率由36.2%下降到9.3%，較大程度地提高了聚氨酯膜的疏水性和耐水性。
　　3、FPUA乳液作為防水透濕整理劑用于棉織物的

4、防水透濕整理，具有較好的持久性。在堿性和較低無機鹽濃度條件下，經(jīng)整理劑處理過的棉織物具有很強的疏水性，與去離子水的靜態(tài)接觸角可達到130.3°，拒水性達到90分。優(yōu)化的工藝條件為：防水透濕整理劑濃度為100g/L，焙烘溫度為160℃，焙烘時間為3min。
　　4、將制備的含氟丙烯酸酯共聚乳液與水性聚氨酯乳液按照不同的比例共混，然后將共混乳液在室溫下的玻璃基材上干燥成膜，再熱處理一段時間,可以得到含氟組分在膜與空氣接觸面富集、聚氨酯