環(huán)氧樹(shù)脂改性聚氨酯-丙烯酸酯乳液的合成研究.pdf

1、隨著環(huán)保法律法規(guī)的健全和人們環(huán)保意識(shí)的加強(qiáng),溶劑型涂料的使用范圍受到限制,水性涂料的研究日益受到重視。水性聚氨酯是一種性能優(yōu)異的成膜樹(shù)脂, 20世紀(jì)70年代開(kāi)發(fā)了聚氨酯乳液的自乳化制備方法,目前的研究多集中于對(duì)其改性,其中丙烯酸酯改性最常見(jiàn)。共聚法制備的水性聚氨酯-丙烯酸酯(PUA) 綜合利用了丙烯酸酯的耐候性優(yōu)良及聚氨酯耐磨、力學(xué)性能優(yōu)異的優(yōu)點(diǎn),克服了丙烯酸酯熱粘冷脆及水性聚氨酯耐水性差、固含量低的缺點(diǎn)。但PUA乳液用作高檔木器涂料基

2、料在耐水性、耐醇性及硬度等方面仍有不足。為此,本研究利用環(huán)氧樹(shù)脂來(lái)改性水性PUA ,在成膜時(shí)引入一定的外交聯(lián), 顯著提高了水性PUA涂膜的耐水性、耐溶劑性及硬度。 本研究以甲苯二異氰酸酯(TDI-80)，聚醚二元醇(N210)，固態(tài)環(huán)氧樹(shù)脂(CYD-012)，二羥甲基丙酸(DMPA)和甲基丙烯酸甲酯(MMA)為主要原料，在聚氨酯-丙烯酸酯復(fù)合乳液的制備過(guò)程中以不同方式加入環(huán)氧樹(shù)脂,分別制備了物理共混的聚氨酯-丙烯酸酯-環(huán)氧樹(shù)脂(

3、PUA/E)復(fù)合乳液和化學(xué)共聚的聚氨酯-丙烯酸酯-環(huán)氧樹(shù)脂(PUEA)復(fù)合乳液，研究了環(huán)氧樹(shù)脂加入方式、用量等對(duì)乳液及涂膜性能的影響；重點(diǎn)討論了環(huán)氧樹(shù)脂對(duì)PUE/MMA分散液制備過(guò)程和PUEA復(fù)合乳液制備過(guò)程及性能和涂膜性能的影響；研究了合成過(guò)程中原料脫水、反應(yīng)溫度、攪拌速度等工藝因素的影響和NCO/OH比、 DMPA含量、中和度、乙二胺等配方因素的影響。研究了引發(fā)劑種類、乙烯基單體MMA對(duì)乳液聚合過(guò)程的影響。 研究表明環(huán)氧樹(shù)脂

4、的加入可以明顯改進(jìn)PUA復(fù)合乳液涂膜性能，且化學(xué)共聚型PUEA復(fù)合乳液涂膜比物理共混型PUA/E復(fù)合乳液涂膜具有更好的綜合性能。隨著環(huán)氧樹(shù)脂用量的增大，PUEA復(fù)合乳液的制備越來(lái)越困難，膠粒粒徑變大、分布變寬，粘度增大，貯存穩(wěn)定性變差；PUEA復(fù)合乳液涂膜的熱穩(wěn)定性增加、硬度增大、吸水率下降、耐堿性和耐乙醇性增強(qiáng)。綜合考慮，在PUEA復(fù)合乳液中環(huán)氧樹(shù)脂質(zhì)量分?jǐn)?shù)控制在3-4％為宜。 本研究制備的PUEA復(fù)合乳液可以用作高檔水性木器