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丙烯酸酯改性水性聚氨酯扩链剂的研究

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丙烯酸酯改性水性聚氨酯扩链剂的研究

发布日期:2019-11-23 作者:济宁久邦新材料有限公司 点击:

  水性聚氨酯扩链剂以其挥发性有机化合物(VOC)含量低、良好的物理机械性能,优良的耐寒性、弹性和高光泽,耐有机溶剂等性能优异,而在涂料领域得到广泛应用。但是,单一的聚氨酯(PU)乳液自增稠性差,固含量低,乳胶膜的光泽性较差,耐水性差,机械强度差等。聚丙烯酸酯(PA)乳液具有机械强度高、耐老化和耐水性好等优点,但其存在着耐化学品差、高温发粘和低温发脆等缺点。PU 乳液和丙烯酸酯通过化学共聚方法合成聚氨酯丙烯酸酯(CPUA)复合乳液,能充分利用PU乳液和PA 乳液的长处,避免其短处,使CPUA 复合乳液具有优异性能。本文采用甲基丙烯酸甲酯(MMA)、丙烯酸丁酯(BA)与水性聚氨酯进行共聚反应,制备出了具有优异物理机械性能和耐水性的聚氨酯-丙烯酸酯(CPUA)复合乳液。

水性聚氨酯扩链剂

  在干净的带有回流冷凝管、温度计和搅拌器的四口烧瓶RIALS中,加入计量水性聚氨酯预聚体、甲基丙烯酸甲酯(MMA)、丙烯酸丁酯(BA)、三乙胺,搅拌20~30 min,再迅速依次倒入称量好的水、已二胺、引发剂,混合一段时间后,将部分乳液倒出,在充氮气保护的情况下,升温至60 ℃,保温1 h,然后升温至80 ℃再反应1 h,此时开始滴加倒出的乳液,2 h 内滴加完毕,后再反应2 h,将所得的乳液放在循环水真空泵上抽滤,直到没有气泡为止,即得CPUA 乳液。

  在PU 水分散体中进行丙烯酸酯乳液共聚时,PU 水分散体胶粒内部憎水链段相对集中,亲水性基团分布在乳胶粒表面,形成一种高稳定性、高分散性的胶体体系。丙烯酸酯等单体溶胀到PU 胶粒中,PU 水分散体胶粒作为聚合物I,为核-壳型乳液聚合提供种子乳液,加入的丙烯酸酯等单体在聚合物I 胶粒内部聚合,作为聚合物Ⅱ,形成PU 为壳、PA 为核的乳胶粒结构。




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