水性聚氨酯、丙烯酸酯复合细乳液的研究

近年来,许多研究者利用聚氨酯(pu)乳液和丙烯酸酯(pa)乳液共聚具有性能互补的作用,制备了聚氨酯/丙烯酸酯(pua)复合乳液。虽然,pua复合乳液较单一乳液性能好,但是其涂膜的硬度、耐水性和耐化学品性还难以满足高档水性木器涂料的要求。

大量研究表明,将聚氨酯和聚丙烯酸酯结合在一起得到的聚氨酯/丙烯酸酯复合乳液(pua)可使涂膜获得更优异的性能,在水性涂料中有重要的应有价值.pua复合乳液的合成方法对复合组分的相容性以及复合乳液乳胶膜的性能有重要的影响.本文综述了水性聚氨酯/丙烯酸酯复合乳液主要合成方法的研究状况,并对各种方法进行比较.

以异佛尔酮二异氰酸酯(ipdi)、聚醚二元醇(n220)、蓖麻油(c.o.)和甲基丙烯酸甲酯(mma)为主要原料,合成了蓖麻油改性聚氨酯-丙烯酸酯(cpua)复合乳液,研究了蓖麻油添加量对乳液及涂膜性能的影响。实验结果表明,蓖麻油与n220的—oh基团物质的量比(x)在1∶5~1∶3之间,乳液黏度、涂膜柔韧性、吸水率、力学性能等均较好。

以异佛尔酮二异氰酸酯(ipdi)、聚已二酸-1,4丁-二醇酯(pba)、二羟甲基丙酸(dmpa)、丙烯酸酯(pa)为主要原料,采用自乳化工艺制备了固体质量分数均为40%,亲水基团(dmpa的羧基)占固体质量百分数为1%的一系列稳定的聚氨酯-丙烯酸酯复合乳液(pua);用热重分析(tg)、示差扫描量热分析(dsc)、动态机械热分析(dma)方法研究pba的相对分子质量、聚氨酯与丙烯酸酯的质量分数比(pu/pa)对pua膜热性能的影响。热分析研究表明,增加pba相对分子质量和加入适量的丙烯酸酯能提高pua分子的有序程度,有利于pua成膜物耐热性能的改善;随着pba相对分子质量的增加,pu软段的非晶部分和pa的硬段相容性增强,微观相分离减小,乳液的混合能达到分子水平。

综述了水性聚氨酯/聚丙烯酸酯(pua)复合乳液几种合成方法:物理共混法,化学交联法,原位乳液聚合法,种子乳液聚合法以及微乳液和细乳液聚合法的研究进展,介绍了pua复合乳液乳胶粒的不同核/壳结构和pua互穿网络,报导了采用蓖麻油、有机氟、有机硅和环氧树脂改性pua的技术进展以及新型光固化pua,并对聚氨酯/聚丙烯酸酯乳液的发展方向作出了预测。

基于无溶剂法运用辐射聚合制备出氟改性聚氨酯/丙烯酸酯乳液。通过60co射线引发丙烯酸酯单体聚合且接枝于聚氨酯侧链上,测试结果表明此法获得的pua涂膜性能优异,大幅提升了涂膜的硬度和力学性能。而氟改性的pua涂膜具有良好的耐水性。整个反应过程不使用有机溶剂,对环境无害,且辐射加工在我国属新兴的绿色环保加工产业,对合成革用聚氨酯从溶剂型向水性的变革具有重要意义。

以异氰酸酯、聚醚多元醇及二羟甲基丙酸为主要原料,合成了水性聚氨酯预聚体(pu),并且经过扩链、交联、丙烯酸酯复合改性等反应制备了丙烯酸酯改性水性聚氨酯树脂(pua)。结果表明:对水性聚氨酯进行扩链、交联及丙烯酸酯复合改性,可以使两者优异的性能有机地结合起来,能显著提高水性聚氨酯的拉伸强度、硬度、耐磨性、耐水耐醇性,从而使水性pua分散乳液胶膜的性能得到明显改善,以满足水性pua木器漆用的要求。

以聚氨酯-丙烯酸酯复合乳液为基料配制水性木器清漆,研究了成膜助剂、消泡剂、润湿剂、增稠剂等助剂对涂料及其涂膜性能的影响,确定了有关助剂的种类和用量。检测结果表明,产品的全部性能均达到或超过国家有关标准的规定。

介绍了适合于制备聚氨酯-丙烯酸酯(pua)复合乳液的常规物料及新近开发的物料,包括多异氰酸酯、聚多元醇、乙烯基单体、亲水性物质、中和剂、交联剂、引发剂等。介绍了种子乳液聚合法、原位乳液聚合法和溶液聚合转相法三种典型的制备pua复合乳液的工艺及其最新进展。指出开发功能性原材料、完善原位乳液聚合法和溶液聚合转相法以及探索新的合成工艺将成为今后研制高性能pua复合乳液的重要领域。

将丙烯酸丁酯(ba)、甲基丙烯酸甲酯(mma)通过溶液自由基聚合,用巯基乙醇作为链转移剂调控合成了一定分子量的端羟基聚丙烯酸酯(pa),再与聚氨酯(pu)预聚体反应,在水中分散得到pa-pu-pa三嵌段共聚复合乳液。采用ftir和1hnmr测试技术对共聚物结构进行了表征。结果表明,随着pu与pa质量比的降低,共聚物中丙烯酸酯含量随之增加;pu软硬链段之间的氢键化作用减弱。tem显示,复合乳胶粒子形态均匀规整,并呈现明显的核壳结构。改性后的乳胶膜耐水、耐热性能均随着pu/pa质量比的减小而提高,吸水率由25%降低至5%,最大热失重温度由369℃提高至432℃。

以甲苯二异氰酸酯(tdi-80)、聚醚二元醇(n220)、环氧树脂(e20)和甲基丙烯酸甲酯(mma)等为原料,通过原位聚合,制备了水性聚氨酯-环氧树脂-丙烯酸(wpuea)复合分散液.研究了体系nco/oh总摩尔比和tmp、e20、dmpa及mma用量对wpuea分散液及其胶膜性能的影响.结果表明,当nco/oh总摩尔比为1.2~1.5,tmp用量为2%~3%,e20用量为4%~6%,dmpa用量为6%~9%,mma用量为20%~30%时,分散液储存期超过10个月,冻融循环大于5,其涂膜硬度大于0.70,拉伸强度大于10mpa,耐水性、耐酸碱性、耐溶剂性等较水性聚氨酯(wpu)有明显改善.

防腐涂料用水性聚氨酯-环氧树脂-丙烯酸酯复合分散液的合成与性能

丙烯酸改性水性聚氨酯涂料 作者：徐锦华 作者单位：天津市管道工程集团有限公司保温管厂技术中心 本文读者也读过(6条) 1.李莉.黎兵.纪学顺.鲍俊杰.许戈文纳米ato改性水性聚氨酯涂料研究[会议论文]-2008 2.罗建光.毛名飞.陈志泉水性聚氨酯涂料的交联改性研究进展[期刊论文]-合成材料老化与应用2002,31(4) 3.张翠梅.zhangcui-mei丙烯酸改性聚氨酯微乳液的合成工艺条件探讨[期刊论文]-现代涂料与涂装2007,10(10) 4.刘杰.杨建军.吴庆云.张建安.吴明元.王月菊水性聚氨酯涂料耐水改性的研究进展[期刊论文]-涂料技术与文摘 2008,29(5) 5.南博华.郑水蓉.孙曼灵单组分水性聚氨酯涂料的研究进展[期刊论文]-中国涂料2005,20(11) 6.鲍俊杰

介绍了目前水性涂料常用的丙烯酸酯乳液及其研究进展,指出目前丙烯酸酯乳液在涂料应用中存在的一些问题,并指出了未来丙烯酸酯乳液的研究重点,最后对丙烯酸酯乳液应用前景进行了展望。

?1994-2010chinaacademicjournalelectronicpublishinghouse.allrightsreserved.http://www.cnki.net 水性聚氨酯耐水性的研究 黄玉科,瞿金清,杨卓如　(华南理工大学化工所,广州510641) 　　摘　要:以聚醚多元醇和甲苯二异氰酸酯合成了水性聚氨酯乳液。研究了二羟甲基丙酸亲水扩链剂、三羟甲基丙 烷交联剂和乙二胺对水性聚氨酯涂膜耐水性的影响。制备了耐水性好的水性聚氨酯树脂。 关键词:水性聚氨酯;耐水性;研究 8～18,从而达到最佳的乳化效果。实验结果见表5。 表5　复合乳化剂的类型及乳化效果 序号类　　　　别配　　比乳　化　液　性　能 1　op-10+tween-80+平平加1∶

纺织印染水性聚氨酯应用 发布时间：2011-11-14|阅读次数：803 水性聚氨酯不含甲醛，apeo等有害物质，能够减少对环境的污染，也因此广泛应用于纺织印染行业。 水性聚氨酯整理剂分类 水性聚氨酯的形态对其流动性、成膜性及加工织物的性能有重要影响。一般分为3种类型,即水溶型、 胶体分散型和乳液型。由于它们对纤维织物的浸透性和亲和力不同,因此在纺织品染整加工中的用途也有差 别,其中以水溶型和乳液型产品较为常用。另外,水系聚氨酯又有反应型和非反应型之分,虽然它们的共同特 点是分子结构中含有异氰酸酯基,但前者是用封闭剂将异氰酸酯基暂时封闭,在纺织品整理时复出,相互交链 反应形成三维网状结构而固着在织物表面。根据乳化系列分类,水性聚氨酯可分为外乳化型和自乳化型。外 乳化型又称为强制乳化型,系将疏水性聚氨酯用外加乳化剂强制乳化而成。自乳化型又称内乳化型,在

水性聚氨酯

以异佛尔酮二异氰酸酯(ipdi)、硅溶胶、聚醚二元醇(n210)、二羟甲基丙酸(dmpa)、三羟甲基丙烷(tmp)等为原料,采用原位分散聚合法制备了水性硅溶胶/丙烯酸聚氨酯(sio2/pua)纳米复合乳液,研究了硅溶胶、dmpa和tmp的用量以及中和度对sio2/pua纳米复合涂层性能的影响,确定了较佳的制备条件:硅溶胶最大添加量为sio2占sio2/pua总固含量的4.5%,dmpa添加量为pua质量的6.5%,tmp添加量为pua质量的1.25%,中和度控制在90%。在此条件下制备的sio2/pua纳米复合涂层与市售pua涂膜相比,其硬度、附着力、耐水性、耐溶剂性等都得到一定程度的提高。

以富马海松酸水性聚氨酯(fwpu)和甲基丙烯酸甲酯(mma)、丙烯酸丁酯(ba)等为主要原料,合成富马海松酸型水性聚氨酯-丙烯酸酯复合乳液(fwpua)。探讨了引发剂的种类和用量及丙烯酸酯加入量等因素对反应的影响。对所得产品进行了红外光谱分析,并测试了漆膜的拉伸强度、镜面光泽、摆杆硬度和耐溶剂性。结果表明:用偶氮二异丁腈和过硫酸铵为复合引发剂,引发剂用量为0.8%,丙烯酸酯的加入量为30%时,复合乳液的拉伸强度、摆杆硬度、耐水性、耐碱性、耐醇性和镜面光泽均有不同程度的提高。

以聚四氢呋喃二醇(ptmg-1000)和异佛尔酮二异氰酸酯(ipdi)为基本原料,二羟甲基丙酸(dmpa)作为亲水扩链剂,甲基丙烯酸-β-羟乙酯(hema)作为偶联剂与甲基丙烯酸甲酯(mma)反应,采用核壳乳液共聚法,制备了聚丙烯酸酯-聚氨酯复合乳液(wpua);通过红外光谱、透射电镜对wpua乳液粒子的结构进行观察,探讨了dmpa用量、聚氨酯预聚体r值、聚氨酯(pu)链段与聚丙烯酸酯(pa)链段质量比等因素对乳液外观、粘度、稳定性等性能的影响;结果表明,当dm-pa用量为6份,r值为2.5,pu链段与pa链段质量比为70∶30时,所得wpua表观性能较为优异。

用内乳化剂二羟甲基丙酸(dmpa)对异氰酸酯进行改性,然后将其与丙烯酸酯多元醇反应制备了水性双组分丙烯酸酯聚氨酯涂料。研究了反应物摩尔比n(-nco)/n(-oh)、中和度等因素对涂膜性能和外观的影响。结果表明:经dmpa改性后,增加了异氰酸酯预聚物的亲水性及其与丙烯酸酯多元醇的相容性;涂膜的拉伸强度和耐水性均有较大的提高,涂膜的外观也有所改善。

近年来，许多研究者利用聚氨酯（pu）乳液和丙烯酸酯（pa）乳液共聚具有性能互补的作用，制备了聚氨酯／丙烯酸酯（pua）复合乳液。虽然，pua复合乳液较单一乳液性能好，但是其涂膜的硬度、耐水性和丽化学品性还难以满足高档水性木器涂料的要求。