【硕士】丙烯酸酯改性水性聚氨酯乳液的合成研究

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内容简介

　　【硕士】丙烯酸酯改性水性聚氨酯乳液的合成研究　　授予学位：硕士　　学位授予单位：北京化工大学　　学位年度：2010　　 以聚酯二元醇(PBA2000)、甲苯二异氰酸I酯(TDI 80／20)、一缩二乙二醇(DEG)和二羟甲基丙酸(DMPA)为基本原料，合成了一种水性聚氨酯分散体。研究了单体配方组成及反应条件对水性聚氨酯乳液及其涂膜各方面性能的影响。结果表明：当异氰酸指数(-NCO／-OH)为1.2-1.4，亲水基(-COOH)含量为1.8％．2.O％时，采用亲水单体后加入法，乳化前中和，并向预聚体中加水的加料方式，可得性能较优的PU乳液。　　 为了进一步提高聚氨酯乳液的性能，论文在上述制备的水性聚氨酯乳液基础上，通过丙烯酸酯的引入，利用聚氨酯(PU)乳液与聚丙烯酸酯(PA)乳液性能上的互补性，以PU乳液为种子，加入丙烯酸酯单体，通过自由基乳液聚合得到聚氨酯一丙烯酸酯(PUA)复合乳液，较大程度提高了涂膜的综合性能。通过对改性的工艺方法、聚氨酯与丙烯酸酯用量的比值、影响复合乳液聚合稳定性的因素等反应条件的讨论，确定了合理的原料配比、引发剂体系以及种子乳液pH值。改性后的PUA复合乳液由于其结构所限，尚不能充分发挥PU、PA的各自优势。论文中以双丙酮丙烯酰胺(DAAM)、丙烯酸羟乙酯(HEA)为功能单体，将它们与甲基丙烯酸甲酯一同加入到种子乳液，参与乳液共聚，将可反应的官能团引入大分子链，之后以己二酸二酰肼(ADH)和含多异氰酸酯基的聚氨酯为交联剂，制备了酮肼、异氰酸酯基双重自交联型聚氨酯一丙烯酸酯复合乳液。讨论了功能单体用量、官能团当量比、异氰酸酯添加量等对乳液及漆膜各项性能的影响，得到了最优配方。研究发现，与单纯的PU、未交联PUA相比，双重交联改性下得到的复合乳液成膜后的交联度可达90％以上，其硬度、耐水、耐丙酮性等性能得到显著提高，具有良好应用性能。　　

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