【硕士】环氧树脂改性聚氨酯-丙烯酸酯乳液的合成研究

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内容简介

　　【硕士】环氧树脂改性聚氨酯-丙烯酸酯乳液的合成研究　　授予学位：硕士　　学位授予单位：湖南大学　　学位年度：2007　　 随着环保法律法规的健全和人们环保意识的加强,溶剂型涂料的使用范围受到限制,水性涂料的研究日益受到重视。水性聚氨酯是-种性能优异的成膜树脂,20世纪70年代开发了聚氨酯乳液的自乳化制备方法,目前的研究多集中于对其改性,其中丙烯酸酯改性最常见。共聚法制备的水性聚氨酯-丙烯酸酯(PUA) 综合利用了丙烯酸酯的耐候性优良及聚氨酯耐磨、力学性能优异的优点,克服了丙烯酸酯热粘冷脆及水性聚氨酯耐水性差、固含量低的缺点。但PUA乳液用作高档木器涂料基料在耐水性、耐醇性及硬度等方面仍有不足。为此,本研究利用环氧树脂来改性水性PUA ,在成膜时引入-定的外交联, 显著提高了水性PUA涂膜的耐水性、耐溶剂性及硬度。　　 本研究以甲苯二异氰酸酯(TDI-80)， 聚醚二元醇(N210)， 固态环氧树(CYD-012)，二羟甲基丙酸(DMPA)和甲基丙烯酸甲酯(MMA)为主要原料，在聚氨酯-丙烯酸酯复合乳液的制备过程中以不同方式加入环氧树脂,分别制备了物理共混的聚氨酯-丙烯酸酯-环氧树脂(PUA/E)复合乳液和化学共聚的聚氨酯-丙烯酸酯-环氧树脂(PUEA)复合乳液，研究了环氧树脂加入方式、用量等对乳液及涂膜性能的影响；重点讨论了环氧树脂对PUE/MMA 分散液制备过程和PUEA复合乳液制备过程及性能和涂膜性能的影响；研究了合成过程中原料脱水、反应温度、搅拌速度等工艺因素的影响和NCO/OH 比、 DMPA 含量、中和度、乙二胺等配方因素的影响。研究了引发剂种类、乙烯基单体MMA 对乳液聚合过程的影响。　　 研究表明环氧树脂的加入可以明显改进PUA复合乳液涂膜性能，且化学共聚型PUEA复合乳液涂膜比物理共混型PUA/E复合乳液涂膜具有更好的综合性能。随着环氧树脂用量的增大，PUEA复合乳液的制备越来越困难，胶粒粒径变大、分布变宽，粘度增大，贮存稳定性变差；PUEA复合乳液涂膜的热稳定性增加、硬度增大、吸水率下降、耐碱性和耐乙醇性增强。综合考虑，在PUEA复合乳液中环氧树脂质量分数控制在3-4%为宜。本研究制备的PUEA复合乳液可以用作高档水性木器涂料的基料。　　

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