丙烯酸酯乳液的制备及其膜性能研究.pdfVIP

锨 材 料 2013年第13期(44)卷 文章编号：1001—973l(2013)13—1956—04 无溶剂阴离子聚氨酯 ／丙烯酸酯乳液的制备及其膜性能研究 费贵强 ，朱 科 ，王成俊 ，沈一丁 ，王海花 ，陈宗明 (1．陕西科技大学 化学化工学院，教育部轻化工助剂化学与技术重点实验室，陕西 西安 710021； 2．陕西延长石油 (集 团)有限责任公司研究院，陕西 西安 710075) 摘 要： 采用原位 聚合法，以异佛 尔酮二异氰酸酯 径及其胶膜的拉伸强度 、断裂伸长率和吸水率等性能 (IPDI)、聚 己内酯二 元醇 (PCL)、二羟 甲基 丁酸 (DM— 的影响 。 BA)、甲基 丙烯酸羟 乙酯 (HEMA)、甲基 丙烯酸缩水甘 2 实 验 油酯(GMA)、甲基 丙烯酸 甲酯 (MMA)和 丙烯 酸丁酯 (BA)等为主要原料制备得到 了无溶剂阴离子聚氨酯一丙 2．1 主要原料 烯酸酯(WPUA)复合乳液 ，并系统地研究了 (NCO)／n 聚己内酯二元醇 (PCL，M 一lOOO)，进 口分装 ；异 (0H)(R值)、亲水扩链剂 DMBA和硬单体 MMA的用 佛尔酮二异氰酸酯 (IPDI)，进 口分装 ；2，2一二羟 甲基丁 量对 WPUA 乳液及其膜性 能 的影 响。结果表 明， 酸 (DMBA)，江西南城红都化工科技开发有限公司，化 WPUA乳胶 粒呈 核一壳结 构，当 R：1．2，m (DMBA) 学纯；三 乙胺 (TEA)，天津化学试剂厂，分析纯；甲基 一3．1 ，m(MMA)一26．6 时 ，所得 的 WPUA 乳液粒 丙烯酸甲酯 (MMA)和丙烯酸丁酯 (BA)，天津市科密 径较小且分布窄，平均粒径 为 98．98rim，乳胶膜呈现 良 欧化学试剂研究所 ，分析纯 ；甲基丙烯酸羟 乙酯 (HE— 好的物理机械性能，拉伸强度为 17．02MPa，断裂伸长率 MA)，分析纯；甲基丙烯酸缩水甘油酯 (GMA)，广州新 为 109 ，吸水率低至 6．996／。 浦泰化工有限公司，化学纯 ；二月桂酸二丁基锡 (DBT— 关键词 ： 无溶剂聚氨酯一丙烯酸酯 ；原位聚合法；阴离 DL)，天津 市福 晨 化 学试 剂 厂，化 学 纯 ；过 硫 酸 铵 子；乳胶膜 (APS)，天津市红岩化学试剂厂，分析纯 。 中图分类号 ： TQ63o．7 文献标识码 ：A 2．2 WPUA乳液的合成 D()I：10．3969／j．issn．1001—9731．2013．13．033 将一定量脱水后 的 IPDI、PCL、亲水扩链剂 DM— BA、以及作为溶剂 的MMA、BA一并加入装有温度 1 引 言 计 、搅拌器 、冷凝 回流管和通氮导管的四 口烧瓶 中，氮 随着环保意识的逐渐提高，水性聚氨酯 (WPU)由 气保护 ，加入少量催化剂 DBTDL，在 80℃下反应 2～ 于其无毒 、不燃 、无污染等方面的优点，得到了广泛 的 3h后 ，加入一定量 的HEMA对 PU 预聚体进行双键 重视和应用 ]。单一 的wPU乳液具有高耐磨性 、良 封端 ；然后加入三 乙胺 ，中和 20min；最后在高速搅拌 好的力学性能、优异的耐寒性和耐碱性等 ，但其 自增稠 下缓慢滴加去离子水进行分散 ，得到一个 以双键封端 性差、固含量低 、耐高温性 能不佳、耐水性差且成本较 的Pu预聚体为壳 ，MMA、BA为核的 自乳化体系 ，并 高。而丙烯酸酯乳液 (PA)具有 良好 的耐水性、耐候 在 8O℃下 ，滴加引发剂 APS水溶液和一定量 的GMA 性 、光稳定性及优异的物理机械性能，但其热粘冷脆 、 单体进行 自由基聚合，反应 2h，在 80IC下保温 1h后 出 耐磨