水可分散性羥基丙烯酸酯結(jié)構(gòu)與性能研究.pdf

1、自1972年,德國Bayer公司開發(fā)用于皮革涂飾的水性聚氨酯后,使得水性聚氨酯引起世界各國關(guān)注。20世紀90年代初,Jacobs成功研制出可分散于水的多異氰酸酯固化劑,從而使雙組分水性聚氨酯涂料的研究迅速發(fā)展起來。雙組份水性聚氨酯以水為分散介質(zhì),低毒環(huán)保,而且具有同溶劑型聚氨酯相媲美的性能,替代溶劑型聚氨酯勢在必行,是近十幾年來的研究熱點。目前,水性聚氨酯固含量較低,大量的水揮發(fā)較慢,并消耗固化劑發(fā)生副反應(yīng)。
　　雙組份聚氨酯的結(jié)

2、構(gòu)與性能主要取決于羥基組分,為緩解以上問題,本文從羥基組分入手,提高羥基組分的固含量、并且使其兼有高羥值與低粘度。通過控制羥基組分的結(jié)構(gòu)來平衡高固含量、高羥值與低粘度之間的矛盾關(guān)系,并與多異氰酸酯交聯(lián)固化獲得性能較好的聚氨酯涂膜。通過溶液自由基聚合方法,以AIBN為引發(fā)劑、巰基乙醇為鏈轉(zhuǎn)移劑、丙二醇甲醚為溶劑,采用滴加式半連續(xù)反應(yīng)方式,根據(jù)自由基聚合動力學(xué)研究中聚合反應(yīng)溫度、引發(fā)劑和鏈轉(zhuǎn)移劑濃度與聚合物分子量的關(guān)系,改變聚合反應(yīng)溫度、引

3、發(fā)劑和鏈轉(zhuǎn)移劑濃度制備一系列羥基丙烯酸酯共聚物,并利用GPC和粘度計考查了以上各因素對樹脂分子量、分子量分布和粘度的影響,結(jié)果顯示粘度隨聚合溫度升高,引發(fā)劑和鏈轉(zhuǎn)移劑濃度增加而降低,影響樹脂分子量分布的因素主次順序為:鏈轉(zhuǎn)移劑量＞引發(fā)劑量＞聚合溫度,影響樹脂分子量的因素主次順序為:鏈轉(zhuǎn)移劑量＞聚合溫度＞引發(fā)劑量。玻璃化轉(zhuǎn)變溫度對羥基丙烯酸酯的粘度影響較大,實驗通過改變軟硬單體的比例制得一系列不同玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的樹脂,結(jié)果表明玻璃化轉(zhuǎn)變溫

4、度每降低10℃粘度下降10％以上。選取最優(yōu)反應(yīng)條件獲得羥值為125 mgKOH/g、固體含量為70％的水可分散性羥基丙烯酸酯,羥基丙烯酸酯數(shù)均分子量在1500~3000,分子量分布為2.2左右,粘度為4200 mPa·s。羥基丙烯酸酯水分散后呈半透明狀并泛藍光,水分散體凍融穩(wěn)定性、貯存穩(wěn)定性、熱穩(wěn)定性均良好;雖然聚合物鏈段上的極性基團羧基和羥基均有較好的親水性,但羥基丙烯酸酯水分散性研究表明,樹脂的水分散性主要取決于羧基的含量,羥基對樹