無(wú)溶劑型有機(jī)氟改性聚氨酯丙烯酸酯的制備與性能以及在紙張上的應(yīng)用.pdf

1、目前社會(huì)對(duì)特種紙的需求量很大，對(duì)其性能的要求也越來(lái)越高，如要求紙張有很好的力學(xué)性能、疏水拒油性能等。而水性聚氨酯(WPU)作為新型環(huán)保型表面施膠劑，也越來(lái)越受到大家的重視。但水性聚氨酯膠膜通常耐水性較差，防水性不好。C-F鍵的極化率小，鍵距短，分子間凝聚力小，故含有極低的表面自由能。因此有機(jī)氟類(lèi)聚合物一般具有極低的表面能，使得水、油在其表面不能鋪展開(kāi)來(lái)。為此，可以通過(guò)引入有機(jī)氟對(duì)WPU進(jìn)行改性，但有機(jī)氟類(lèi)聚合物乳液存在穩(wěn)定性較差的問(wèn)題，

2、本研究選擇有機(jī)氟來(lái)改性水性聚氨酯丙烯酸酯(WPUA)，通過(guò)引入小分子擴(kuò)鏈劑(AAS)并采用后擴(kuò)鏈的方法合成有機(jī)氟改性的水性聚氨酯丙烯酸酯(WFPUA)復(fù)合乳液，以解決WFPUA復(fù)合乳液穩(wěn)定性差的問(wèn)題。
　　本課題采用種子乳液聚合和后擴(kuò)鏈法，以異氟爾酮二異氰酸酯(IPDI)及聚酯多元醇(PCL1000)為主要原料合成預(yù)聚體，丙烯酸羥乙酯(HEA)作為功能性單體，乙二胺基乙磺酸鈉(AAS)為后擴(kuò)鏈劑，甲基丙烯酸甲酯(MMA)、丙烯酸丁

3、酯(BA)作為自由基聚合單體，分別用全氟辛基乙基丙烯酸酯(FA)、十三氟辛醇(FOH)以不同的方法合成了穩(wěn)定性較好的無(wú)溶劑型WFPUA復(fù)合乳液。并研究了不同單體、擴(kuò)鏈劑及含氟基團(tuán)連接方式對(duì)WFPUA乳液和乳膠膜性能的影響。本論文主要工作如下:
　　(1)分別合成了R=1.23（異氰酸酯基與羥基的摩爾比）的FA改性的PUA和FOH改性的WFPUA復(fù)合乳液。通過(guò)改變FA或FOH的用量，分別得到了不同F(xiàn)A和FOH用量所對(duì)應(yīng)的WFPUA復(fù)

4、合乳液及乳膠膜。觀察乳液外觀及穩(wěn)定性，并對(duì)其乳液粒徑、及乳膠膜表面結(jié)構(gòu)、防水耐污性、熱穩(wěn)定性進(jìn)行表征，結(jié)果顯示，隨著有機(jī)氟量的增大，乳膠粒直徑逐漸增大，WFPUA乳膠膜防水耐污性能提高且吸水率下降，乳膠膜熱穩(wěn)定性增強(qiáng)。復(fù)合乳液的外觀和穩(wěn)定性以及乳膠粒的粒徑變化結(jié)果表明，F(xiàn)OH改性的PUA乳膠粒粒徑較小且較為均一，乳液穩(wěn)定性更好;有機(jī)氟改性后乳膠膜與水、油的接觸角和吸水率結(jié)果顯示，在FA和FOH同等用量的情況下，F(xiàn)A改性的PUA乳膠膜的防

5、水防油性和耐水性明顯提高。
　　(2)改變后擴(kuò)鏈劑AAS在WFPUA共聚物中的用量，制備了不同AAS用量的WFPUA乳液和乳膠膜。觀察乳液外觀及穩(wěn)定性，并對(duì)其乳液粒徑、及乳膠膜防水耐污性、熱穩(wěn)定性進(jìn)行表征，結(jié)果顯示，AAS為后擴(kuò)鏈劑量為8wt％，F(xiàn)A用量為4wt％時(shí)，乳膠膜的抗水性能最佳。
　　(3)將合成的陰離子型有機(jī)氟改性的聚氨酯丙烯酸酯乳液應(yīng)用于濾紙的表面施膠。通過(guò)表面施膠，紙張的耐破強(qiáng)度、撕裂強(qiáng)度及干濕抗張強(qiáng)度均有所