水性雙組分聚氨酯涂料的制備及性能研究.pdf

1、西北師范大學(xué)博士學(xué)位論文水性雙組分聚氨酯涂料的制備及性能研究姓名：張發(fā)愛申請學(xué)位級別：博士專業(yè)：高分子化學(xué)與物理指導(dǎo)教師：王云普20040501摘要離子型乳化劑十二烷基硫酸鈉(SLS)和非離子型乳化劑聚乙二醇辛基苯基醚(OP)混合，用量為單體總量的3％，且比例在6：4時(shí)，乳液聚合時(shí)具有最低的凝聚物含量和最高的單體轉(zhuǎn)化率；乳液聚合反應(yīng)溫度升高，可以提高單體轉(zhuǎn)化率，增加反應(yīng)速度，但凝聚率相應(yīng)提高；隨著羥基單體含量的增加，聚合過程中凝聚率增加

2、，聚合物乳膠粒平均直徑增加；羧基單體有一個(gè)最佳的用量(26％)，過高或過低凝聚率均提高：羧基含量對乳液的粘度有較大的影響，當(dāng)羧基含量較低時(shí)，羧基含量增加，乳液粘度增加明顯；含羥基乳液粒子由于含親水基團(tuán)較多，使得乳膠粒徑增大，乳膠粒子大多數(shù)互相凝聚在一起，處于凝聚態(tài)。3為了改進(jìn)作為水性雙組分聚氨酯涂料的羥基組分的丙烯酸乳液的性能，首次使用含雙鍵的有機(jī)硅單體來改性含羥基丙烯酸乳液，使之與丙烯酸單體混合物共聚。采用正交實(shí)驗(yàn)方法，通過對有機(jī)硅改

3、性丙烯酸乳液聚合過程中凝聚物含量、乳液粘度影響的研究，確定的最佳的反應(yīng)條件是：以SLs／OP為乳化劑、比例為4／6、用量為2％、丙烯酸單體的用量15％、反應(yīng)溫度為75。C、改性劑VTMS用量是15％、改性劑后加入方式下聚合反應(yīng)過程中有最低的凝聚物含量。有機(jī)硅改性丙烯酸乳液羥值增加時(shí)，乳液聚合過程中產(chǎn)生的凝聚物降低，乳液的粘度增加。固體含量增加，聚合過程中產(chǎn)生的凝聚物迅速增加，難以制得固體含量較高的乳液。ICP技術(shù)發(fā)現(xiàn)乳液中Si02的理論

4、值與實(shí)測值較為吻合，說明有機(jī)硅單體全部參加了反應(yīng)。較高有機(jī)硅單體改性的丙烯酸乳液聚合物具有較高的分解溫度，改性后乳液的粒徑比未改性時(shí)小。4無皂乳液具有單分散性好、表面潔凈、成本低廉、不影響產(chǎn)品性能的特點(diǎn)，首次研究了含或不含納米粒子的含羥基和羧基的丙烯酸無皂乳液聚合，發(fā)現(xiàn)含或不含納米粒子的無皂乳液聚合后的粒子粒徑較大，具有單分散性；較多的納米粒子導(dǎo)致較大的乳液粒徑；反應(yīng)溫度升高，凝聚物含量下降，而乳液粘度和乳膠粒粒徑增加，在相同的反應(yīng)溫度