單組分常溫自交聯(lián)水性聚氨酯分散體的合成與性能研究.pdf

1、水性聚氨酯分散體具有良好的物理機(jī)械性能,耐磨性、抗張強(qiáng)度、抗沖擊性能和低溫柔順性,廣泛用于涂料、膠粘劑、織物整理、皮革涂飾劑及油墨等領(lǐng)域。但是一般的線性的水性聚氨酯往往存在耐水性、耐溶劑性較差等缺點(diǎn)。交聯(lián)是提高水性聚氨酯性能的有效方法之一。一般,按照交聯(lián)的形式可以把交聯(lián)水性聚氨酯分散體分為:外交聯(lián)、內(nèi)交聯(lián)、自交聯(lián)體系。自交聯(lián)水性聚氨酯分散體,因單組分包裝、儲(chǔ)存穩(wěn)定,后交聯(lián)等優(yōu)點(diǎn),是交聯(lián)水性聚氨酯分散體的發(fā)展的重要方向。本文利用環(huán)氧基和羧

2、基在酸催化的條件下常溫發(fā)生反應(yīng)的原理,總結(jié)前人工作的基礎(chǔ)上合成了兩種單組分常溫自交聯(lián)水性聚氨酯分散體。
　　1.無規(guī)共聚的單組分常溫自交聯(lián)分散體.
　　利用甲基丙稀酸縮水甘油醚、苯乙烯和丙稀酸丁酯,采用預(yù)乳化半連續(xù)的乳液聚合的工藝,制備環(huán)氧乙烯基聚合物乳液。把制備環(huán)氧乙烯基聚合物乳液與特制的羧酸型水性聚氨酯分散體復(fù)合,制備環(huán)氧基團(tuán)無規(guī)分布的單組分常溫自交聯(lián)分散體。
　　2.環(huán)氧核殼型單組分常溫自交分散體。
　　利

3、用甲基丙稀酸縮水甘油醚、苯乙烯和丙稀酸丁酯,以磺酸型水性聚氨酯分散體作為種子,采用預(yù)乳化半連續(xù)種子乳液聚合的工藝聚合環(huán)氧乙烯基核殼乳液。把制備核殼乳液再與特制的羧酸型水性聚氨酯分散體復(fù)合,制備核殼型單組分常溫自交聯(lián)分散體。
　　通過激光納米粒徑儀和透射電鏡分別對單組分常溫自交聯(lián)水性聚氨酯分散體粒徑大小分布和乳膠粒子形貌的研究,表明單組分自交聯(lián)水性聚氨酯分散體有較高穩(wěn)定性,受羧基中和影響較小。利用傅立葉紅外光譜(FI-IR)詳細(xì)研究

4、了環(huán)氧基和羧基交聯(lián)反應(yīng)與固化時(shí)間的關(guān)系,驗(yàn)證了環(huán)氧基和羧基在常溫下就可以發(fā)生反應(yīng),發(fā)現(xiàn)交聯(lián)反應(yīng)主要發(fā)生在成膜過程中,成膜過程中進(jìn)一步進(jìn)行。通過對環(huán)氧基分布不同的自交聯(lián)乳液膠膜性能的對比研究,揭示當(dāng)環(huán)氧在核相時(shí),更有利于聚合物分子鏈的擴(kuò)散和化學(xué)交聯(lián)反應(yīng)進(jìn)行,具有較高的交聯(lián)密度、較好的力學(xué)性能、較好的耐水性和耐溶劑性。通過動(dòng)態(tài)力學(xué)(DMTA)分析、熱重分析(TGA)分析研究了環(huán)氧基團(tuán)和羧基交聯(lián)對聚氨酯的微相分離、玻璃化轉(zhuǎn)變溫度及耐熱性能的影