新型丙烯酸酯改性聚氨酯水性樹脂的合成與性能研究.pdf

1、本論文由四部分組成：1)IPDI基陰離子水性聚氨酯樹脂的制備與性能研究；2)酮亞胺的制備及其對(duì)水性聚氨酯性能的改進(jìn)；3)新型丙烯酸酯改性聚氨酯水性樹脂的制備與性能研究；4)活性自由基聚合大分子引發(fā)劑的制備。 第一部分系統(tǒng)地研究了HEA封端的水性聚氨酯樹脂，討論了DMPA用量、反應(yīng)溫度、引發(fā)劑種類和用量對(duì)乳液及成膜性能的影響。研究結(jié)果表明：隨DMPA用量的增加，乳液粒徑減小，外觀由不透明變得透明；當(dāng)溫度為75℃，反應(yīng)3h得到的乳液

2、透明且?guī){(lán)光，外觀最好；安息香乙醚引發(fā)的交聯(lián)型聚氨酯漆膜與過氧化二異丙苯引發(fā)所得到的電泳膜相比，硬度明顯提高。 第二部分以丙酮和乙二胺與己二胺為原料合成酮亞胺，并以其作為潛伏性擴(kuò)鏈劑改性水性聚氨酯。實(shí)驗(yàn)過程中，研究了不同方式、加入不同量的酮亞胺對(duì)水性PU漆膜厚度、硬度、涂膜的耐水性、耐酸性、耐堿性、熱穩(wěn)定性和機(jī)械力學(xué)性能的影響。結(jié)果表明，采用丙酮縮乙二胺擴(kuò)鏈的水性PU乳液的電泳漆膜和涂膜，在耐水性、耐酸性、耐堿性等性能都優(yōu)于用丙

3、酮縮己二胺和用水?dāng)U鏈的PU乳液的漆膜和涂膜，且加入過量的酮亞胺擴(kuò)鏈效果較好，但其熱穩(wěn)定性并沒有得到明顯提高。 第三部分采用設(shè)計(jì)合成的丙烯酸酯與半封閉TDI或聚氨酯預(yù)聚物溶液共聚法對(duì)聚氨酯進(jìn)行改性，合成了不同封端比例和不同封端劑的半封端異氰酸酯以及不同配方的丙烯酸酯，并對(duì)二者進(jìn)行共聚研究。討論了半封端異氰酸酯的種類與封端比、丙烯酸酯的用量、配方等對(duì)漆膜外觀、凝膠含量、耐腐蝕性能和熱穩(wěn)定性的影響。交聯(lián)后的漆膜的凝膠含量提高達(dá)10﹪，

4、聚氨酯-丙烯酸酯在低溫下共聚時(shí)得到的漆膜外觀柔軟有韌性，但是乳液不能長期穩(wěn)定，而高溫下共聚得到乳液雖然穩(wěn)定，但是漆膜硬且脆。隨丙烯酸酯軟單體含量的增加，漆膜硬度下降，PUA熱穩(wěn)定性相對(duì)提高，但漆膜的耐水、耐酸性和耐堿性普遍下降。在MEKO封端體系中，PUA漆膜，耐水、耐酸、耐堿性均為封端比例高者較好。在HEA封端的體系中，漆膜的耐酸性為封端比例高者較好，但其耐水性和耐堿性反而為封端比例低者較好。 第四部分采用PU和丙烯酸活性自由

5、基聚合嵌段共聚的方法。通過引發(fā)先制備好的聚氨酯大分子引發(fā)劑與丙烯酸單體的活性自由基聚合，從而達(dá)到嵌段共聚的目的。文中討論了反應(yīng)時(shí)間、反應(yīng)溫度、擴(kuò)鏈劑用量、催化劑用量等對(duì)活性聚合物引發(fā)劑的制備影響。反應(yīng)過程使用FTIR進(jìn)行檢測，并分析了不同反應(yīng)條件下的產(chǎn)物結(jié)構(gòu)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明四苯基乙二醇作為擴(kuò)鏈劑的用量對(duì)反應(yīng)影響不大，產(chǎn)物往往被封端不完全。只有當(dāng)擴(kuò)鏈劑的摩爾百分?jǐn)?shù)占總-NCO基團(tuán)的30﹪～40﹪時(shí)，大分子引發(fā)劑才能被完全封閉。通過活性聚合物