無溶劑法制備水性聚氨酯的研究及MMA原位聚合改性的探討.pdf

1、隨著人類生活質(zhì)量的提高，各項環(huán)保法規(guī)更趨嚴格。對許多綠色環(huán)保產(chǎn)品不僅僅著眼于其最終產(chǎn)品形式是否環(huán)保，也已開始關注其生產(chǎn)過程中是否綠色環(huán)保。 本課題首先以目前生產(chǎn)水性聚氨酯普遍使用的異佛爾酮二異氰酸酯(IPDI)、聚酯、聚醚二元醇、二羥甲基丙酸(DMPA)為主要原料以無溶劑法合成水性聚氨酯，用FTIR、粒徑分析等手段研究了原料的選擇、反應溫度、親水基團引入方式等工藝因素對無溶劑法制備水性聚氨酯的影響。通過研究得出IPDI和聚酯/聚

2、醚二元醇預聚階段前期適宜的反應溫度為60℃，親水基團在預聚反應后期引入，適宜的反應溫度為80℃，以三乙胺作為中和劑，中和后以乙二胺或二乙烯三胺為擴鏈劑，擴鏈反應適宜的溫度為0℃。由此制得綠色環(huán)保、性狀穩(wěn)定而且粒徑均一的水性聚氨酯乳液。通過粒徑分析儀測得乳液平均粒徑為55.7nm。 其次，通過調(diào)整軟硬段比例、軟段結構、羧基含量和擴鏈劑種類等參數(shù)，考察了它們對膠膜物理機械性能及耐水性的影響，研究了水性聚氨酯的結構與性能的關系，為今后

3、的實際應用作理論準備。結果表明隨著硬段含量的增加，膠膜的斷裂強度增大，最大伸長率逐步下降，同時耐水性變差；隨著軟段結構中聚酯的含量增加，膠膜斷裂強度增大，耐水性提高，而最大伸長率下降；隨著羧基含量的增加，膠膜的斷裂強度增加，耐水性下降；同時采用三元胺作為擴鏈劑制備的水性聚氨酯膠膜其力學強度和耐水性都要高于采用二元胺作為擴鏈劑的水性聚氨酯膠膜。 然后，針對水性聚氨酯耐水性較差、成本較高的缺點，本課題用甲基丙烯酸甲酯原位聚合改性水性

4、聚氨酯。通過選擇合適的引發(fā)體系，制備得到不同甲基丙烯酸甲酯含量的水性聚氨酯復合乳液；測定了不同甲基丙烯酸甲酯含量的水性聚氨酯復合乳液的粒徑及分布，探討了原位聚合的歷程；并研究了復合乳液組成對膠膜力學性能及耐水性的影響。研究發(fā)現(xiàn)隨著。MMA含量的增加，復合乳液膠膜的斷裂強度上升，而最大伸長率下降。MMA用量在10％～30％范圍時，膠膜物理機械性能變化幅度不大；隨著MMA加入量的增加，吸水率有明顯的下降。這表明丙烯酸酯類單體原位聚合改性水性