氟碳陰離子水性聚氨酯-聚丙烯酸酯分散體的制備及性能研究.pdf

1、本課題采用原位無皂乳液聚合法，以乙烯基單體代替有機(jī)溶劑，通過在聚氨酯（PU）預(yù)聚階段引入氟醇（FOH）單體，以異氟爾酮二異氰酸酯（IPDI）及聚酯（PCL1000）為主要原料，再加入丙烯酸羥乙酯（HEA），形成以雙鍵及含氟分子鏈封端的 PU預(yù)聚體，KPS作用下，引發(fā)乙烯基類單體自由基共聚，形成含氟聚氨酯/聚丙烯酸酯（WFPUA）復(fù)合乳液。然后通過引入酮肼單體及甲基丙烯酸縮水甘油酯（GMA），在成膜過程中，形成交聯(lián)網(wǎng)狀體系，進(jìn)一步改善 W

2、FPUA綜合性能。本文研究了不同條件對(duì)酮肼交聯(lián)改性 WFPUA乳液及成膜性能的影響，進(jìn)一步研究了以 GMA為交聯(lián)單體，其含量對(duì) WFPUA乳液及成膜性能的影響。本文主要研究?jī)?nèi)容如下：
　?。?）通過向含氟聚氨酯/聚丙烯酸酯中引入酮肼單體，制備了一系列不同R值下WFPUA分散液?？疾霷值變化對(duì)其外觀與貯存穩(wěn)定性、乳液粒徑、粘度等的影響。紅外光譜證明，在PU預(yù)聚階段，形成了以FOH單體封端的PU聚合物；固化成膜過程中，實(shí)現(xiàn)了酮肼交聯(lián)；

3、透射電鏡圖證明本研究制備了具有核殼結(jié)構(gòu)的WFPUA乳膠粒。當(dāng)R值小于1時(shí)，聚合反應(yīng)出現(xiàn)凝膠現(xiàn)象，無法制備乳液，隨著 R值的增大，WFPUA乳液粘度及粒徑均逐漸增大，且當(dāng)R=1.05，乳液粒子及粘度均適宜，且乳液涂層性能亦佳。
　?。?）改變FOH含量在WFPUA共聚物中的含量，得到了不同含量FOH所對(duì)應(yīng)的復(fù)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、粘度及乳膠膜防水耐污性、熱穩(wěn)定性及力學(xué)性能進(jìn)行表征，結(jié)果顯示，隨著 FO

4、H含量的增大，乳膠粒直徑逐漸增大，乳液粘度隨之減小，WFPUA乳膠膜防水耐污性能提高且吸水率下降，乳膠膜熱穩(wěn)定性及機(jī)械性能也有所提高，乳膠膜表面粗糙度結(jié)果表明，F(xiàn)OH單體能夠增加PU與FPA兩相相容性，當(dāng)FOH占固含量質(zhì)量分?jǐn)?shù)為6.17％時(shí)，WFPUA乳膠膜綜合性能最佳。
　　（3）調(diào)整WFPUA共聚物中的HEA含量，制備一系列不同HEA含量的分散液。隨著HEA含量增大，WFPUA乳膠膜吸水率、熱穩(wěn)定性及機(jī)械強(qiáng)度均有所提高，但過高

5、的HEA含量導(dǎo)致乳膠膜韌性下降，當(dāng)HEA含量為固含量的2.55%時(shí)，WFPUA復(fù)合乳液及膠膜綜合性能最好。
　?。?）GMA改性交聯(lián)WFPUA復(fù)合體系，通過對(duì)復(fù)合乳液外觀、粘度、乳液粒徑及機(jī)械穩(wěn)定性的觀察及測(cè)定，結(jié)果表明，GMA含量的增大對(duì)乳液性能并未產(chǎn)生太大的影響；而表面接觸角與吸水率測(cè)定結(jié)果表明，GMA含量的增加提高了復(fù)合膜的防水耐污性；熱穩(wěn)定性及力學(xué)性能的分析結(jié)果顯示，GMA有助于提高乳膠膜的熱穩(wěn)定性和力學(xué)強(qiáng)度；涂層測(cè)試性能