水性聚氨酯/丙烯酸酯复合乳液的制备及性能研究

作者：朱乐平; 李明明; 邓剑如

来源：中国涂料, 2022, 37(09): 15-21.

DOI：10.13531/j.cnki.china.coatings.2022.09.003

• 水性聚氨酯
• 水性聚氨酯丙烯酸酯
• 核壳结构
• 自乳化包覆

以聚四氢呋喃二醇（PTMG）、甲苯二异氰酸酯（TDI）、2,2–双（羟甲基）丙酸（DMPA）和1,4–丁二醇（BDO）为主要原料，经逐步聚合制得水性聚氨酯，并利用红外光谱对其结构进行表征。以水性聚氨酯自乳化包覆丙烯酸酯单体，制备系列水性聚氨酯/丙烯酸酯核壳复合乳液（WPUA），并探究丙烯酸酯单体含量、种类及壳层水性聚氨酯结构对复合乳液和固化膜性能的影响。结果表明，随着对丙烯酸酯单体的乳化包覆比从0增加到1.2，乳液粒径从24.65 nm增加到543.61 nm，黏度从31.4mPa·s增加到2 571.2 mPa·s，而固化膜的拉伸强度从12.16 MPa先降到6.73 MPa，再升到16.38 MPa，断裂伸长率从1771.4%降到63.8%，材料的耐水性和耐热性得到提高；探究不同丙烯酸酯种类对固化膜性能的影响，结果表明，随着单体官能度的增大，固化膜的拉伸强度明显升高，但断裂伸长率降低；通过改变壳层水性聚氨酯结构表明，线型水性聚氨酯制得的WPUA固化膜拉伸强度较低，为7.25 MPa，但断裂伸长率有325%，而多支链型水性聚氨酯制得的WPUA固化膜拉伸强度较高，达13.94 MPa，但断裂伸长率只有139.2%。

• 单位
  化学化工学院; 湖南大学