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【碩士】丙烯酸酯與水性聚氨酯復(fù)合乳液的制備
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【碩士】丙烯酸酯與水性聚氨酯復(fù)合乳液的制備 授予學(xué)位:碩士 學(xué)位授予單位:中山大學(xué) 學(xué)位年度:2010 采用聚己二酸丁二醇酯(PBA)、聚丙二醇(PPG)與異佛爾酮二異氰酸酯(IPDI)、六亞甲基二異氰酸酯(HDI)、二羥甲基丁酸(DMBA)、甲基丙烯酸羥乙酯(HEMA)反應(yīng),通過(guò)無(wú)溶劑法合成帶有親水性基團(tuán)的聚氨酯預(yù)聚體,并在不進(jìn)行任何溶劑降粘的情況下,采用自乳化的方式成功制備了一系列聚氨酯一丙烯酸酯復(fù)合乳液。通過(guò)IR、GPC、粒度分析等方法對(duì)復(fù)合乳液的結(jié)構(gòu)與形態(tài)進(jìn)行了表征,探討了合成方法的可行性;通過(guò)粒徑分析、粘度分析、耐水性分析、力學(xué)性能分析、熱力學(xué)性能分析等手段對(duì)一系列樣品進(jìn)行測(cè)試,考察了NCO/OH(R值)、DMBA含量、軟段組成、丙烯酸酯類型對(duì)復(fù)合乳液合成及性能的影響?! ? 結(jié)果表明,利用DMBA作為親水性擴(kuò)鏈劑可以在無(wú)溶劑合成的情況下不經(jīng)過(guò)任何降黏操作制得固含量較高(≥45%),粒徑較小,穩(wěn)定性良好的水性PUA復(fù)合乳液。本方法制得的PUA復(fù)合乳液不具備核一殼結(jié)構(gòu),而由于HEMA封端劑的加入,丙烯酸酯在聚氨酯上進(jìn)行聚合,并已發(fā)生一定程度的交聯(lián),形成網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。復(fù)合乳液中可能同時(shí)存在聚氨酯、聚丙烯酸酯、聚氨酯一聚丙烯酸酯接枝共聚物三種網(wǎng)絡(luò),形成互穿聚合物網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)(IPN)?! ? 本實(shí)驗(yàn)條件下,R≥1.4,DMBA含量≥3.4%,即可通過(guò)自乳化方式制得固含量較高、穩(wěn)定性良好的PUA復(fù)合乳液。隨著R值提高,乳液粒徑增大,粒徑分布變窄,粘度降低,PUA膜耐水性能提高,耐熱性能提高,拉伸強(qiáng)度上升,斷裂伸長(zhǎng)率下降。隨著DMBA含量的提高,乳液粒徑減小,粒徑分布變窄,粘度上升,PUA膜耐水性能下降,耐熱性能下降。隨著PBA(聚酯)在軟段中含量的提高,乳液粒徑下降,分布變窄,PUA膜耐水性能提高,耐熱性能提高,結(jié)晶性能提高,拉伸強(qiáng)度和斷裂伸長(zhǎng)率均有所提高。不同的丙烯酸酯體系可以制得外觀與性能各異的PUA復(fù)合乳液,在實(shí)際生產(chǎn)中可以因應(yīng)不同的需求進(jìn)行選擇與調(diào)節(jié)?! ?
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