丙烯酸酯改性水性聚氨酯复合乳液的研究

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乳液胶黏剂的研究进展及应用

乳液胶黏剂的研究进展及应用07材化【摘要】本文简略阐述了丙烯酸酯乳液、聚醋酸乙烯酯乳液、醋酸乙烯-乙烯共聚物乳液的合成、研究进展及相关应用。

【关键词】乳液胶黏剂、丙烯酸酯乳液、聚醋酸乙烯酯乳液、醋酸乙烯-乙烯共聚物乳液前言：随着人们对环境保护的愈发重视，环境友好型产品越来越受到普遍的关注，乳液型胶粘剂因具有无毒无害、无环境污染、不易燃易爆、生产成本低、使用方便等优点而逐渐成为未来胶粘剂的发展趋势。

可用于乳液型胶粘剂的聚合物包括丙烯酸及其酯类乳液、聚醋酸乙烯及其酯类（PVAc）乳液、醋酸乙烯-乙烯共聚物（VAE）乳液、丁苯乳液以及各种共聚型、接枝型、改进型乳液，广泛应用于建筑、涂料、纺织、纸加工、皮革、包装和木材加工等行业。

近年来，随着生产技术水平的提高、原材料供应、质量的改善和乳化剂及助剂质量及品种的提高，我国乳液聚合物胶粘剂取得了长足的进步，产量和质量都有了大幅度的提升。

1.聚丙烯酸酯乳液胶黏剂聚内烯酸醋乳液型胶粘剂是我国20世纪80年代以来发展最快的一种聚合物乳液胶粘剂，它一般是由内烯酸醋类和甲基内烯酸醋类共聚或加入醋酸乙烯醋等其它单体共聚而成。

该胶粘剂耐候性、耐水性、耐老化性能特别好，并目具有优良的抗氧化性和很大的断裂仲长率[1]l，广泛用于包装、涂料、建筑、纺织以及皮革等行业。

1.1聚丙烯酸酯乳液合成工艺将丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸、丙烯酸羟丙酯按计量注入恒压漏斗中以备用，将十二烷基硫酸钠、OP-10、碳酸氢钠加入三口烧瓶中搅拌5 - 10min，边搅拌边加入1/3的混合单体，搅拌5 - 10 min使单体充分乳化，此时可以看到三口烧瓶中小液滴开始增多，且没有颇色的变化;在恒温下开始滴加过硫酸铵和剩余的单体，乳液逐渐变成乳自色;剩下的原料在1.5h左右滴加完毕。

升温到75左右恒温反应4 - 5 h自然冷却到室温，调节ph = 8 - 10，在0.045MPa 下抽残余单体，出料，既得产品。

水性聚氨酯—丙烯酸酯复合乳液的制备及其改性研究

水性聚氨酯—丙烯酸酯复合乳液的制备及其改性研究水性聚氨酯—丙烯酸酯复合乳液的制备及其改性研究摘要：水性聚氨酯（PU）乳液是一种广泛应用于涂料、胶粘剂、纺织品、皮革等领域的材料。

然而，由于其机械性能、耐久性和稳定性方面的局限性，对PU的改性研究成为目前研究的热点之一。

本文以聚醚型水性PU乳液为基础，通过丙烯酸酯的引入，制备了一种新型的聚氨酯—丙烯酸酯复合乳液，并对其性能进行了改性研究。

一、引言水性PU乳液具有优异的物理和化学性能，但其力学性能和耐久性方面还有待改善。

丙烯酸酯（AC）是一种具有良好耐候性和耐磨性的聚合物，将AC引入PU乳液中可以显著改善其力学性能和耐久性。

二、实验方法1. 制备聚氨酯—丙烯酸酯复合乳液通过改变聚醚多元醇/二异氰酸酯（IPDI）的配比、丙烯酸酯的引入量以及反应温度和时间等条件，制备了一系列聚氨酯—丙烯酸酯复合乳液。

2. 表征方法使用红外光谱（FTIR）、动态力学热分析（DMA）、扫描电子显微镜（SEM）等技术对制备的复合乳液进行表征。

3. 性能测试对复合乳液进行力学性能、耐久性和稳定性等性能测试，比较原有PU乳液和复合乳液的差异。

三、结果与讨论1. FTIR分析结果表明，丙烯酸酯成功引入到PU乳液中。

2. DMA测试结果显示，引入丙烯酸酯后，复合乳液的玻璃化温度和弹性模量显著提高，表明其力学性能得到了改善。

3. SEM图像显示，复合乳液中的丙烯酸酯形成了均匀分散的微观颗粒，有助于提高涂膜的物理强度和粘附性能。

4. 力学性能测试结果表明，复合乳液的抗张强度、弹性模量和断裂伸长率都有明显的增加。

5. 耐久性测试结果表明，复合乳液具有更好的耐候性和耐磨性。

6. 稳定性测试结果表明，复合乳液具有良好的贮存稳定性，不易发生乳化分离现象。

四、结论通过将丙烯酸酯引入水性PU乳液中，制备了一种新型的聚氨酯—丙烯酸酯复合乳液。

通过对其性能进行测试与分析，发现复合乳液具有优异的力学性能、耐久性和稳定性。

丙烯酸酯改性水性聚氨酯的研究进展

维普资讯
中国胶粘剂
・３・４
ＣＨＩＮＡＡＤＨＥＩＳＳＶＥ
２００６年５月第１５卷第５期
Ｖｌ１ｏ５，ｙ０６ｏ。５Ｎ．Ｍａ．０２
丙烯酸酯改性水性聚氨酯的研究进展
赵灵霞钱公望２，
联的作用，因此，此类产品能够单组分长时间稳定储
存。是由于在涂膜的干燥过程中，但随着水和助溶剂的挥发，膜的玻璃化温度（ｇ不断升高，系粘度涂Ｔ）体
从而使聚氨酯乳胶膜的性能得到明显改善［。２一目，前丙烯酸酯改性水性聚氨酯的主要制备方法有：共混、复合乳液共聚、接枝共聚等劈法。
（．华南理工大学环境科学与工程学院，东省广州市１广５０４；２南理工大学制浆造纸工程国家重点实验室，东１６１．华广
省广州市
５０４）１６１
摘要：详细介绍了丙烯酸酯改性水性聚氨酯的三种方法：混改性，其复合乳液共聚改性，接枝菸聚改性，
烯酸良好的耐候性和耐水性两者有机地结合起来，
性，将富集于水油两相界面，Ｄ的酰肼部位与ＡＨＤＡ的羰基进行脱水反应，ＡＭ形成交联得到腙化合
物嘲反应是平衡反应，。随着水分子的脱除，反应向右进行，达到一定的交联程度。水在体系中起着阻碍交
综述了国内外丙烯酸酯改性水性聚氨酯的研究进展。
关键词：水性聚氨酯；丙烯酸酯；改性

丙烯酸改性水性聚氨酯的研究

固含量采用恒重法来测定，分析天平上称取Ｉ在
～
２左右样品于称量皿中，室温将水和有机溶剂ｇ在
ＯＲＡＣ，ｅｅｓｖＵＳ８ＧＮＩＳＮｗＪｒｅ，Ａ；５—２恒温磁力加热搅拌器，山东巩义予华；Ｗ２．置式搅拌器ＩＲ０ｎ顶ＫＡ机械式搅拌器，国ＩＡ；ＪＢ型旋转粘度计，德ＫＮＤ一１上海昌吉；ｓ０Ｌ８０台式激光粒度分析仪，海ＯＥ；珠ＭＣ
（湖南省医药学校，湖南长沙摘４００）１００
要：以低聚物多元醇、ＭＰ、ＰＩ为原料，ＤＡＩＤ等采用先溶液聚合，后乳化的方
式制备了水性形状记忆聚氨酯。讨论了ＤＡ的用量、聚合物醇含量、ＭＰ低软段的种类等因素对水性形状记忆聚氨酯（ｕ及乳液性能的影响，ｗＰ）并通过在水性聚氨酯中引入丙烯酸来配制乳液，使改性后的乳液既保留Ｐｕ的优良性能，也对涂膜性能的改善以及ＰＵ成本的降低大有好处，同时还能减少溶液性ＳＵ对环境的危害，ＭＰ获得环
挥发出来，后置于恒温真空干燥箱中加热２小时，然取出在天平上称重，然后再放入烘箱中加热，隔１每Ｏ
分钟取出称重，重复上述实验步骤，到连续两次称直
样的质量差值在００９范围内，．１固含量按下式计算：
保型的材料，拓宽ＳＵ的应用领域。ＭＰ

聚丙烯酸酯乳液复合改性水性聚氨酯胶粘剂的研究

比例时的初粘力和剥离强度。表１是为一ｌ０℃的ＰＡ乳液以不同比例与ＰＵ乳液复配后复合乳液对ＰＣ的初粘力和剥离强Ｖ度，见Ｐ可Ａ用量１％时粘接性能最好。０表１Ｔ为一ｌｇ０℃的ＰＡ乳液复配比例对ＰＡ乳液性能的影响Ｕ
１２试验仪器．
旋转粘度计（Ｄ一１，ＮＪ）上海精密科学仪器有限公司；精密万
能试验机（桌上型ＡＳ一１ＫＧ）日本岛津公司；Ｇ０Ｎ，电热恒温鼓风
干燥箱（Ｈ９７Ａ）上海精密实验设备有限公司；子天平ＤＧ一０６，电（Ｓ２Ｓ，Ｂ２４）北京赛多利斯仪器系统有限公司。
１实验部分
１１ Байду номын сангаас 要原料和试剂．
丙烯酸丁酯（Ａ）甲基丙烯酸甲酯（Ｂ、ＭＭＡ）丙烯酸异辛酯、
降温至４５℃ ，氨水中和（Ｈ值７～）过滤后出料。加ｐ９，
以上工艺流程如图１所示。
基金项目：广东省关键领域重点突破招标项目（０５１６。２０００）作者简介：赖少媚（９１一）女，１８，助理工程师，主要从事精细化工技术开发工作。Ｅ—ｍｉｓｍ—ａ＠１６ｃｍａｌｈｌ：ｉ２・ｏ
型聚氨酯体系。水性聚氨酯以水为溶剂，无污染、全可靠、安具有机械性能优良、于改性等优点 … 。但一般的水性Ｐ易Ｕ乳液，
（ＥＡ）丙烯酸羟乙酯（Ｅ、烯酸（Ａ）北京东方化工２一Ｈ、ＨＡ）丙Ａ，厂；硫酸铵（Ｐ）广州市金珠江化学有限公司；性聚氨酯过ＡＳ，水

水性聚氨酯的改性研究新进展

水性聚氨酯的改性研究新进展潘季荣;黄森;肖新颜【摘要】水性聚氨酯（WPU）广泛应用于建筑、涂料、电气绝缘及国防等领域,但是由于WPU制备过程中会引入亲水基团,导致其耐水耐油性、耐化学品性、耐候性等不如人意,需对其进行改性。

本文对WPU的最新改性方法,如有机硅改性、有机氟改性、丙烯酸酯改性、环氧树脂改性、纳米无机材料改性等进行了综述,并对WPU改性研究方向进行了展望。

%Waterborne polyurethane（WPU） had a widely application in the field such as construction,coatings,electrical insulation and defense.However,the special performance of the waterborne polyurethane can not meet the needs of most user duing to the introduction of hydrophilic groups in the synthesis of the polyurethane.Many attention has been paid to improve the water and oil resistance,chemical resistance,weather resistance of WPU.Several modification methods for waterborne polyurethane,including organosilicone modification,organofluorine modification,acrylate modification,epoxy resin modification and nano-material modification WPU,are summarized.And the future development trend of modified WPU is expected.【期刊名称】《河南化工》【年(卷),期】2012(000)003【总页数】5页(P21-25)【关键词】聚氨酯改性;有机硅;有机氟;丙烯酸酯【作者】潘季荣;黄森;肖新颜【作者单位】华南理工大学化学与化工学院,广东广州510640;华南理工大学化学与化工学院,广东广州510640;华南理工大学化学与化工学院,广东广州510640【正文语种】中文【中图分类】TQ323.8水性聚氨酯(WPU)是以水为分散介质，其分散液含有少量或者不含有机溶剂的聚氨酯。

水性聚氨酯胶粘剂的开发与应用研究进展

水性聚氨酯胶粘剂的开发与应用研究进展杜郢,代飞,沈千红(江苏工业学院化工系,江苏常州213016) 收稿日期:2007-05-10作者简介:杜郢(1957-),女,高级工程师,从事胶粘剂、特种蜡、切削液及油田化学等研究工作,发表论文30余篇。

摘要:简述了水性聚氨酯胶粘剂的定义,及其在植绒、多种层压制品、复合包装、木材粘接、鞋用以及压敏胶等方面的应用。

介绍了水性聚氨酯胶粘剂的研究现状及多种改性方法的技术特点,如:丙烯酸酯改性、环氧改性、聚硅氧烷改性、纳米材料复合改性等。

指出了水性聚氨酯胶粘剂的发展方向。

关键词:水性聚氨酯;胶粘剂;改性;应用中图分类号:T Q433.4+32;T Q436+.5　文献标识码:A 文章编号:1001-5922(2007)05-0032-04 水性聚氨酯胶粘剂(简称P U 胶)是水性胶粘剂中的重要一类,以其优良的粘接性、突出的耐油、耐冲击、耐磨、耐低温等特性,近年来得到了迅速发展。

1　水性PU 胶的定义及分类水性P U 胶是指聚氨酯溶于水或分散于水中而形成的胶粘剂。

其分类方法很多,按外观和粒径可分为3类,即聚氨酯乳液、聚氨酯分散液和聚氨酯水溶液。

实际应用最多的是聚氨酯乳液和分散液[1]。

1.1　聚氨酯乳液聚氨酯乳液是指水分散体中含有乳化剂的聚氨酯分散体系。

可通过外乳化法制得。

其粒径>0.1μm,外观白浊。

由于这种聚氨酯不易溶于水,因此需通过强力搅拌,依靠剪切力和大量乳化剂作用将聚氨酯强制乳化分散于水中。

大多数外乳化聚氨酯乳液的产品粒径粗大,且亲水性小分子乳化剂的残留,会影响固化后聚氨酯胶膜的性能,现在已经逐步向自乳化聚氨酯分散液方向发展。

1.2　聚氨酯分散液通常将不含有乳化剂的聚氨酯分散体叫水性聚氨酯分散体,或聚氨酯分散液,其粒径在0.001～0.1μm,外观半透明,可通过内乳化或自乳化法制得。

采用带有成盐亲水基团的物质与预聚体的—NC O 基团反应生成亲水的聚氨酯盐,这种聚氨酯盐不用加入乳化剂,经搅拌可直接分散于水中得到半透明分散体。

水性聚氨酯合成、改性及应用前景

水性聚氨酯合成、改性及应用前景摘要：随着水性聚氨酯合成与改性工艺的不断进步，水性聚氨酯的应用也得到了极大地提升，反过来由于水性聚氨酯涂料的优异性能以及其极好的应用前景近些年来有关于水性聚氨酯的合成与改性研究也是如火如荼。

本文主要介绍了水性聚氨酯涂料的合成方法，综述了水性聚氨酯的改性方法，包括丙烯酸酯改性、环氧树脂改性、有机硅改性、纳米材料改性和复合改性，并对水性聚氨酯涂料的发展进行了展望。

关键字：水性聚氨酯；合成；改性；丙烯酸酯；有机硅。

水性聚氨酯是以水代替有机溶剂作为分散介质的新型聚氨酯体系，也称水分散聚氨酯、水系聚氨酯或水基聚氨酯。

水性聚氨酯以水为溶剂，无污染、安全可靠、机械性能优良、相容性好、易于改性等优点。

水性聚氨酯可广泛应用于涂料、胶粘剂、织物涂层与整理剂、皮革涂饰剂、纸张表面处理剂和纤维表面处理剂。

水性聚氨酯虽然具有很多优良的性能，但是仍然有许多不足之处。

如耐水性差、耐溶剂性不良、硬度低、表面光泽差等缺点，由于水性聚氨酯的这些缺点，我们需要对其进行改性，目前常见的改性方法有丙烯酸酯改性、环氧树脂改性、有机硅改性、纳米材料改性和复合改性等，本文将对水性聚氨酯的合成与改性进行阐述。

一、水性聚氨酯的合成水性聚氨酯的制备可采用外乳化法和自乳化法。

目前水性聚氨酯的制备和研究主要以自乳化法为主。

自乳化型水性聚氨酯的常规合成工艺包括溶剂法(丙酮法)、预聚体法、熔融分散法、酮亚胺等。

丙酮法是先制得含端基的高粘度预聚体，加入丙酮、丁酮或四氢呋喃等低沸点、与水互溶、易于回收的溶剂，以降低粘度，增加分散性，同时充当油性基和水性基的媒介。

反应过程可根据情况来确定加入溶剂的量，然后用亲水单体进行扩链，在高速搅拌下加入水中，通过强力剪切作用使之分散于水中，乳化后减压蒸馏回收溶剂，即可制得PU 水分散体系。

反应的整个过程中，关键的是加入丙酮等溶剂以达到降低体系粘度的目的。

由于丙酮对PU 的合成反应表现为惰性，与水可混溶且沸点低，因此在此法中多用丙酮作溶剂，故名“丙酮法”。

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ｔｅｆｌｆｅｃｌｎｃａｉａｒｐｒｅｎｏｄｗａｅ — ｅｉｔｎｅｈｉｍｓｏｘｅｌｔｍｅｈｎｃｌｐｏｅｔｓａｄｇｏｔｒｒｓｓａｃ．ｅｉ
Ｋｅｒｓａｒｌｅｗｔｒｏｅｐｌｕｅｈｎ：ｏｏｉｍｕｓｎｍｏｉｃｔｎｙｗｏｄ：ｃｙａ：ａｅｂｒｏｙｒｔａｅｃｍｐｓｅｅｌｏ；ｄｆａｉｔｎｔｉｉｏ
Ｑｎｃａ ’，ＩＸａｘｗＩＭｉｈｏ～Ｌｉｕｚｇｏ
（．ｆｉＧｏｇａＶｏａｉｎｌａｄＴｅｈｉａＣｌｇ，ｆｉ２０６Ａｎｕ，ｉａ１ＨｅｅｎｄｃｔａｎｃｎｃｌｏｌｅＨｅｅ３０９，ｈｉＣｈｎ；ｏｅ２Ｈｅｅｉｅｓｔｏｅｈｏｏｙ，ｆｉ３０，ｈ，ｈｎ）．ｆｉＵｎｖｒｉｙｆＴｅｎｌｇＨｅｅ２００９ＡｎｕｉＣｉａ
１实验部分
丙烯酸丁酯（Ａ，Ｂ）化学纯，天津博迪化工有限公司；偶氮
差，耐水性差，机械强度差等翻。聚丙烯酸酯（Ａ乳液具有机械１试剂Ｐ）．１温发粘和低温发脆等缺点［Ｐ３Ｕ乳液和丙烯酸酯通过化学共聚二异丁氰（１Ｎ，１。ＡＢ）化学纯，上海山浦化工有限公司；无水Ｌ－－－ＥＡ，上海实验试剂有限公司；甲基丙烯酸甲酯方法合成聚氨酯丙烯酸酯（ＰＡ复合乳液，能充分利用Ｐ胺（Ｄ）分析纯，ＣＵ）Ｕ（Ｍ）Ｎ甲基吡咯烷酮（Ｍ）分析纯，ＭＡ，一ＮＰ，天津市博迪化工有
ｗｉｈｔＭＭＡｎＢａｄＡ．ＴｈｅｆｃｓｆｉｔｔｒｙｅｎｍｏｏｒｏｔｎｏｔｅｒｐｒｉｓｆｅｆｅｔｏｎｉａｏｔｐａｄｉｎｍｅｃｎｅｔｎｈｐｏｅｔｅｏＣＰＵＡｅｌｉｎｎｉｆｌｍｕｓｏａｄｔｉｍｗｅｅｓｒｉｖｓｉａｅ．ＴｈｓｒｃｕｅｆｎｅｔｔｄｇｅｔｔｒｏＣＰｕＵＡｗａｃａａｔｒｚｄｙＥＭ．ＩｓｈｒｃｅｉｅｂＴｔｗａｆｕｄｕｔｈｔｓｎａｏ— ｉ－ｓｂｔｒｎｔｌＡＩｓｏｎｏｔａｕｉｇｚｂｓｉｏｕｙｏｉｒｅ（ＢＮ）ａｄｉｎｐｔｓｉｍｐｒｕｆｔＫＰｏａｓｕｅｓｌｅ（Ｓ）ａｃｍｐｓｔｉｉａｏｉｃｅｓｄｈｍｏｏｒｃｎｅｓｏａｓｏｏｉｅｎｔｔｒｎｒａｅｔｅｉｎｍｅｏｖｒｉｎ．Ｔｅｒｐｒｔｓｓｈｗｈｔｈｐｏｅｙ—ｅｔｓｏｔａＣＰｅｈｉｉｔＵＡｘｂｔｓ
优异的物理机械Байду номын сангаас性能和耐水性。
关键词：丙烯酸酯：水性聚氨酯：复合乳液；改性
中图分类号：Ｑ３．Ｔ３１４
文献标识码：Ａ
文章编号：０１７２２１）３０８ — ３１０ — ０Ｘ（０００ — ０８０
Ｓｕｙｏｔｒｏｎｏｙｒｔａｅｃｍｐｓｔｍｕｓｏｄｆｅｙａｒｌｔｔｄｆｗａｅｂｒｅｐｌｕｅｈｎｏｏｉｅｌｎｍｏｉｄｂｃｙａｅｅｉｉ
全国中文核心期刊
斩壶巍
丙烯酸酯改性水性聚萄酯复合乳液的研夯
齐明超，李晓萱
（．肥共达职业技术学院，徽合肥１合安２合肥Ｔ＞大学，．．ｋＩ安徽合肥２０６３０９２００）３０９
摘要：甲基丙烯酸甲酯（Ｍ）丙烯酸］（Ａ与水性聚氨酯共聚反应制备聚氨酯一采用ＭＡ、 ‘ Ｂ）酯丙烯酸酯（ＰＡ复合乳液，究了ＣＵ）研
单体添加比例和引发剂种类及用量对合成ＣＵＰＡ复合乳液及涂膜性能的影响，并应用透射电镜分析了反应产物的结构。研究发现，采用偶氮二异丁腈（Ｂ）ＡＩＮ和过硫酸钾（Ｐ）ＫＳ复合引发剂町提高单体的转化率。性能测试表明，本研究合成的ＣＵＰＡ复合乳液具有
基金项目：徽省青年基金项目（０６ｑ０８安２０ｊ１０）
ＡｂｓｒｃｔＣｏｏｉｅｌｉｎｏｏｙｅｈｎ — ｃｙａｅ（ＵＡ）ｔａ：ｍｐｓｔｍｕｓｏｆｐｌｕｒｔａｅａｒｌｔＣＰｅｗａｅａｅｂ０ｐ】珈ｅｉａｉｎｏｔｒｏｎｐｌｕｅｈｎｓｐｒｐｒｄｙｃ一０ｙｒｚｔｆｗａｅｂｒｅｏｙｒｔａｅｏ
０前
言
乳液和ＰＡ乳液的长处，避免其短处，ＣＵ使ＰＡ复合乳液具有优异性能问。本文采用甲基丙烯酸甲酯（Ｍ）丙烯酸丁酯ＭＡ、
水性聚氨酯（Ｕ以其挥发性有机化合物（Ｏ）ＷＰ）ＶＣ含量（Ａ与水性聚氨酯进行共聚反应，Ｂ）制备出了具有优异物理机低、好的物理机械性能，良优良的耐寒性、弹性和高光泽，耐有械性能和耐水性的聚氨酯一丙烯酸酯（ＰＡ复合乳液。ＣＵ）机溶剂等性能优异，而在涂料领域得到广泛应用… 。但是，单一的聚氨酯（Ｕ乳液自Ｐ）增稠性差，固含量低，乳胶膜的光泽性较强度高、耐老化和耐水性好等优点，但其存在着耐化学品差、高