丙烯酸改性水性聚氨酯涂料
丙烯酸酯改性水性聚氨酯的研究进展

丙烯酸酯改性水性聚氨酯的研究进展丙烯酸酯改性水性聚氨酯(Waterborne Polyurethane Modified with Acrylic Acid Ester)在近几年中引起了广泛的关注。
它具有优异的性能和广泛的应用领域,是一种有潜力的高性能材料。
本文将对丙烯酸酯改性水性聚氨酯的研究进展进行综述,从合成方法、性能调控以及应用领域三个方面进行阐述。
一、合成方法丙烯酸酯改性水性聚氨酯的合成方法主要有两种:乳化聚合法和分散聚合法。
乳化聚合法是通过将水溶性聚氨酯与丙烯酸酯在乳化剂存在下进行共聚反应得到。
此方法具有简单、操作方便、反应温度低等优点,合成的产品分散性好、性能稳定。
而分散聚合法则是通过将聚氨酯与丙烯酸酯分散在共溶剂中共同聚合得到。
此方法可控性好,可以通过改变反应条件来调控产品性能。
二、性能调控丙烯酸酯改性水性聚氨酯的性能可以通过改变聚氨酯段的结构以及调整丙烯酸酯的添加量来进行调控。
聚氨酯段的结构对材料的力学性能、热稳定性和抗水性能有着重要影响。
起硬段物中低分子量杂链段的引入可以改善力学性能,增强材料的耐磨性和拉伸强度。
而丙烯酸酯的添加可以改善水性聚氨酯的柔软性、耐磨性和耐化学性能。
此外,可以通过调整反应条件和配比来控制水性聚氨酯的粒径大小,进而调控粒子分散性和粘度。
三、应用领域丙烯酸酯改性水性聚氨酯在涂料、胶黏剂和封堵剂等领域具有重要的应用价值。
在涂料领域,丙烯酸酯改性水性聚氨酯可以用于喷涂涂料、木器涂料和工业涂料等。
它具有优异的附着力、硬度和耐候性,且不含有机溶剂,对环境友好。
在胶黏剂领域,丙烯酸酯改性水性聚氨酯可用于水性胶黏剂、纸张粘合剂和电子封装材料等。
它具有良好的粘接性能、拉伸强度和抗黏性,可满足不同应用场景的需求。
在封堵剂领域,丙烯酸酯改性水性聚氨酯可用于混凝土修补、管道封堵和地下工程封堵等。
它具有优异的粘接性能、流变性能和耐水性能,可在复杂的工程环境下有效封堵。
综上所述,丙烯酸酯改性水性聚氨酯在合成方法、性能调控和应用领域等方面取得了一定的研究进展。
丙烯酸酯改性水性聚氨酯复合乳液的研究

Ke r s a rl e w tro e p lueh n : o oi mus n mo i c t n y wo d : cya : aeb r oy rta e c mp s e e l o ; df ai t n t i i o
Q nca ’,IXax w IMi ho~L i u z g o
( . fiGo g a Vo ain la d Te h ia C l g , fi2 0 6 An u , ia 1Hee n d c t a n c nc l ol e Hee 3 0 9, h iChn ; o e 2Hee iest o e h ooy, fi 3 0 , h , hn ) . fiUn vri y fT e n lg Hee 2 0 09 An uiC ia
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[P 3 U乳液和丙烯酸酯通过化学共聚 二异丁氰 (1N , 1 。 A B )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(P A 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, M A ,一 N P, 天津市博迪化工有
wih t M MA n B a d A.Th efcs f i t tr y e n mo o r o tn o te rp ris f e fe t o niao tp a d i n me c ne t n h po ete o CP UA e lin n i fl muso a d t im wee s r iv siae .Th srcu e f n et td g e t tr o CP u UA wa c aa trz d y EM. I s h rceie b T t wa fu d ut h t sn ao— i-s b trn tl AI s o n o ta u ig z bs io uyo ir e( BN) a d i n p tsim p ruft KP oa su es l e( S) a c mp st i iao ices d h mo o r c n eso a s o oi e nt tr n rae t e i n me o v rin.T e rp r tss h w h t h p o e y—et so ta CP ehii t UA x bt s
水性聚氨酯

水性聚氨酯引言为了减少涂料对环境的污染和对消费者健康的损害, 许多国家对溶剂型涂料的限制越来越严格, 从而使涂料由溶剂型向水基型的转变成为必然。
早在2005 年我国就已开始控制新的溶剂型涂料生产企业的审批, 到2008 年将对溶剂型涂料的生产和销售实行控制。
低污染涂料的发展方向有水性化、高固体分化和粉末化三种。
与其他两种涂料相比, 水性涂料因为具有来源方便、易于净化、成本低、黏度低、良好的涂布适应性、无毒性、无刺激及不燃性等特点, 已成为环境友好型涂料的主要发展方向。
一、水性聚氨酯涂料的性能聚氨酯( PU) 涂料是涂料业中增长速度最快的品种之一。
水性聚氨酯( WPU) 涂料是以水性聚氨酯树脂为基础, 以水为分散介质配制的涂料, 除具有水性涂料的特点以外, 它还有以下突出的优点:1)涂膜对塑料、木材、金属及混凝土等表面的附着力好, 抗磨性、耐冲击性好。
脂肪族聚氨酯水性涂料的户外耐久性好, 综合性能接近溶剂型聚氨酯涂料2) 和其他乳胶涂料相比, 其低温成膜性好, 不需要成膜助剂, 也不需要外加增塑剂、乳化剂或分散剂。
3) 容易通过交联反应进行改性, 可提高耐溶剂性和抗化学性, 改进耐水性, 对颜料( 包括金属颜料) 有良好的适应性, 也可提供高光泽涂膜。
所含羟基可以适用一些交联剂和固化剂, 可进一步改进涂膜性能。
4) PU 分子具有可裁剪性, 结合新的合成和交联技术可有效控制涂料的组成和结构, 为改进其性能提供了更多的途径。
WPU 诸多的优点, 使其成为目前发展最快的涂料品种之一。
2 水性聚氨酯涂料的研究进展WPU 分为单组分和双组分。
单组分WPU 涂料聚合物的对分子质量较大, 成膜过程中一般不发生交联反应, 具有施工方便的优点; 双组分WPU涂料由含羟基的水性树脂和含异氰酸酯基的固化剂组成, 施工前将两者混合, 成膜过程中发生交联反应, 涂膜性能好。
由于在水性聚氨酯分子中引入了亲水基团, 所以耐水性、耐溶剂性和耐候性等较差是WPU 涂料存在的主要问题, 为此, 近几年来国内外学者对WPU 的改性进行了大量研究, 并取得了很大进展。
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方法

水耐溶剂性 、 拉伸强度和断裂伸长率。王金平等[ 5 ]
进一 步探 讨 了肼基 、 酰胺 基 的含 量 对 两种 乳 液 性 能
通 讯 联 系 人
・
强P U种子 乳胶 粒 吸 收 丙烯 酸酯 的能 力 , 而 溶 胀 从
更多的丙烯酸酯单体到其中进行聚合。 为进一步提高两者相容性, 研究者将带羟基的 丙烯酸酯单体引入 P U预聚物合成过程 中, 制得含
第 5期
张炎等 ・ 丙烯 酸酯 改性 水性 聚氨酯的方法
-9・
丙 烯 酸 酯 改 性 水 性 聚 氨 酯 的方 法
张 炎 齐正 旺 陈 炜 陈 蕾 黄毅萍
( 安徽 大学化 学化 工 学院
摘
合肥 2 03 ) 309
要 :综述 了国 内外近 年 来 丙烯 酸 酯改性 水性 聚氨 酯 的方 法 , 点介 绍 了共 混 改性 法 、 重 复合 乳液
液胶粒可视为高分子表面活性剂 , 因而可 以减少表 面活性 剂 的用量 。研 究 表 明 ,U 和 P P A相 不 是 完全 分 离 的 , 核壳之 间有 一 个 过 渡 层 J 在 。其 产 品 的耐 热耐寒性优于 P A乳液 , 粘附力 比 P U乳液略有提高
且 主要 性 能 与 P u乳 液 相 同 J 。进 一 步 研 究 发 现 ,
“ 同效应 ” 其 涂 膜 具 有 比物 理 共 混 物 涂 膜更 加 协 使
优异的性 能 。复合乳液 聚合 改性包括种子乳 液 J 聚合法、 原位乳液聚合法和溶液聚合转 向法 3 种 2 1 种子 乳液 聚合 法 .
种子乳液聚合法通常是以 P U乳 液 为 种 子 , 加
将稳 定 的 P U和 P A乳液 混合 均匀 , 即得 共 混 型
丙烯酸酯类改性水性聚氨酯的合成与性能研究

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”。
丙烯酸酯改性水性聚氨酯的研究进展
丙烯酸酯改性水性聚氨酯的研究进展简述了丙烯酸酯改性水性聚氨酯4种常用的改性方法:嵌段共聚改性、接枝共聚改性、核-壳乳液聚合改性和互穿聚合物网络改性(IPN);综述了国内外丙烯酸酯改性水性聚氨酯研究进展。
标签:水性聚氨酯;丙烯酸酯;改性1 前言聚氨酯(PU)性能优异,具有良好的力学性能、耐磨性、柔韧性、耐化学品性,附着力强、成膜温度低、保光性好,可以室温固化,因此在涂料、胶粘剂及油墨等许多领域都得到广泛的应用[1,2]。
目前聚氨酯油墨、胶粘剂等多以溶剂型为主,有机挥发物(VOC)对大气污染,严重破坏了人类的生态环境[3,4]。
水性聚氨酯(WPU)以水为分散介质,不含有机溶剂,不燃、无毒、不污染环境、易运输保存,使用方便且软硬度可调、耐低温、耐磨性好及粘附力强,特别适用于烟、酒、食品、饮料、药品、儿童玩具等卫生条件要求严格的包装印刷品[5~7]。
然而,WPU还存在耐水性差、耐高温性能不佳、固含量低等缺点。
为了提高乳液及膜性能,扩大应用范围,需对PU乳液进行适当的改性。
丙烯酸酯乳液具有较好的耐水性、耐候性,但存在硬度大、不耐溶剂等缺点。
用丙烯酸酯对WPU改性,可优势互补[8~10]。
2 丙烯酸酯改性WPU的方法目前,丙烯酸酯改性WPU的主要制备方法有嵌段共聚、接枝共聚、核-壳乳液聚合和互穿聚合物网络(IPN)[11]。
2.1 嵌段共聚丙烯酸酯嵌段共聚改性WPU的方法主要有双预聚体法和不饱和化合物封端法2种[12]。
双预聚体法是用丙烯酸酯改性WPU的较早的方法之一,此法首先制得含羧基和羟基的聚丙烯酸酯,再制备以—NCO封端的水性聚氨酯预聚体溶液,然后水性聚氨酯预聚体溶液和聚丙烯酸酯反应,最后进行扩链,即可得到嵌段共聚物。
不饱和化合物封端法是用具有C=C的不饱和化合物对水性聚氨酯预聚体封端,再与丙烯酸酯单体共聚[13]。
任天斌等[14,15]以甲苯二异氰酸酯、聚异丙二醇、甲基丙烯酸羟乙酯及二羟甲基丙酸为原料,通过分子设计合成了带有双键的阴离子水性聚氨酯预聚体(APUA)可聚合乳化剂。
丙烯酸改性水性聚氨酯涂料的研制
在 配 制 过 程 中加 入 三 乙胺 , 整 乳 液 的 p 值 。 调 H
14 分 析 与 测 试 .
实 验 样 品 通 过 旋 转 粘 度 计 测 定 其 粘 度 , 后 刷 然
涂在黑 片和玻璃板上 , 到完全干燥后测定 其光泽 、 待 硬度 、 冲击 性 、 韧 性 等 , 中: 泽 采 用 G / 耐 柔 其 光 BT 14 7 3—7 (9 清 漆 光 泽 测 定 法 ; 度 采 用 G / 7 0 9 8) 硬 B T 13
碳 公 司 ; 乙二 醇 乙 醚 : 学 纯 , 口试 剂 ; 甲基 吡 二 化 进 N 咯烷 酮 : 学 纯 , 国 医 药 上 海 化 学 试 剂 公 司 ; 乙 化 中 三 胺 : 析 纯 , 州 试 剂 厂 ; 湿 剂 : eo公 司 ; 分 散 分 广 润 Tg 蜡 液 A U C R 3 :Y Q A E 5 1 B K公 司 ; 泡 剂 : eo公 司 ; 稠 消 Tg 增 剂 S 汉 高化工有 限公 司。 N:
高。
关键 词 : 性 聚 氨 酯 聚 氨 酯 一丙 烯 酸 酯 水
改 性
水 性 聚 氨 酯 具 有 良 好 的 物 理 机 械 性 能 、 异 的 优 耐寒性 、 弹性 及 软 硬 度 随 温 度 变 化 不 太 大 等 优 点 , 在 胶 粘 剂 、 料 和 油 墨 领 域 得 到 广 泛 的 应 用 。但 水 性 涂
聚氨 酯 涂 膜 耐 水 性 不 好 , 械 强 度 不 及丙 烯 酸 树 脂 。 机
丙烯酸乳 液涂膜具 有机械 强度高 、 老化 、 耐 耐候 性 好
和 耐 水 性 好 等 优 点 , 存 在 热 粘 冷 脆 的 缺 点 。将 水 但
性 聚 氨 酯 树 脂 和 丙 烯 酸 乳 液 复 合 , 克 服 各 自的 缺 能 点 , 到 扬 长避短 _ , 涂膜 性 能得 到明 显 的改善 。 做 l 使 j 丙 烯 酸 改 性 水 性 聚 氨 酯 的 途 径 可 分 为 四类 [, 和 聚 丙 烯 酸 酯 ( A) 液 物 理 共 混 P 乳 P 乳
丙烯酸分散体多元醇和亲水改性HDI三聚体双组分水性聚氨酯涂料
丙烯酸分散体多元醇和亲水改性HDI三聚体双组分水性聚氨酯涂料吴胜华;姚伯龙;陈明清【摘要】双组分水性聚氨酯涂料主要由水性羟基组分(A组分)和多异氰酸酯组分(B 组分)构成.以丙烯酸分散体多元醇为A组分,以亲水改性HDI三聚体为B组分,将两者混合固化成膜,得到了双组分水性聚氨酯涂膜.在这一过程中,考察了A组分的组成和结构以及A、B组分的混合配比对最终涂膜性能的影响.结果表明:得到性能良好的双组分水性聚氨酯涂膜,适宜的工艺参数为:羟基含量4%-5%,中和度80%,多异氰酸酯固化剂与羟基树脂的n(-NCO):n(-OH)为1.0~1.2.最后将该涂膜与双组分溶剂型聚氨酯涂膜进行了性能比较,结果表明其综合性能接近相应的溶剂型涂膜,其VOC含量只有后者的36%,符合环保要求,因此具有广阔的应用前景.【期刊名称】《涂料工业》【年(卷),期】2010(040)012【总页数】4页(P21-24)【关键词】双组分;水性聚氨酯;涂膜【作者】吴胜华;姚伯龙;陈明清【作者单位】安徽工业大学科研处,安徽马鞍山,243002;江南大学化学与材料工程学院,江苏,无锡,214036;江南大学化学与材料工程学院,江苏,无锡,214036【正文语种】中文【中图分类】TQ633丙烯酸分散体多元醇:固体分为40%(质量分数),实验室自制;亲水改HD I三聚体:固体分为100%(质量分数),实验室自制。
Pushen ZBQ制备器:上海普申化工机械有限公司;QFZ-Ⅱ型涂膜附着力试验仪、QGS型漆膜干燥时间试验器:天津科联材料试验机厂;QTX型漆膜弹性试验器、QCJ型漆膜冲击器:天津伟达试验机厂;QHQ-A型涂膜铅笔划痕硬度仪:天津材料试验机厂;KGA-1A光泽度仪:天津科器高新技术公司;傅里叶变换红外光谱仪(FT-I R):美国ABB公司;ALV5000e-激光光散射仪:德国ALV公司。
按照n(—NCO)∶n(—O H)=1∶2的比例将分散体多元醇和亲水改性HD I三聚体混合,添加适量消泡剂、流平剂等助剂,分散均匀,按GB/T 1727—1993配制涂膜,室温下放置48 h后检测涂膜性能。
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丙烯酸改性水性聚氨酯涂料
作者:徐锦华
作者单位:天津市管道工程集团有限公司保温管厂技术中心
1.李莉.黎兵.纪学顺.鲍俊杰.许戈文纳米ATO改性水性聚氨酯涂料研究[会议论文]-2008
2.罗建光.毛名飞.陈志泉水性聚氨酯涂料的交联改性研究进展[期刊论文]-合成材料老化与应用2002,31(4)
3.张翠梅.ZHANG Cui-mei丙烯酸改性聚氨酯微乳液的合成工艺条件探讨[期刊论文]-现代涂料与涂装2007,10(10)
4.刘杰.杨建军.吴庆云.张建安.吴明元.王月菊水性聚氨酯涂料耐水改性的研究进展[期刊论文]-涂料技术与文摘2008,29(5)
5.南博华.郑水蓉.孙曼灵单组分水性聚氨酯涂料的研究进展[期刊论文]-中国涂料2005,20(11)
6.鲍俊杰.周海峰.饶喜梅.许戈文水性聚氨酯涂料改性研究及应用进展[会议论文]-2007
1.赖小娟反应活性水性聚氨酯乳液的制备、成膜作用机理及性能研究[学位论文]博士 2010
2.赵静环保型多重交联水性聚氨酯涂料的制备、表征及应用[学位论文]硕士 2011
引用本文格式:徐锦华丙烯酸改性水性聚氨酯涂料[会议论文] 2008。