水性聚氨酯改性丙烯酸酯共聚物复合乳液
武汉理工大学
硕士学位论文
水性聚氨酯改性丙烯酸酯共聚物复合乳液的合成及性能研究
姓名：蒋颜平
申请学位级别：硕士
专业：材料学
指导教师：王艺峰
20090501武汉理上人学硕士学位论文
摘要
近年来，随着环境污染问题的严重以及石油资源的枯缺，水性涂料研究和开
发已经引起了人们的广泛关注，并具有十分广阔的发展前景。丙烯酸酯共聚物（ＰＡ）乳液和聚氨酯（ＰＵ）分散液都是目前市场上广泛使用的水性涂料基料，
它们均具有各自的优点，然而在某些性能方面也不尽如人意。本论文重点进行了
聚氨酯改性丙烯酸酯共聚物复合乳液（ＰＵＡ）的研究，提高两组份的相容性，充
分发挥两者的优点，提高它们的综合性能。本论文还合成了一种新的带双键的环
氧树脂功能性单体，制备了具有不同核壳结构的环氧树脂改性ＰＵＡ复合乳液。值得一提的是，ＰＵ位子乳胶粒子核层，ＰＡ位于乳胶粒子壳层的环氧树脂改性ＰＵＡ
复合乳液的研究我们未见报道。本论文制备了丙烯酸酯共聚物乳液，主要探讨了不同的制备方法、软硬单体
（甲基丙烯酸甲酯ＭＭＡ、苯乙烯Ｓｔ、丙烯酸丁酯ＢＡ）的用量、双丙酮丙烯酰
胺（ＤＡＡＭ）的用量、种子乳液用量、丙烯腈单体（ＡＮ）的用量、以及乳化剂ＣＯＰＳ．Ｉ与ＣＯ．４３６配比等因素对乳液和乳胶膜性能的影响。另外，对环氧树脂
（ＥＰ）改性ＰＡ乳液进行了初步研究。结果表明采用半连续种子乳液聚合方法，
ＭＭＡ：Ｓｔ：ＢＡ用量为１８：１６：１４，种子乳液用量为１０％．１５％，ＣＯＰＳ．Ｉ与ＣＯ．４３６配
比为４：１，ＤＡＡＭ用量为４％时得到的丙烯酸酯共聚物乳液综合性能较好；另外引入环氧树脂可以改善ＰＡ乳胶膜耐水、耐溶剂、力学等性能。
本论文用原位法合成了ＰＵＡ复合乳液，主要研究了ＮＣＯ／ＯＨ摩尔比、二羟甲基丙酸（ＤＭＰＡ）的用量、三羟甲基丙烷（ＴＭＰ）的用量，以及ＰＵ与ＰＡ的质量比等因素对ＰＵＡ复合乳液和乳胶膜性能的影响，并对纳米Ｓｉ０２改性水性ＰＵ
进行了初步探讨。结果表明当ＮＣＯ／ＯＨ摩尔比在１．３—１．４，ＤＭＰＡ用量为５％．６％，
ＴＭＰ用量为２％．３％，ＰＡ与ＰＵ质量比为６５／３５．５０俗０时，ＰＵＡ复合乳液的综合
性能较好；当纳米Ｓｉ０２改性水性ＰＵ用量为２．５％时，ＰＵ的综合性能较好，但纳米Ｓｉ０２的团聚现象比较严蕈。
本论文进行了水性环氧树脂改性聚氨酯．丙烯酸酯复合乳液的合成研究。利用Ｎ．羟甲基丙烯酰胺与环氧树脂Ｅ．４４反应，合成一种新的带双键环氧树脂功能
性单体。并采用原位法分别合成了四种不同核壳结构的环氧树脂改性ＰＵＡ复合乳液，研究了复合乳液和乳胶膜性能。引入环氧树脂改性ＰＵＡ复合乳液后，乳
胶膜的疏水性、耐甲苯溶剂性能、拉伸强度、弹性模量等提高。
关键词：水性涂料；水性聚氨酯；改性；丙烯酸酯共聚物乳液；环氧树脂武汉理丁大学硕十学位论文
Ａｂｓｔｒａｃｔ
Ｒｅｃｅｎｔｌｙ’ｗａｔｅｒｂｏｒｎｅｃｏａｔｉｎｇｓｈａｖｅｂｅｅｎｗｉｄｅｌｙｒｅｓｅａｒｃｈｅｄａｎｄａｔｔｅｎｄｅｄｗｉｔｈｔｈｅｉｎｃｒｅａｓｅｄｐｅｏｐｌｅ’Ｓａｗａｒｅｎｅｓｓｏｎｔｈｅｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔｐｏｌｌｕｔｉｏｎｐｒｏｂｌｅｍａｎｄｔｈｅｅｎｅｒｇｙｃｒｉｓｉｓ．Ａｃｒｙｌｉｃｃｏｐｏｌｙｍｅｒｌａｔｅｘｅｓ（ＰＡ）ａｎｄｗａｔｅｒｂｏｒｎｅｐｏｌｙｕｒｅｔｈａｎｅ（Ｐｕ）ｈａｖｅｂｅｅｎｗｉｄｅｌｙｕｓｅｄａｓｔｈｅｆｉｌｍ．ｆｏｒｍｉｎｇｍａｔｅｒｉａｌｓｏｆｗａｔｅｒｂｏｍｅｃｏａｔｉｎｇｓ，ａｎｄｂｏｔｈｏｆｔｈｅｍｈａｖｅｔｈｅｉｒｏｗｎｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃａｄｖａｎｔａｇｅｓａｎｄｄｉｓａｄｖａｎｔａｇｅｓ．ＣｏｍｂｉｎａｔｉｏｎｏｆＰＵｗｉｔｈＰＡｉｓｅｘｐｅｃｔｅｄｔｏｂｅａｎｅｆｆｅｃｔｉｖｅｍｅｔｈｏｄｔｏｉｎｃｒｅａｓｅｔｈｅｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆｔｈｅｒｅｓｕｌｔｉｎｇｍａｔｅｄａｌｓ．Ｔｈｅｒｅｆｏｒｅ．ｔｈｅｓｔｕｄｉｅｓｏｎＰＵ．ｍｏｄｉｆｉｅｄＰＡｃｏｐｏｌｙｍｅｒｌａｔｅｘｅｓ（ＰＵＡ）ｈａｖｅｂｅｅｎｃｈｉｅｆｌｙｓｔｕｄｉｅｄｉｎｔｈｉｓｗｏｒｋ．Ｉｎａｄｄｉｔｉｏｎ，ＰＵＡｍｏｄｉｆｉｅｄｂｙｅｐｏｘｙｒｅｓｉｎ（Ｅｎｗｈｉｃｈｈａｖｅｄｉｆｆｅｒｅｎｔｃｏｒｅ—ｓｈｅｌｌｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ，ａｒｅｏｂｔａｉｎｅｄｂｙｕｓｉｎｇａｎｅｗｅｐｏｘｙｆｕｎｃｔｉｏｎａｌｍｏｎｏｍｅｒｗｈｉｃｈｃｏｎｔａｉｎｓｄｏｕｂｌｅｂｏｎｄｓ．Ｉｔｉｓｗｏｒｔｈｙｓａｉｄｔｈａｔ，ｔｈｅｃｏｒｅ．ｓｈｅｌｌｓｔｒｕｃｔｕｒｅｗｈｉｃｈｉＳＰＵｉｎｓｈｅｌｌａｎｄＰＡｉｎｃｏｒｅｈａｖｅｂｅｅｎｓｃａｒｃｅｌｙｒｅｐｏｒｔｅｄｂｅｆｏｒｅ．
ＩｎｔｈｉｓＰａｐｅｒ＇ＰＡｌａｔｅｘｅｓａｒｅｐｒｅｐａｒｅｄｂｙｔｈｅｍｅｔｈｏｄｏｆ“ｐａｒｔｉｃｌｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅｄｅｓｉｇｎｉｎｇ”．ＴｈｅｅｆｆｅｃｔｓｓｕｃｈａｓｔｈｅａｍｏｕｎｔｏｆｔｈｅｆｕｎｃｔｉｏｎａｌｍｏｎｏｍｅｒＤＡＡＭ，ＣＯ．ｍｏｎｏｍｅｒＡＮ，ｔｈｅｉｎｉｔｉａｔｏｒＡＰＳ，ａｎｄｔｈｅｓｅｅｄｅｍｕｌｓｉｏｎ，ｔｈｅｍａｓｓｒａｔｉｏｏｆｈａｒｄａｎｄｓｏｆｔｍｏｎｏｍｅｒ（ＭＭＡ，Ｓｔ，ＢＡ），ａｎｄｔｈｅｅｍｕｌｓｉｆｉｅｒｓＣＯＰＳ．ＩａｎｄＣＯ．４３６ｏｎｔｈｅｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆＰＡｌａｔｅｘｅｓａｎｄｆｉｌｍｓａｒｅｓｔｕｄｉｅｄ．Ｆｕｒｔｈｅｒｍｏｒｅ．ｔｈｅＥＰ．ｍｏｄｉｆｉｅｄＰＡｅｍｕｌｓｉｏｎｓａｒｅａｌｓｏｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｄ．ＴｈｅＰＡｌａｔｅｘｅｓｗｉｔｈｂｅｔｔｅｒｉｎｔｅｇｒａｔｉｖｅｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓａｒｅｏｂｔａｉｎｅｄ，ｗｈｅｎｔｈｅｆｅｅｄｉｎｇｍｅｔｈｏｄｏｆｓｈｅｌｌｍｏｎｏｍｅｒｉＳｓｔａｒｖｅｄｓｅｍｉ—ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ，ｔｈｅｍａｓｓｒａｔｉｏｏｆｍｏｎｏｍｅｒｓＭＭＡ，ＳｔａｎｄＢＡｉｓ１８：１６：１４，ｔｈｅａｍｏｕｎｔｏｆｓｅｅｄｅｍｕｌｓｉｏｎｉＳ１０％．１５％，ｔｈｅａｍｏｕｎｔｏｆＡＰＳｉｓＯ．５％．Ｏ．７％，ｔｈｅａｍｏｕｎｔｏｆＡＮｉｓ１２．１６％，ｔｈｅａｍｏｕｎｔｏｆＤＡＡＭｉＳ４％，ＣＯＰＳ．ＩａｎｄＣＯ．４３６ｒａｔｉｏｉＳ４：１．Ｍｏｒｅｏｖｅｒ，ｗａｔｅｒｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ，ｔｏｌｕｅｎｅｓｏｌｖｅｎｔｒｅｓｉｓｔａｎｃｅａｎｄｍｅｃｈａｎｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆＰＡｌａｔｅｘｅｓａｒｅｉｍｐｒｏｖｅｄａｆｔｅｒｕｓｉｎｇＥＰｍｏｄｉｆｉｃａｔｉｏｎ．
ＩｎｔｈｉｓｐａｐｅＬＰＵＡｃｏｍｐｏｓｉｔｅｅｍｕｌｓｉｏｎｓａｒｅｐｒｅｐａｒｅｄｂｙａｂｉｎｉｔｉｏｐｏｌｙｍｅｒｉｚａｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄ．ＴｈｅｅｆｆｅｃｔｓｓｕｃｈａｓｔｈｅａｍｏｕｎｔｏｆＤＭＰＡａｎｄＴＭＰ．ｔｈｅｍｏｌａｒｒａｔｉｏｏｆＮＣ０／０ＨａｎｄｔｈｅｍａｓｓｒａｔｉｏｏｆＰＵａｎｄＰＡｏｎｔｈｅｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆＰＵＡｅｍｕｌｓｉｏｎｓａｎｄｆｉｌｍｓａｒｅｓｔｕｄｉｅｄ．Ｆｕｒｔｈｅｒｍｏｒｅ，ＰＵｄｉｓｐｅｒｓｉｏｎｓｍｏｄｉｆｉｅｄｂｙｎａｎｏ．Ｓｉ０２ａｒｅａｌｓｏｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｄ．ＴｈｅＰＵＡｃｏｍｐｏｓｉｔｅｅｍｕｌｓｉｏｎｓｗｉｔｈｂｅｔｔｅｒｉｎｔｅｇｒａｔｉｖｅｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓａｒｅｏｂｔａｉｎｅｄ．ｗｈｅｎｔｈｅａｍｏｕｎｔｏｆＤＭＰＡｉｓ５％．６％ａｎｄＴＭＰｉＳ２％．３％，ｔｈｅｍｏｌａｒｒａｔｉｏｏｆＮＣＯ／ＯＨｉＳ１．３．１．４．ａｎｄｔｈｅｍａｓｓｒａｔｉｏｏｆＰＵａｎｄＰＡｉＳ６５／３５．５０／５０．ＭｏｒｅｏｖｅＬＰＵｄｉｓｐｅｒｓｉｏｎｓｍｏｄｉｆｉｅｄｂＶｎａｎｏ．Ｓｉ０２ｓｈｏｗｂｅｔｔｅｒｉｎｔｅｇｒａｔｉｖｅｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ，ｂｕｔｎａｎｏ－Ｓｉ０２ａｒｅｓｅｖｅｒｅａｇｇｌｏｍｅｒａｔｉｏｎｉｎｔｈｅＰＵｆｉｌｍｓ．
Ｉｎｔｈｉｓｐａｐｅｆ，ＰＵＡｃｏｍｐｏｓｉｔｅｅｍｕｌｓｉｏｎｓｍｏｄｉｆｉｅｄｂｙＥＰｗｉｔｈｄｉｆｆｅｒｅｎｔｃｏｒｅ—ｓｈｅｌｌｓｔｒｕｃｔｕｒｅａｒｅｐｒｅｐａｒｅｄｂｙｕｓｉｎｇａｎｅｗＥＰｆｕｎｃｔｉｏｎａｌｍｏｎｏｍｅｒ，ｗｈｉｃｈｃｏｎｔａｉｎｓｄｏｕｂｌｅｂｏｎｄｓ，ｔｈｒｏｕｇｈｉｎ－ｓｉｔｕｍｅｔｈｏｄ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅｈｙｄｒｏｐｈｏｂｉｃｉｔｙ，ｔｏｌｕｅｎｅｓｏｌｖｅｎｔｒｅｓｉｓｔａｎｃｅａｎｄｍｅｃｈａｎｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆＰＵＡｅｍｕｌｓｉｏｎｓａｎｄｆｉｌｍｓａｒｅｉｍｐｒｏｖｅｄａｆｔｅｒｕｓｉｎｇＥＰｍｏｄｉｆｉｃａｔｉｏｎ．
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ｗａｔｅｒｂｏｒｎｅｃｏａｔｉｎｇ，Ｗａｔｅｒｂｏｒｎｅｐｏｌｙｕｒｅｔｈａｎｅ，Ｍｏｄｉｆｉｃａｔｉｏｎ，Ａｃｒｙｌｉｃｃｏｐｏｌｙｍｅｒｌａｔｅｘ，Ｅｐｏｘｙｒｅｓｉｎ
Ｉｌ武汉理工大学学位论文独创性声明及使用授权书
独创性声明
本人声明，所呈交的论文是我个人在导师指等下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他入已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获｛《≥武汉理：Ｃ大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同丁作的嗣志对本研究所做的任何贡献均已在沧文
中作了明确的说明并表示了谢意。
研究生ｃ签孙事盍醯日期立翌王』：ｉ∑彳
学位论文使用授权书
本人完全了解武汉理工大学钉关像筮、使川学位论文的规定，ｆ｛ｌ】：学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电二ｒ版，允许论文被夯凝和借阅。
本人授权武汉理，１：大学可以将本学位论文的全部内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存或汇编本学位论文。同Ｈ￣ｊ’授敬经武汉理工大学认可的困家有关机构或论文数据库使删或收录本学位论文，并向社会公众提供信息服务。
（保密的论文在解密后应遵守此规定）
研究生ｃ㈣：警酶黝ｃ签她口
注：此表经研究尘及导师签名后，请装汀在学位沦文摘要前页。
，乙武汉理工人学硕十学位论文
１．１引言第１章绪论
近年来，随着人类对环境污染问题的同益重视，以及全球石油资源的枯缺，
溶剂型涂料的使用范围大大受到限制，低ＶＯＣ和低毒性的涂料如水性涂料、高固体份涂料、粉木涂料、辐射固化涂料的研发和生产得到了迅猛发展ＩｌＪ。其中水
性涂料【２ｌ由于采用水作为分散介质，无污染，无火灾隐患，生产成本低，符合绿
色生产，具有十分广阔的发展前景。例如水性涂料中的水性木器漆，据
Ｆｒｏｓｔ＆Ｓｕｌｌｉｖａｎ公司统计，２００６年欧洲水性木器漆产值为１２．６亿欧元，预计到
２０１３年产值达到１５．３亿欧元，其市场前景广阔。
丙烯酸酯树脂【３ｌ（ＰＡ）作为基料制得的涂料具有耐候、耐污染、耐酸、耐碱、透明性好等性能，且生产成本较低，因此被广泛用作水性涂料的基料。然而，聚
丙烯酸酯类涂料也存在着低温易变脆、高温变黏等缺点，影响了其装饰效果和使用价值。为此，采用其它树脂改性聚丙烯酸酯类树脂的研究受到了人们的广泛关
注。聚氨酯１４】（ＰＵ）分子中因含有大量的氨酯键和脲键等，大分子间易形成氢键，
产生广泛物理交联，使乳胶膜具有优异的耐溶剂性、耐磨性、耐划伤、柔韧性和
弹性等，但其生产成本较高，而将聚氨酯和聚丙烯酸酯结合在一起得到的聚氨酯
聚氨酯-丙烯酸酯复合乳液的合成与表征
第３５卷第６期 ２００７年６月 华南理工大学学报（自然科学版） Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｓｏｕｔｈ Ｃｈｉｎａ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ （Ｎａｔｕｒａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ Ｅｄｉｔｉｏｎ） Ｖ０】．３５ ＮＯ．６ Ｊｕｎｅ ２００７
文章编号：１０００－５６５Ｘ（２００７）０６—００６４—０７
聚氨酯 丙烯酸酯复合乳液的合成与表征术
胡国文 沈慧芳 杨清峰 陈焕钦
（１．华南理工大学化工与能源学院，广东广州５１０６４０；２．纽佩斯树脂有限公司，广东佛山５２８３２２）
摘要：以甲苯二异氰酸酯（ＴＤＩ一８０）、聚醚二元醇（Ｎ２１０）、二羟甲基丙酸（ＤＭＰＡ）、甲
基丙烯酸羟乙酯（ＨＥＭＡ）、己二酸二酰肼（ＡＤＨ）和二丙酮丙烯酰胺（ＤＡＡＭ）等为原料，
采用原位乳液聚合法，先制得水性聚氨酯（ＰＵ）预聚物，然后加入引发剂进行自由基聚合，
分别得到无交联型ＰＵＡ一１、合成交联型ＰＵＡ．２和室温交联型ＰＵＡ一３ ３种水性聚氨酯一丙
烯酸酯复合乳液（ＰＵＡ），并用这３种乳液配制了清漆．探讨了ＤＭＰＡ、ＨＥＭＡ、ＡＤＨ和
ＤＡＡＭ加入量对乳液和涂膜性能的影响．研究结果表明，当ＤＭＰＡ中的～ｃＯＯＨ、
ＨＥＭＡ、ＡＤＨ和ＤＡＡＭ的含量（占ＰＵ的质量分数，下同）分别为２．５％、１．４４％、３．５％和
２．０％～３．０％时，乳液和涂膜性能较好．通过粒径和透射电镜（ＴＥＭ）分析发现，ＰＵＡ—ｌ胶
粒的平均粒径在４０～５０ｎｍ之间，粒子呈规则球形；ＰＵＡ．２胶粒的平均粒径在９０～１００ｎｍ
之间，核壳间形成互穿网状交联结构，胶粒形态偏离球形，与ＰＵＡ一１相比，粒径增大，粒
径分布变宽；ＰＵＡ．３胶粒的平均粒径在３０—４０Ｉｌｍ之间，壳层分子与核内分子的互穿部分
呈无规状态，胶粒形态非常不规则，但粒径分布比较均匀．由ＰＵＡ－３配制的清漆的耐水
性、耐干热性及耐粘污性都很好，但涂膜干燥速度很慢．
关键词：聚氨酯；丙烯酸酯；乳液；清漆；合成；性能
环氧树脂与丙烯酸酯复合改性水性聚氨酯的合成研究
第２０卷第４期 ２００６年８月 高校化学工程学报 Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆＣｈｅｍｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ｏｆＣｈｉｎｅｓｅ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｉｅｓ Ｎｏ．４、ｂ１．２０ Ａｕｇ． ２００６
文章编号：１００３－９０１５（２００６）０４－０５８３－０５
环氧树脂与丙烯酸酯复合改性水性聚氨酯的合成研究
黄洪 ，傅和青 ，邓艳文 ，陈焕钦
（１．华南理工大学化工与能源学院，广东广州５１０６４０；
２．华南理工大学环境科学与工程学院，广东广州５１０６４０）
摘要： 用环氧树脂Ｅ４ｌ和甲基丙烯酸甲酯（ＭＭＡ）复合改性水性聚氨酯（ＷＰＵ），丙烯酸羟乙酯（ｒｍＡ）与ＭＭＡ发生 共聚反应．制得以丙烯酸酯为核，聚氮酯为壳，Ｉ－ｔＥＡ为核壳之间桥连的核壳交联型ＰＵＡ复合乳液。这种复合乳液集 中了聚氨酯的耐低温、柔软性好、附着力强，丙烯酸酯的耐水和耐候性好，环氧树脂的高模量、高强度、耐化学性好 等许多优点。实验研究结果表明：随着环氧树脂Ｅ４ｌ和ＭＭＡ添加量增大，胶膜硬度、拉伸强度和耐水性逐渐提高， 胶膜断裂伸长率和乳液的稳定性则随着降低。当环氧Ｅ４４含量为４％，／ＶｌＭＡ含量为２０％￣３０％时综合性能较好。 关键词： 水性聚氨酯；环氧树脂改性；丙烯酸酯改性；核壳交联 中田分类号：ＴＱ３２３．８；ＴＱ３１６．６；ＴＱ３１６．３４２ 文献标识码ｌ Ａ
Ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ ｏｆ Ｗａｔｅｒｂｏｒｎｅ Ｐｏｌｙｕｒｅｔｈａｎｅ
Ｍｏｄｉｆｉｅｄ ｂｙ Ｅｐｏｘｙ Ｒｅｓｉｎ ａｎｄ Ａｃｒｙｆｉｃ Ｅｓｔｅｒ
ＨＵＡＮＧ Ｈｏｎｇｌ，ＦＵ Ｈｅ＜ｌｉｎｇｌ，ＤＥＮＧ Ｙａｈ＝ｗｅｎ２，ＣＨＥＮ Ｈｕａｎ＜ｌｉｎｌ
（１．Ｔｈｅ Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆＣｈｅｍｉｃａｌ ａｎｄ Ｅｎｅｒｇｙ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｓｏｕｔｈ Ｃｈｉｎａ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｇｕａｎｇｚｈｏｕ ５ １０６４０，Ｃｈｉｎａ；２．Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｓｏｕｔｈ Ｃｈｉｎａ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ， Ｇｕａｎｇｚｈｏｕ ５１０６４０，Ｃｈｉｎａ）
水性聚氨酯的合成及改性
高新技术 Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ ＴｅｃｈｎＯＩＯｇｙ Ｃｏｎｓｕｌｔｉｎｇ Ｈｅｒａｌｄ／ Ｕ ＵＵ Ｎ ． 水性聚氨酯的合成及改性 段宗曜 （鄂东职业技术学院 湖北黄冈４３８０００） 摘要：介绍了水性聚氯酯的各种合成方式，分析了其各种合成方式的优缺点，介绍了改性水性聚氯酯的几种最常用的改性方法，介绍了 环氧树脂改性、有机硅改性、丙烯酸酯改性、纳米材料改性等不同改性技术的特点和制备方法并对改性技术的进一步发展作了展望。 关键词：水性聚氯酯 合成 改性 中图分类号：ＴＱ３２５ 文献标识码：Ａ 文章编号：１６７３—０５３４（２００７）０８（ａ）一００１３－０２ 水性聚氯（Ｐｕ）是指聚氯酯树脂溶解或分 散于水中而形成的一种二元胶状聚氯酯树脂， 具有毒性小、不易燃烧、不污染环境等优 点，加之Ｉｆｌ前有机溶剂的价格越来越高，使得 水性聚氯酯被越来越广泛地用于涂料，胶粘 剂，织物整理剂等方面。因此水性聚氯酯成为 发展最快的树脂品种之一。 １水性聚氨酯的合成方法 水性聚氯酯的合成过程主要为：①由低聚 物多元醇、扩链剂、二异氰酸酯形成中高相对 分子质量的ＰＵ预聚体：②中和后预聚体在水 中乳化，形成分散液。各种方法在于扩链过程 的不同。 １．１外乳化法 该方法是使用最早的制备水性聚氯酯的 方法，其制备工艺是在有机溶剂中，用两官能 团的多元醇与过量的二异氰酸酯反应合成了 带有ＮＣＯ封端的预聚体，再加入适当的乳化 剂，经强剪切力作用分散于水介质中并用二元 胺进行扩链，但因该方法存在乳化剂用量大， 反应时间长以及乳液颗粒粗而导致储存性差， 胶层物理机械性能不佳等缺点，目前生产基本 不用该方法。 １．２自乳化法 自乳化法通常是在聚氯酯结构中引入部 分亲水基，使自身分散形成乳液。根据亲水基 团的类型用该法制得的水性ＰＵ可分为阴离子 型、阳离子型、两性型和非离子型４种，其中 以阴离子型占主导地位。其制备方法主要分 为丙酮法、预聚物混和法、热熔法、酮亚 胺／酮连氮法，其共同特点是首先制备相对分 子质量适中、端基为ＮＣＯ或封闭ＮＣＯ的ＰＵ 预聚体，区别主要在扩链过程中。目前工业生 产主要采用丙酮法和预聚物混和法。其合成 工艺如下。 １．２．１丙酮法 先制得含ＮＣＯ端基的高粘度预聚体，再 加入丙酮以降低粘度，然后用亲水单体扩链， 在高速搅拌下加入水中，通过强力剪切作用使 之分散在水中，乳化后减压蒸馏回收溶剂即可 制得ＰＵ水分散体系。清华大学胡飞…等将聚 乙二醇、２，２ 二羟甲基丙酸和少量的Ｎ一 甲基吡咯烷酮加入装有滴液漏斗和搅拌器的 三口烧瓶中，搅拌溶解后，加入ＴＤＩ和催化剂， 升温至７５℃，反应２ｈ加入适量的丙烯酸羟丙 酯，继续反应２ｈ，降温至５０Ｘ；，加入丙酮稀释， 以三乙胺中和后，加水分散，蒸出丙酮后，得固 体含量为３０％左右的水性端烯基聚氯酯。该方 法合成的水性ＰＵ具有优良的硬度、防雾性能 和抗冲击强度。用丙酮法制备水性ＰＵ，它重 复性好，乳液粒径易控制，是目前使用最多的 方法之一，但该方法要耗费大量的有机溶剂且 难以回收，工艺复杂、成本高。 １．２．２预聚物混和法 该方法是先制备带亲水基团并含ＮＣＯ端 基的预聚物，然后分散在水中，制成水分散 体。德国Ｂａｙｅｒ公司的一项专利Ｉ２ 报道，将 丙氧基化２一烯１，４ 丁二醇与亚硫酸氢钠 的加成物（Ｍｗ３０１）１ ５１２ｇ于８０℃加入到聚乙 二醇酯二醇（Ｍｗ２ １ ４３）４２９ｇ中，混和物均匀 加入８７１ ５ｇＭＤＩ，８０℃反应至ＮＣＯ含量为 １ １ ６％得到含磺酸钠基团的聚氯酯预聚体，将 该预聚体在浓度为２１３％的乙二胺基异磺酸钠 水溶液８４２ｇ中乳化得到固含量为３８％粘度为 ８Ｐａ・ｓ的聚氯酯乳液。 陕西科技大学卿宁 ｉ等将聚酯二醇或四氢 呋喃、ＩＰＤＩ、ＤＭＰＡ加入反应器Ａ混和于一 定温度下反应至ＮＣ０含量达理论值；在反应 器Ｂ中加入聚酯二醇或聚四氢呋喃、ＩＰＤＩ、 ＤＭＰＡ，于一定温度反应至ＮＣ０含量达理论 值；向两种预聚体分别同时加入ＴＥＡ中和成 盐。充分中和后同时倒入去离子水的罐中高 速剪切分散，然后迅速加入扩链剂乙二胺的水 溶液，形成了核一壳结构的预聚体，同步的在 水中扩链使相对分子质量进一步提高，使核和 壳两组分之间的物理缠绕得到加强并最终形 成水性核一壳交联型聚氯酯。该方法形成的 水性ＰＵ具有较高强度的耐磨、耐水、耐热、 抗老化性能，而且施工安全方便。综上所述采 用预聚物混和法制备的水性聚氯酯其工艺相 比丙酮法简单，是无须使用有机溶剂，使成本 降低，但产品质量不如丙酮法。 ２水性Ｐｕ改性 传纷 路 Ｐｕ结构中有 ＣＯＯＨ、 Ｓ０ 、 ０Ｈ、 ０ 等亲水基团，这些 基团的存在使水性ＰＵ产品耐水性、耐溶剂 性、耐热性等性能降低，为了弥补传统方法的 不足，研究人员进行了很多改性工作。目前， 改性方法大致可分为４种：（１）改进单体和合成 工艺；（２）添加助剂；（３）实施交联；（４）优化复合。 其中以优化复合最为引人注目。根据改性剂 不同，水性聚氯酯乳液的改性主要有：环氧树 脂改性、聚硅氧烷改性、丙烯酸改性、纳米材 料复合改性等。 ２．１环氧树脂改性水性聚氨酯 环氧树脂（ＥＰ）具有许多优良的性能，如易 固化、机械强度高、粘附力强、成型收缩率低、 化学稳定性好、电绝缘性好、成本低，还具 备高模量、高强度和热稳定性好等特点。环氧 树脂具有仲羟基和环氧基，可以和异氰酸酯反 应。经环氧树脂改性的水性聚氯酯其力学性 能、粘接强度、耐水、耐溶剂等性能都会得到 提高。 ２．２有机硅改性水性聚氨酯 有机硅聚合物分子结构中含有元素硅，是 属于半有机、半无机结构的高分子化合物， 它们兼具有机化合物和无机化合物的特性，具 有耐低温、耐气候老化、电绝缘、耐臭氧、 憎水、难燃、生理惰性等许多优异性能。有 机硅改性水性聚氯酯可以弥补水性聚氯酯耐 水解性稍差的缺陷，使改性水性聚氯酯表现出 良好的憎水性、表面富集性、低温柔顺性和 优良的生物相容性。 ２．３丙烯酸酯改性水性聚氨酯 丙烯酸酯（ＰＡ）具有优异的耐光性、户外 曝晒耐久性，即耐紫外光照射不易分解变黄， 能持久保持原有的色泽和光泽，有较好的耐酸 碱盐腐蚀，极好的柔韧性和最低的颜料反应 性。丙烯酸酯改性水性聚氯酯（ＰｕＡ）可以将 聚氯酯较高的拉伸强度和抗冲强度、优异的 耐磨性与丙烯酸酯树脂良好的附着力、耐候 性有机结合，可制备高固含量、低成本以及达 到使用要求的水性树脂。 ２．４纳米材料改性水性聚氨酯 纳米材料具有表面效应、小尺寸效应、 光学效应、量子尺寸效应、宏观量子尺寸效 应等特殊性质，可以使材料获得新的功能。 目前对水性聚氯酯纳米改性的方法主要是用 纳米材料机械共混Ｈｓｕ ＣＫ等 合成了一种纳 米碳管／水性聚氯酯（ＣＮＴ／ｗＰｕ）纳米复合 材料，通过对纳米碳管进行修饰，在纳米碳管 上引入ＮＨ，基，再与聚氯酯预聚体上的ＮＣＯ 基反应形成共价键，或是中和时，ＮＨ，基与聚 氯酯预聚体上的Ｃ Ｏ０ Ｈ基结合形成共价键， 从而得到了稳定的纳米碳管改性水性聚氯酯 乳液。研究发现，这种水性聚氯酯乳液贮存稳 定，胶膜的热稳定性提高了２６℃，拉伸强度提 高了３７０％，拉伸模量提高了１７０．６％。胡津昕 等 以水性聚氯酯为基体聚合物材料，利用高 分子纳米微胶囊化技术实现对无机Ｔｉ０，等微 粒进行有效的原位包封，涂膜机械强度、韧性 和抗老化性提高，加工性能改善。 ３展望 随着水性聚氯酯更广泛、更深入的应 用，对其性能的要求也进一步提高，今后的水 性聚氯酯将朝着高科技含量、高性能、多功能 性方向发展。实践证明，环氧树脂、有机硅、丙 烯酸酯以及纳米材料复合改性都可以很好的 提高水性聚氯酯的综合性能。今后应进一步 加强复合改性技术的理论研究，深入研究各种 因素对复合改性性能的影响，以便把产品做的 更好。还要充分利用聚氯酯分子的可设计性， 探索新的合成方法和工艺，在聚氯酯链上引入 科技咨询导报Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｃｏｎｓｕｌｔｉｎｇ Ｈｅｒａｌｄ １３
丙烯酸酯类改性水性聚氨酯的合成与性能研究
第１５卷第３期 ２００７年６月 安徽
Ｊｏｕｒｎａｌ ｏ 建筑工业学院学报（自然科学版） ｆ Ａｎｈｕｉ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ＆Ｉｎｄｕｓｔｒｙ Ｖｏ１．１５ ＮＯ．３ Ｊｕｎ．２００７
丙烯酸酯类改性水性聚氨酯的合成与性能研究
刘 瑾， 李 真， 宁吕
（安徽建筑工业学院材料与化学工程学院，合肥 坐
２３００２２）
摘要：以甲苯二异氰酸酯、聚醚二元醇、二羟甲基丙酸为主要原料通过逐步加成聚合合成水性聚氨酯
（ＷＰＵ）￥Ｌ液。采用丙烯酸酯与水性聚氨酯乳液共聚制备聚氨酯——丙烯酸酯的复合乳液（ＰＵＡ），研究了
ＰＵＡ复合乳液的合成工艺。对胶膜的耐水性、耐溶剂性和红外光谱分析等进行分析和讨论；结果表明，在ＰＵ
链上成功地引入丙烯酸酯，经改性后的ＷＰＵ耐水剂性明显提高，尤其是经ＢＡ改性后的吸水率有３６．７ 、降
为４．３１％，在耐溶剂方面也有明显的改善。
关键词：水性聚氨酯；丙烯酸酯；复合乳液；改性；性能
中图分类号：ＴＱ３２８．３：ＴＱ９３１ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００６－４５４０（２００７）０３－０９１－０４
Ｓｔｕｄｙ ｏｎ ｔｈｅ ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ ａｎｄ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ
ｏｆ ｗａｔｅｒｂｏｒｎｅ ａｃｒｙｌａｔｅ ｍｏｄｉｆｉｅｄ ｐｏｌｙｕｒｅｔｈａｎｅ
ＬＩＵ Ｊｉｎ。 ＬＩ Ｚｈｅｎ。 ＮＩＮＧ Ｌｖ－ｈｕａ
（Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ａｎｈｕｉ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ ａｎｄ Ｉｎｄｕｓｔｙ，Ｈｅｆｅｉ ２３００２２，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｗａｔｅｒｂｏｒｎｅ ｐｏｌｙｕｒｅｔｈａｎｅ（ＷＰＵ）ｅｍｕｌｓｉｏｎｓ ｗｅｒｅ ｓｙｎｔｈｅｓｉｚｅｄ ｂｙ ｓｔｅｐ—ｇｒｏｗｔｈ ａｄｄｉｔｉｏｎ ｐｏｌｙ—
ｍｅｒｉｚａｔｉｏｎ ｆｒｏｍ ａ ｐｏｌｙｅｔｈｅｒ ｐｏｌｙｌｏｌ，ｔｏｌｕｅｎｅ ｄｉｉｓｏｃｙａｎａｔｅ，ｄｉｍｅｔｈｙｌｏｌｐｒｏｐｉｏｎｉｃ ａｃｉｄ．Ｔｈｅ ｐｏｌｙｕｒｅ—
KH550交联改性无溶剂聚氨酯／丙烯酸酯乳液的合成应用
财 抖 ２Ｏｌ３年第１８期（／１４）卷
文章编号：１００１—９７３１（２０１３）１８—２７０６—０４
ＫＨ ５ ５ ０交联改性无溶剂聚氨酯／丙烯酸酯乳液的合成应用
李睛龙，沈一丁，费贵强，王海花，陈宗明
（陕西科技大学化学化工学院，教育部轻化工助剂化学与技术重点实验室，陕西西安７１００２１）
摘 要： 采用原位聚合法，合成了一系列 一氨丙基三
乙氧基硅烷（ＫＨ５５０）改性的无溶剂阴离子型聚氨酯／
丙烯酸酯复合乳液（ＷＰＵＡ）。重点考察了ＫＨ５５０用
量对ＷＰＵＡ乳液及涂膜性能的影响，通过红外光谱
（ＦＴ—ＩＲ）、热重分析（ＴＧＡ）、粒度分析仪（ＤＬＳ）、原子 力显微镜（ＡＦＭ）、吸水率测试等对其相关性能进行了
表征。结果表明，ＫＨ５５０反应到聚氨酯链段上且当
（ＫＨ５５Ｏ）一１．Ｏ５ （占整个反应物总量，下同）时，
ＷＰＵＡ乳液稳定性较好，平均粒径为１Ｏ４．５ｒｉｍ，其热
稳定性也较佳，涂膜表面平坦且较规整，硬度可达２Ｈ，
耐冲击性合格，附着力达到０级，吸水率低至８．５７ 。
关键词： 无溶剂；阴离子；聚氨酯／丙烯酸酯；ＫＨ５５０； 耐水・眭
中图分类号：ＴＱ６３０．７ 文献标识码：Ａ
Ｄ（）Ｉ：１Ｏ．３９６９／ ．ｉｓｓｎ．１００１－９７３１．２Ｏ１３．１８．Ｏ２７
１ 引 言
随着人们环保意识的增强，溶剂型材料的使用范 围明显受到限制…，水性材料的研究日益受到重视［ 。
以水性无溶剂聚氨酯／丙烯酸酯复合乳液为基料的水 性涂料应运而生，成为目前极为活跃的研究和开发领
域 。水性聚氨酯／丙烯酸酯兼具聚氨酯的耐磨损、可
裁剪 和聚丙烯酸酯的硬度高、耐候性好等特性，并且
具有安全、无毒、不燃、无环境污染等优点。基于上述 优良的性能，它已经在某些领域得到了尝试，但由于其
耐水性、耐溶剂性及硬度难以完全与溶剂型产品相媲
美，无法满足高档水基涂料的要求，并未完全得到推 广。而交联改性是提高其耐水性等的有效方法ｌ５ Ｊ，有
聚丙烯酸酯乳液聚合与改性优化研究
聚丙烯酸酯乳液聚合与改性优化研究
摘要：聚丙烯酸乳液聚合的整个流程主要为分散、乳胶粒生成、乳胶粒长大以及聚合等环节。本文对聚丙烯酸酯乳液聚合过程进行了分析，对聚丙烯酸酯乳液聚合功能性单体改性于复合改性展开了研究，以供参考。
关键词：聚丙烯酸酯乳液聚合；功能性单体改性；复合改性
1.聚丙烯酸酯乳液聚合
1.1 乳液聚合的过程
聚丙烯酸酯乳液聚合的组成主要分为丙烯酸酯类单体、引发剂、乳化剂以及水（分散介质）。乳化剂中含有亲油的非极性基团和亲水的极性基团，使得丙烯酸酯类单体在水中较均匀地分散，形成小胶束，从而在引发剂的作用下进行自由基聚合，完成乳液聚合。根据时间-转化率的关系，将乳液聚合过程分为四个阶段：分散阶段、乳胶粒生成阶段、乳胶粒长大阶段以及聚合反应完成阶段。
分散阶段也就是预备阶段。在搅拌过程中，乳化剂使聚合单体分布在乳化剂分子稳定的单体液滴内、胶束内以及有着极少量的部分在水相中。在聚合单体、乳化剂和水混合均匀时，便达到了单体在单体珠滴、胶束以及水相之间的动态平衡。
在分散阶段后期，加入引发剂并升高温度，引发剂在水相中生成自由基，自由基先和体系中少量氧或单体中的阻聚剂反应，这个过程称为诱导期。诱导期结束后，自由基引发聚合反应，生成乳胶粒，该过程称为乳胶粒生成阶段，乳胶粒生成的机理包括低聚物成核机理和胶束成核机理。
在乳胶粒长大阶段中，自由基由水相进入乳胶粒，并引发聚合，乳胶粒便不断长大。理论上，聚合体系中的数目以及乳胶粒内的单体浓度不变，单体珠滴中的单体输送到乳胶粒，直到单体珠滴消失，这时反应只能消耗乳胶粒内的单体，随着单体浓度降低，反应速率不断下降。但是现实中，由于存在体积效应，在乳胶粒长大阶段后期出现加速现象。
1.2 新型乳液聚合工艺
1.2.1 无皂乳液聚合
无皂乳液聚合过程中完全不加或只加入微量乳化剂，其无残留乳化剂，产物的耐水性、电学性能、光泽度等较好。无皂乳液聚合主要是将丙烯酸酯类单体自身的亲水性链段或基团发挥出乳化剂的作用，从而反应稳定进行。无皂乳液聚合的特点有①避免了乳化剂的过量使用，降低了成本；②制得的乳液的粒径较为均匀，分散性较好。③产物涂膜性能较好，避免了乳化剂残留的影响。
水性聚氨酯的用途分类说明
水性聚氨酯的用途汇总
涂料类 轻纺 织物表面涂层剂
羊毛织物防缩整理剂 抗静电整理剂
抗起毛起球整理剂 其它功能性整理剂
皮革加工 皮革涂饰剂 人造革树脂
涂料 家俱漆 电泳漆
电沉积涂料 建筑涂料
纸张处理涂料 玻璃纤维涂料
印花涂料 水性油墨
印染 染色助剂
涂料印花粘接剂 柔软与防皱整理剂
抗静电和亲水整理剂
粘合剂类 胶粘剂 鞋用胶粘剂
真空吸塑胶 植绒胶粘剂
层压制品及复合包装 压敏胶
木材胶粘剂
汽车工业领域用胶 汽车车身用胶
汽车内饰用胶
汽车发动机底盘用胶
汽车零部件用胶
汽车制造工艺用胶
弹性体 PVC手套
密封胶 水泥外加剂 提高水泥强度和耐水性 一、 轻纺（纺织方面）：水性聚氯酯能赋于织物柔软而丰满的手感和皮感
调节聚氯酯高分子结构还可用于织物的防水、防油、防污、防起毛起球等整理改善纺织
品的抗溶剂性、耐磨性、耐洗性、防皱、防缩、耐压烫 1、 织物表面涂层剂 织物涂层是指在织物(基布,通常是中长纤维布,帆布,尼龙绸 涤纶等)表面涂一层具有高
附着力的高聚物,成膜后经后处理加工.得到不同要求的功能性涂层织物.水性聚氨酯无毒
无环境污染.是推荐使用的高档织物涂层剂.具有很好的发展前景,广泛用于尼丝纺,真丝
棉,帆布,涤棉等织物.经涂层整理后的织物具有防水透湿,表面柔软,富有弹性的功能.为了
提高水性聚氨酯涂层的性能,可在制备过程加入封闭剂,使封闭剂与预聚体中的部分异氰酸酯基反应生成氨酯键 而氨酯键在加热的条件下又裂解 生成异氰酸酯(解封闭) 再与
织物上的羟基反应生成聚氨酯.这样就增加了聚氨酯涂层与织物的结合力. 2、 羊毛织物防缩整理剂 树脂整理是目前国外常用的羊毛防缩加工方法 与氧化法相比 基本上对羊毛没有损伤,
处理比较均匀,操作易控制. 3、 抗静电整理剂
大多数化纤织物摩擦后会产生负电荷,因而需采用抗静电剂进行整理.抗静电剂是一类重
要的织物后整理助剂.阳离子表面活性剂对合成纤维来说,是效果较好的抗静电剂,但是 在工业中应用的此类抗静电剂存在着耐洗牢度不够,染色织物容易变色,摩擦牢度低的缺
丙烯酸改性水性聚氨酯涂料的研制
２００２年第２期 合成材料老化与应用 ７
丙烯酸改性水性聚氨酯涂料的研制
李璐瞿金清杨卓如 （华南理工大学化工学院 广州５１０６４０）
摘要：采用共混方法制备了丙烯酸酯乳液改性水性聚氨酯涂料，研究了水性聚氨酯和聚丙烯酸酯乳液种
类及配比对涂膜性能的影响。性能测试表明共混改性的涂膜性能比水性聚氨酯乳液涂膜性能有明显的提 高。
关键词：水性聚氨酯 聚氨酯一丙烯酸酯改性
水性聚氨酯具有良好的物理机械性能、优异的 耐寒性、弹性及软硬度随温度变化不太大等优点，在
胶粘剂、涂料和油墨领域得到广泛的应用。但水性
聚氨酯涂膜耐水性不好，机械强度不及丙烯酸树脂。 丙烯酸乳液涂膜具有机械强度高、耐老化、耐候性好 和耐水性好等优点，但存在热粘冷脆的缺点。将水
性聚氨酯树脂和丙烯酸乳液复合，能克服各自的缺 点，做到扬长避短＿ｌｊ，使涂膜性能得到明显的改善。 丙烯酸改性水性聚氨酯的途径可分为四类［２，３ ７：（１）
聚氨酯（ＰＵ）乳液和聚丙烯酸酯（ＰＡ）乳液物理共混 改性；（２）合成带双键的不饱和氨基甲酸酯单体和丙
烯酸酯共聚；（３）用ＰＵ乳液作种子进行乳液聚合； （４）先制得溶剂型聚氨酯丙烯酸（ＰＵＡ），再蒸除溶
剂，中和乳化得到复合乳液。其中ＰＵ和ＰＡ树脂的
物理共混既简单经济，又能较大程度的提高水性聚 氨酯的性能。本试验通过水性聚氨酯与丙烯酸乳液
物理共混，制备了性能优异的水性聚氨酯涂料。
１ 试验部分
１．１试验试剂 水性聚氨酯乳液ＰＵ：工业品，捷利康公司；丙烯
酸乳液ＰＡｌ：工业品，捷利康公司；ＰＡ２：工业品，联碳 公司；ＰＡ３：工业品，罗门哈斯公司；ＰＡ４：化学纯，联
碳公司；二乙二醇乙醚：化学纯，进口试剂；Ｎ甲基吡 咯烷酮：化学纯，中国医药上海化学试剂公司；三乙
胺：分析纯，广州试剂厂；润湿剂：Ｔｅｇｏ公司；蜡分散 液ＡＱＵＡＣＥＲ５３１：ＢＹＫ公司；消泡剂：Ｔｅｇｏ公司；增稠
剂ＳＮ：汉高化工有限公司。
水性聚氨酯复合改性的研究进展
第４２卷，第２期 １２０ ２。Ｏ１４ ２ 工程塑料应用 ＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧ ＰＬＡＳＴＩＣＳ ＡＰＰＬＩＣＡＴＩＯＮ Ｖｏ１．４２，Ｎｏ．２ Ｆｅｂ．２Ｏ１４
ｄｏｉ：ｌＯ．３９６９￣．ｉｓｓｎ．１００１－３５３９．２０１４．０２．０２８
水性聚氨酯复合改性的研究进展
盛立霞 ，郑水蓉 ，王敏 （１两北工业大学理学院应用化学系，西安７１０１２９；２．西北工业大学一华东理工大学高速铁路新材料联合研究所，西安７１０１２９）
摘要：总结了近几年来国内外在利用有机树脂或有机化合物复合改性、有机硅复合改性、天然产物复合改性和纳 米粒子复合改性等方法改性水性聚氨酯方面的研究进展，并展望了未来水性聚氨酯复合改性的发展方向。
关键词：水性聚氨酯；复合改性；进展 中图分类号：ＴＱ３２３．８ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００１．３５３９（２０１４）０２．０１２０．０４
Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｐｒｏｇｒｅｓｓ ｏｎ Ｍｕｌｔｉ－Ｍｏｄｉｆｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ Ｗａｔｅｒｂｏｒｎｅ Ｐｏｌｙｕｒｅｔｈａｎｅ Ｓｈｅｎｇ Ｌｉｘｉａ ，Ｚｈｅｎｇ Ｓｈｕｉｒｏｎｇ‘一，Ｗａｎｇ Ｍｉｎ （１．Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ ｏｆＡｐｐｌｉｅｄ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ，Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆＳｃｉｅｎｃｅ，Ｎｏｒｔｈｗｅｓｔｅｒｎ Ｐｏｌｙｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｘｉ’ａｎ ７１０１２９，Ｃｈｉｎａ；２．Ｎｏｒｔｈｗｅｓｔｅｒｎ Ｐｏｌｙｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ－ＥａｓｔＣｈｉｎａＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅ＆ＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＨｉｇｈ—ＳｐｅｅｄＲａｉｌｗａｙｗｉｔｈ ＪｏｉｎｔＩｎｓｔｉｔｕｔｅｆｏｒＮｅｗＭａｔｅｒｉａｌｓ．Ｘｉ’ａｎ ７１０１２９．Ｃｈｉｎａ１ Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ｒｅｓｅａｒｃｈ ｐｒｏｇｒｅｓｓ ｏｆ ｍｕｌｔｉ—ｍｏｄｉｆｉｃａｔｉｏｎ ｍｅｔｈｏｄｓ ｆｏｒ ｗａｔｅｒｂｏｒｎｅ ｐｏｌｙｕｒｅｔｈａｎｅ（ＷＰＵＲ）ｉｎ ｒｅｃｅｎｔ ｙｅａｒｓ ａｔ ｈｏｍｅ ａｎｄ ａｂｒｏａｄ ｗｅｒｅ ｓｕｍｍａｒｉｚｅｄ，ｗｈｉｃｈ ｉｎｃｌｕｄｅｄ ｏｒｇａｎｉｃ ｒｅｓｉｎ ｏｒ ｏｒｇａｎｉｃ ｃｈｅｍｉｃａｌ ｃｏｍｐｏｕｎｄ ｍｕｌｔｉ—ｍｏｄｉｆｉｃａｔｉｏｎ，ｏｒｇａｎｉｃ ｓｉｌｉｃｏｎｅ ｍｕｌｔｉ—ｍｏｄｉｆｉｃａｔｉｏｎ，ｎａｔｕｒａｌ ｐｒｏｄｕｃｔｓ ｍｕｌｔｉ－ｍｏｄｉｆｉｃａｔｉｏｎ ａｎｄ ｎａｎｏ—ｐａｒｔｉｃｌｅｓ ｍｕｌｔｉ—ｍｏｄｉｆｉｃａｔｉｏｎ ｍｅｔｈｏｄｓ．Ｔｈｅ ｆｕｔｕｒｅ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｆ ｔｈｅ ｍｕｌｔｉｐｌｅ－ｍｏｄｉｆｉｃａｔｉｏｎ ｏｆＷＰＵＲ ｗａｓ ａｌｓｏ ｄｉｓｃｕｓｓｅｄ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｗａｔｅｒｂｏｍｅ ｐｏｌｙｕｒｅｔｈａｎｅ；ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ ｍｏｄｉｆｉｃａｔｉｏｎ；ｐｒｏｇｒｅｓｓ
交联剂型水性聚氨酯-丙烯酸酯木器涂料性能研究
第３８卷第９期 ２００８年９月 涂料工业 ＰＡＩＮＴ＆ＣＯＡＴＩＮＧＳ ＩＮＤＵＳＴＲＹ Ｖｏ１．３８ Ｎｏ．９ Ｓｅｐ．２００８
交联剂型水性聚氨酯一丙烯酸酯木器涂料性能研究
江峰，沈慧芳，瞿金清，陈焕钦（华南理工大学化工与能源学院，广州５１０６４０）
摘要：以异佛尔酮二异氰酸酯（ＩＰＤＩ）、聚醚多元醇、二羟甲基丙酸（ＤＭＰＡ）和甲基丙烯酸甲酯（ＭＭＡ）等为原料
通过种子乳液聚合制得了水性聚氨酯一丙烯酸酯复合乳液，进一步配制成木器用水性聚氨酯一丙烯酸酯涂料。分别
采用三羟甲基丙烷（ＴＭＰ）和环氧树脂Ｅ一２０作为内交联剂对聚合物进行改性。通过设计一系列配方，考察了两者对
水性聚氨酯一丙烯酸酯涂料性能的影响。研究表明：在设计实验条件下，ＴＭＰ对漆膜耐水、耐醇、耐污染性能改善效果
不好，而Ｅ一２０对漆膜各方面性能有显著提高。用５％～８％Ｅ一２０改性的涂料性能能满足木器涂料的要求。
关键词：水性聚氨酯一丙烯酸酯；内交联剂；改性；木器涂料；性能
中图分类号：ＴＱ ６３０．７ 文献标识码：Ａ 文章编号：０２５３—４３１２（２００８）０９—００２５—０５
Ｓｔｕｄｙ ｏｆ Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ｏｆ Ｃｒｏｓｓｌｉｎｋａｂｌｅ
Ｗａｔｅｒｂｏｒｎｅ Ｐｏｌｙｕｒｅｔｈａｎｅ—Ａｃｒｙｌａｔｅ Ｗｏｏｄ Ｃｏａｔｉｎｇｓ
Ｊｉａｎｇ Ｆｅｎｇ，Ｓｈｅｎ Ｈｕｉｆａｎｇ，Ｑｕ Ｊｉｎｑｉｎｇ，Ｃｈｅｎ Ｈｕａｎｑｉｎ
（Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ ａｎｄ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｓｏｕｔｈ Ｃｈｉｎａ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，
Ｇｕａｎｇｚｈｏｕ，Ｇｕａｎｇｄｏｎｇ ５１０６４０，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ｔｉｔｌｅ ｗａｔｅｒｂｏｒｎｅ ｐｏｌｙｕｒｅｔｈａｎｅ—ａｃｒｙｌａｔｅ ｈｙｂｒｉｄ ｅｍｕｌｓｉｏｎｓ ｗｅｒｅ ｐｒｅｐａｒｅｄ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｉｓｏｐｈｏｒ—