聚氨酯/丙烯酸酯共混乳液的光交联及其防腐涂料的制备
众所周知，丙烯酸酯共聚物的室温快速交联一直是涂料领域的难题。为此，本研究合成了双键封端的聚氨酯乳液及含双键的丙烯酸酯共聚物乳液，然后将两种乳液共混，在光敏引发剂作用下分别进行紫外光交联和室温可见光交联。该交联方法不仅具有光固化速度快的特点，而且涂膜既具丙烯酸酯共聚物耐候、保光保色的优点，又具聚氨酯的阻隔性好、高强度、高附着力的特性。所得主要成果如下：
1．以4，4’-二环己基甲烷二异氰酸酯、聚酯二元醇、二羟甲基丙酸、甲基丙烯酸羟乙酯为原料制备了双键封端的聚氨酯乳液。确定了最适宜的预聚温度、封端时间及水分散搅拌强度。并考察了R值和亲水基团对乳液性能的影响。
2．以甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸烯丙酯为单体，乙氧基化烷基醚硫酸铵（CO-436）和壬基酚聚氧乙烯醚（NP-40）为复合乳化剂，制备了含双键的丙烯酸酯共聚物乳液。考察了甲基丙烯酸烯丙酯单体用量、引发剂用量、乳化剂配伍对丙烯酸酯乳液聚合行为的影响。结果表明：利用甲基丙烯酸烯丙酯中丙烯基和烯丙基双键活性的不同，通过乳液聚合法可成功制备含双键的丙烯酸酯共聚物乳液，确定了较适宜的乳液聚合工艺条件，即mMMA：mBA：mMAA：mALMA=60．4：33．1：1．5：5，mCO-436：mNP-40=1：1，复合乳化剂用量2％、引发剂用量0．7％，83℃反应4h。
3．将两种乳液混合涂膜，进行紫外光固化。考察了光引发剂用量和两种乳液配比对固化膜凝胶含量、吸水率和涂层硬度、柔韧性、抗冲击强度的影响。结果表明：共混乳液的固化膜凝胶含量达95％以上，铅笔硬度最大达到4H，柔韧性1mm，抗冲击强度达到45cm。
4．将两种乳液共混涂膜，进行室温可见光固化。考察了光引发剂用量、交联单体用量和交联时间对固化膜凝胶含量的影响。结果表明：光引发剂ITX用量为乳液质量的0．4％，TMPTA用量为乳液质量3％时，交联时间48h，共混乳液的固化膜凝胶含量达88％，且制备的室温可见光固化水性防腐涂料性能良好，可满足一般要求下的金属防腐蚀。
水性防腐涂料;聚丙烯酸酯;聚氨酯;光敏引发剂;光交联;共混乳液
北京化工大学
硕士
材料学
夏宇正
2009
中文
TQ630.71
71
2010-01-19（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）