高固体含量水性聚氨酯丙烯酸酯复合乳液的合成与性能

摘要

采用偶氮二异丁腈(AIBN)为引发剂,阴离子聚氨酯水分散体(PUD)为乳化剂和反应物,与甲基丙烯酸甲酯(MMA)和丙烯酸丁酯(BA)通过乳液共聚合制备高固体含量聚氨酯丙烯酸酯复合乳液(PUA).研究提高PUA乳液固体含量的途径,讨论单体种类和添加量对PUA乳液与涂膜性能的影响,并采用热重分析(TGA)和傅里叶红外光谱(FT-IR)对PUA涂膜的热稳定性和结构进行表征.研究结果表明:将PUD/丙烯酸酯单体以6 000 r/min的转速分散20 min,在70 ℃热聚合1～2 h,后期追加单体质量分数为0.70%的AIBN能提高PUA乳液的固体含量达45%以上;在m(PUD)/m(单体)=1-1.2,m(MMA)/m(BA)=2-1条件下合成的PUA涂膜拥优异涂膜性能:涂膜的吸水率为15.5%,吸碱率为7.9%,吸醇率为28.9%,摆杆硬度为0.75和耐低温冷脆性(-20 ℃,3 d,涂膜不开裂);MMA与BA复合能明显提高PUA涂膜热稳定性.