胶粒为“Salami”结构的PMMA/SiPUA乳液与膜性能研究

摘要

采用两步法,先以六亚甲基二异氰酸酯(HDI)、聚醚二元醇(N210)、端羟丙基硅油(HPMS)、端羟基丙烯酸树脂(PA-OH)为主要原料,合成了含硅聚氨酯-丙烯酸酯(Si PUA)种子乳液,然后在Si PUA乳胶粒内引入甲基丙烯酸甲酯(MMA),通过原位自由基共聚合,构筑了以Si PUA为壳,聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)为多核的"Salami"结构乳胶粒(PMMA/Si PUA).FTIR和DSC测试表明,聚氨酯、有机硅与丙烯酸酯发生反应,并确认了PMMA的生成;TEM结果显示,PMMA/Si PUA乳胶粒子具有"Salami"结构;随着Si PUA中HPMS含量的增加,PMMA/Si PUA乳胶粒子的粒径先增加后减小,粒径分布则从单峰窄分布变化到双峰宽分布,其乳液涂膜的水接触角呈现先增加后减小的趋势,但膜的吸水率则逐渐减小;与Si PUA相比,PMMA/Si PUA涂膜的透明性有一定下降,相分离程度增加;动态流变测试显示,PMMA/Si PUA涂膜中PMMA的存在,提高了其模量和黏度.当Si PUA中HPMS含量为10 wt%,核/壳质量比m(PMMA)/m(Si PUA)=0.5时,PMMA/Si PUA乳液的粒径较小,且为单峰分布,其涂膜的耐水性和耐高温性能较好.