摘要：目前,随着人们环境保护意识的日渐增强和有关减少毒性和VOC的环保法规日益严格,水基聚合物乳液在油墨、胶粘剂和涂料等诸多应用领域中发挥着越来越重要的作用.水基聚合物乳液具有特殊的最低成膜温度(MFT),当被涂物表面温度低于MFT时,要混入有机溶剂作为成膜聚结剂,这一方面增加了体系的VOC含量,另一方面在干燥不充分时,其残留的VOC使涂膜的防粘连性或耐水性变差;而且水基聚合物乳液与其它类型的聚合物相比还存在着一个严重的缺点即耐水性差.改善这一不足的方法,一是减少乳化剂用量,制备无皂聚合物乳液;另一个更有效的方法是交联反应,使聚合物由可溶可融的线型结构变为不溶不融的体型结构,这样一方面可降低聚结剂用量,另一方面可以改善聚合物乳液的耐水性、耐溶剂性、耐酸碱性,同时使涂膜强度和耐粘污性等亦有明显的提高. 众所周知,水性聚氨酯分散体(PU)和丙烯酸乳液(PA)存在着性能上的互补,人们常将二者拼用,以期得到性能优异的水性树脂,经常采用冷拼和接枝共聚两种方式,其后者因PU链节上接枝了PA而具有更佳的抗磨性、抗冲击性、抗粘着性和耐溶剂性,但二者的复合也存在一些问题. (1)PU和PA之间缺少交联点,大量的PU和PA以独立的形式存在于体系中,涂膜的耐水性和耐溶剂性提高不明显;(2)PU在制备过程中常引入大量的溶剂,在后期要减压除溶剂,不仅增加工序而且浪费资源,增加成本.(3)PU/PA的制备过程中常引入表面剂以增进体系稳定性.但这样会影响胶膜的耐水性而或不用或少用表面活性剂的工艺所得产品的稳定性又是一个问题. 本文针对上述问题,对丙烯酸改性聚氨酯分散体(PUA)和丙烯酸乳液(PA′)分别进行结构设计,提供了一种互穿网络聚合物乳液(LIPNPU/PA)和具有梯度分布的核壳结构乳液(PA′)及其制备工艺.该方法制备的水基聚合物乳液体系间存在着网络的物理贯穿和部分接枝共聚,增加体系的"强迫"相容性,从而获得各组分本体性能的最佳结合,同时PUA和PA′间还能在成膜后期发生常温自交联反应,从根本上解决了PU和PA间的拼混问题.
