.丙烯酸改性芳香族聚醚聚氨酯分散体热稳定性的研究_周铭
丙烯酸酯接枝共聚改性聚氨酯乳液的结构与性能
・
工艺 ・ 备 ・ 设
蔡斯让， 郭
摘
宁， 张瑞珠 ， 永祥 金
（ 州 市化 工研 究所 ，１４０ 广 ５０３）
要 ： 用 原 位 接 枝 聚 台 制 备 枝 壳 结 构 的 而烯 酸 酯 改 性 聚 氨 酯 乳 械 。 用 电 子 显 微 镜 测 定 了 乳 液 粒 子 的 太 小 和 采
１ 实 验 部 分
１１ 主 要原 材料 ．
聚氨酯 乳 液 ， 制 或 外 购 ； 丙烯 酸 酯 乳 液 ， 自 聚 自
图 １ 三种 乳 液 的和 Ｐ 的 ４倍 和 ６倍 ， 且 Ｌ Ａ Ｕ 而
未 发现 小于 ２０ｉ ｌ ０ ｎ 的粒 子 。实 验发现 ， 用 乳液 ｌ 单 作 为保 护胶 体 ， 另 加 复 合乳 化 剂 也 能 制 得 Ｐ Ａ乳 不 Ｕ 液 ， 是 聚 合 稳 定 性 差些 ， 只 残渣 量 为 １ ～５ 。可 ％ ％ 见 ， 加的 复合乳 化剂 没有形 成新 的胶 束 ， 添 而是 与 Ｐ Ｕ 共 同构成 粒 子 的保 护 层 ， Ｐ Ａ乳 液 更稳 定 。丙 烯 使 Ｕ 酸酯进 入 Ｐ Ｕ粒 子 内部 ， 子表 面 的引 发 剂与 聚 氨酯 粒 反应 生成 聚 氯 酯链 游 离 基 ， 烯 酸 酯 在 它上 面链 增 丙
仍存 在
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和
市 售 末 改 性 聚 氯 酯 乳 液 ：
表 １ 三种乳 液的粒径和形态
＊ 括 号 内为谊 粒 径 的 粒 于数 占粒于 总数 的 百分 数 。
醚 碧
ａ Ｐ ０ — Ａ ｘ５０ ０ ｂ ｒＬ × ｌ ０ Ｌ ｕ ０ — ＬＡ ×２ ０ ５０ ０
长， 形成 接枝 共 聚物 ， 使粒 径成 倍增 加
图 １ 电镜照 片用磷 钨酸染 色 ， 的 可明显 看到 Ｐ＇ Ｌ Ａ 粒子 中 ， 由于 分 子链 支 化 和交 联 使粒 子被 分割 ， 形成 粒子 内的多 核结 构。董 岸杰 等 人 ｌ 研 究 交联 的 丙烯 ｌ 酸聚 氨酯复 合乳 液 ， 电镜 也观 察到这种 粒子 内的 多 用 核结 构 。 ２２ 热行 为 ． 几 种乳 液涂 膜 的 Ｄ Ｃ图谱 见 图 ２ Ｔ Ｓ ， Ｇ曲 线 见 图
水性聚氨酯—丙烯酸酯复合乳液的制备及其改性研究
水性聚氨酯—丙烯酸酯复合乳液的制备及其改性研究水性聚氨酯—丙烯酸酯复合乳液的制备及其改性研究摘要：水性聚氨酯（PU）乳液是一种广泛应用于涂料、胶粘剂、纺织品、皮革等领域的材料。
然而，由于其机械性能、耐久性和稳定性方面的局限性，对PU的改性研究成为目前研究的热点之一。
本文以聚醚型水性PU乳液为基础，通过丙烯酸酯的引入，制备了一种新型的聚氨酯—丙烯酸酯复合乳液，并对其性能进行了改性研究。
一、引言水性PU乳液具有优异的物理和化学性能，但其力学性能和耐久性方面还有待改善。
丙烯酸酯（AC）是一种具有良好耐候性和耐磨性的聚合物，将AC引入PU乳液中可以显著改善其力学性能和耐久性。
二、实验方法1. 制备聚氨酯—丙烯酸酯复合乳液通过改变聚醚多元醇/二异氰酸酯（IPDI）的配比、丙烯酸酯的引入量以及反应温度和时间等条件，制备了一系列聚氨酯—丙烯酸酯复合乳液。
2. 表征方法使用红外光谱（FTIR）、动态力学热分析（DMA）、扫描电子显微镜（SEM）等技术对制备的复合乳液进行表征。
3. 性能测试对复合乳液进行力学性能、耐久性和稳定性等性能测试，比较原有PU乳液和复合乳液的差异。
三、结果与讨论1. FTIR分析结果表明，丙烯酸酯成功引入到PU乳液中。
2. DMA测试结果显示，引入丙烯酸酯后，复合乳液的玻璃化温度和弹性模量显著提高，表明其力学性能得到了改善。
3. SEM图像显示，复合乳液中的丙烯酸酯形成了均匀分散的微观颗粒，有助于提高涂膜的物理强度和粘附性能。
4. 力学性能测试结果表明，复合乳液的抗张强度、弹性模量和断裂伸长率都有明显的增加。
5. 耐久性测试结果表明，复合乳液具有更好的耐候性和耐磨性。
6. 稳定性测试结果表明，复合乳液具有良好的贮存稳定性，不易发生乳化分离现象。
四、结论通过将丙烯酸酯引入水性PU乳液中，制备了一种新型的聚氨酯—丙烯酸酯复合乳液。
通过对其性能进行测试与分析，发现复合乳液具有优异的力学性能、耐久性和稳定性。
新型聚醚聚氨酯微孔弹性体的研制
科研开发
弹性体， ， （ ） ： ! " " # $ " % $ ! & ’ # ( ’ ( ! ’ ) * + , . / 0 . 1 2 34 / 5 , * 1
新型聚醚聚氨酯微孔弹性体的研制 !
亢茂青， 殷 宁， 冯月兰， 赵雨花， 瞿 波， 王心葵
（中国科学院 山西煤炭化学研究所， 山西 太原 " ） # " " " ’
第 !期
亢茂青， 等1 新型聚醚聚氨酯微孔弹性体的研制
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善了相分离程度， 玻璃化转变温度低， 这将为制备 高质量聚醚聚氨酯制品提供了必要的原料来源。
! 实验部分
! " ! 原材料 ， 二苯基甲烷二异氰酸酯 （$% ） ： 烟台万 ! ! " # & 、 华产品； 普通聚醚多元醇 （传统碱催化） ： ’ % # ( ) 天 津 第 三 石 油 化 工 厂 产 品； 新型高活性 * * + ,， （伯羟 基 质 量 分 数 为 ) ） 、 低 不饱和度 + - !) . 0 （/ ! ／ 聚 醚 多 元 醇： 、% + 1 + + .2 2 3 4 6 7 7 # ( ( 5） ［8 （( ／ ， ， ］ ， 9 :0 (;(） 2 < 8 9 $ = " .> + + ? 0( 5 5 、 ［8 （( ／ ， @ % 7 7 # ( ) 9 :0 );(） 2 < 8 9 $ =" 5 5 ， ］ ， 、 ［ （ ） ／ ， ! + + A? 0 ( BC # ( ( 8 9 :0 ( ( ; (2 < 8 9 5 5 ， ， 、 ［8 （( $ = "AD . + ?0*］ E C # ( ) 9 :0 );(） ／ ，$ ， ， 、C$, 2 < 8 9 ="D+ > + ?0*］ F # * + + + 5 5 ［8 （* ） ／ ，$ ， ， 9 :0 .;( 2 < 8 9 ="*( + D ? 0( 5 5 质量分数为 ］ 均为自制； 接枝聚合物聚醚 ’ + > . ， 天津第三石油化工厂产品； 扩 多元醇 ： G 8 G H * ( ) 链剂 > ， 丁二醇 （I ： 北京化学试剂厂产品； ! # % 8） ： 质量分数为* 催化剂 % 6 @ B 3* * 7 J * -三亚乙基二 胺 K 质量分数为 D 的一缩二乙二醇， 美国气 A 体产品公司产品； 有机硅匀泡剂： 、 % 6 @ B 3% /* + ! * 、 ， 美国气体产品公司 % 6 @ B 3% / * + ! ( % 6 @ B 3% / > H * （溶剂型） ： 青岛德慧精细 产品； 脱模剂 % 9 # * A ( ( 化工有限公司产品； 改性剂： 自配； 稳定剂： 有机 酸， 北京化学试剂厂产品。 ! " # 制备 ! " # " ! 鞋底原液制备 采用半预聚体法合成聚醚聚氨酯微孔弹性体 的原料分为 L、 扩链 I 组份。L 组份系多元醇、 剂、 发泡剂、 催化剂、 表面活性剂等组份混合而成 的组合料。I 组份为异氰酸酯封端的半预聚体。 真空脱 聚醚多元醇在 > ( +M 左右的条件下， 水>N ， 密封保存以备用。 （多元醇组份） > 1 ( 1 > 1 > L 组份 将脱水聚醚多元醇、 扩链剂、 表面活性剂、 催 化剂等按一定比例加入三口烧瓶中， 升温至 D + ! 充分混合> ， 混合均匀后， 再冷却至* A +M， ! (N . 出料， 密封保存。 ! ! +M （异氰酸酯半预聚体） > 1 ( 1 > 1 ( I 组份 将计量的异氰酸酯与脱水聚醚多元醇及改性 剂在氮气保护下加入三口烧瓶中， 在) +M左右反 应( ， 真空脱除气泡， 自然降温 （退火处理） 、 ! *N 出料， 分析游离的—, 密封保存。 / 8 质量分数，
水性聚氨酯的改性研究新进展
水性聚氨酯的改性研究新进展潘季荣;黄森;肖新颜【摘要】水性聚氨酯（WPU）广泛应用于建筑、涂料、电气绝缘及国防等领域,但是由于WPU制备过程中会引入亲水基团,导致其耐水耐油性、耐化学品性、耐候性等不如人意,需对其进行改性。
本文对WPU的最新改性方法,如有机硅改性、有机氟改性、丙烯酸酯改性、环氧树脂改性、纳米无机材料改性等进行了综述,并对WPU改性研究方向进行了展望。
%Waterborne polyurethane（WPU） had a widely application in the field such as construction,coatings,electrical insulation and defense.However,the special performance of the waterborne polyurethane can not meet the needs of most user duing to the introduction of hydrophilic groups in the synthesis of the polyurethane.Many attention has been paid to improve the water and oil resistance,chemical resistance,weather resistance of WPU.Several modification methods for waterborne polyurethane,including organosilicone modification,organofluorine modification,acrylate modification,epoxy resin modification and nano-material modification WPU,are summarized.And the future development trend of modified WPU is expected.【期刊名称】《河南化工》【年(卷),期】2012(000)003【总页数】5页(P21-25)【关键词】聚氨酯改性;有机硅;有机氟;丙烯酸酯【作者】潘季荣;黄森;肖新颜【作者单位】华南理工大学化学与化工学院,广东广州510640;华南理工大学化学与化工学院,广东广州510640;华南理工大学化学与化工学院,广东广州510640【正文语种】中文【中图分类】TQ323.8水性聚氨酯(WPU)是以水为分散介质，其分散液含有少量或者不含有机溶剂的聚氨酯。
本文以聚醚聚氨酯材料中的热塑性聚氨酯弹性体
无卤阻燃聚氨酯研究本文以聚醚聚氨酯材料中的热塑性聚氨酯弹性体（TPU）和水性聚氨酯（WPU）涂料作为研究对象,采用无卤阻燃技术对其进行改性,对于所设计的阻燃体系，主要考察了阻燃材料的阻燃性能及阻燃机理，并对材料的力学性能等其它相关性能进行了简单研究,具体可以分为以下三个方面: 1、采用二乙基次膦酸铝（ADP）和三聚氰胺氰尿酸盐(MCA）为主阻燃剂,复配二氧化钛（TiO2）和氧化铝（Al2O3）阻燃聚醚型TPU,得到阻燃性能、力学性能、加工性能均较好的阻燃材料。
当TPU/ADP/MCA/TiO2/Al2O3质量比为70/15/12/2/1时，制备的阻燃聚醚型TPU极限氧指数可达31％，垂直燃烧仅持续5s,且无滴落，阻燃级别达到V-0；拉伸强度可达24.6MPa,断裂伸长率为566％,熔融指数为4.7g/10min。
热失重分析、扫描电镜和锥形量热仪分析测试可知，TiO2和Al2O3的加入能有效提高燃烧过程的成炭量,且使得炭层更致密，同时也降低了最大热释放速率，显示出良好的阻燃协效作用. 2、采用硅溶胶对WPU涂料进行改性,当硅溶胶的添加量占总阻燃涂料质量的10％～30%时，制得的改性WPU涂料，相比纯WPU 涂料，具有更好的力学性能、耐水性、阻燃性能等性能。
当硅溶胶添加量为30％，此时涂料的耐燃时间可达389s，表干时间2.5h，实干时间7h,硬度可达HB，耐水性符合要求。
3、在硅溶胶（添加量30％）对WPU改性的基础上,通过添加阻燃剂三聚氰胺氰尿酸盐（MCA），其共混物经过球磨分散，获得了具有较好的阻燃性能、力学性能、耐水性等性能的阻燃涂料。
研究发现当WPU/硅溶胶/MCA质量比为49/21/30时,制备的材料耐燃时间可达521s，表干时间1.2h，实干时间2。
5h,附着力可达1级，硬度为B,耐水性符合要求。
热失重分析、扫描电镜分析测试可知，MCA的加入能有效提高热稳定性及燃烧过程的成炭量，二者显示出良好的阻燃协效作用聚醚型聚氨酯材料是指分子主链中含有重复的氨基甲酸酯基团（—NH-CO-O-)的一类高分子材料,它是多异氰酸酯和聚醚型多元醇反应而得的,具有较好的耐化学腐蚀性、耐候性、水解稳定性、电绝缘性等优点，可制成各种结构不同的聚合物产品，广泛用作塑料、橡胶、纤维、胶黏剂、涂料等产品。
聚氨酯弹性体的降解及稳定剂
---------------------------------------------------------------最新资料推荐------------------------------------------------------聚氨酯弹性体的降解及稳定剂聚氨酯弹性体的降解及稳定剂发布日期:2019-9-9 7161 人次浏览【双击鼠标滚屏】热氧降解及其稳定剂热氧降解反应热氧降解是被大气中的氧气引发的自由基链式过程。
对于热氧降解，聚酯型 PUE 比聚醚型 PUE 更稳定，这是由于酯基的内聚能大于醚基的内聚能。
聚醚型 PUE 的热氧降解过程是由在靠近醚键的碳原子上形成氢过氧化物所引发的。
该过程在80℃开始，超过100℃时反应加速。
聚氨化丙烯二元醇比聚氧化乙烯二元醇更容易发生热氧化降解，这是因为叔碳原子上的氢原子稳定性差，形成不稳定的氢过氧化物，从而诱发了自动氧化过程。
热氧降解稳定剂用作 PUE 的热氧降解稳定剂有两类，一类是自由基链封闭剂，另一类是过氧化物分解剂。
自由基链封闭剂自由基链封闭剂有受阻酚和芳香族仲胺两类。
受阻酚类自由基链封闭剂有 4-甲基-2， 6-二叔丁基苯酚、四[-丙酸]季戊四醇酯、 2， 2-亚甲基-双、三甘醇双-3-丙酸酯。
芳香族仲胺类的自由基链封闭剂有 N， N-二苯基对苯二胺、 N-苯基-N-环已基对苯二胺、 N， N-二--萘基对苯二胺、 N-苯基- N-异丙基对苯二胺。
1/ 8自由基链封闭剂的稳定机理[4]是：它们的分子中所含的活性氢原子与热氧降解过程中生成的大分子自由基反应，生成大分子氢过氧化物和稳定的自由基。
以 4-甲基-2， 6-二叔丁基苯酚为例，受阻酚类化合物稳定过程。
以N， N-二苯基对苯二胺为例。
过氧化物分解剂过氧化物分解剂有硫酯和亚磷酸酯两类[1， 4， 6]。
硫酯类化合物有硫代二丙酸月桂酯、 2， 2-硫代双[3-丙酸乙酯]等。
亚磷酸酯类化合物有亚磷酸三、二亚磷酸季戊四醇二异癸酯和亚磷酸苯二异癸酯等。
聚氨酯丙烯酸酯封端与解封特性及其UV-湿气双固化性能研究
聚氨酯丙烯酸酯封端与解封特性及其UV-湿气双固化性能研究1. 引言1.1 研究背景聚氨酯丙烯酸酯（PUA）是一种具有广泛应用前景的高分子材料，其具有优异的耐磨、耐腐蚀、耐热性和化学稳定性。
PUA在油墨、涂料、胶粘剂等领域有着广泛的应用，但其封端与解封特性及其UV-湿气双固化性能研究尚未得到深入的探讨。
PUA的封端结构对其性能有着重要影响，研究其封端特性有助于深入了解PUA材料的结构性质。
PUA的解封特性也是评价其可再加工性能的重要指标，因此探究PUA 的解封特性对其应用具有重要意义。
近年来UV-湿气双固化技术在涂料、胶粘剂等领域得到了广泛应用，但在PUA材料中的应用还比较有限。
研究PUA的UV-湿气双固化性能不仅可以拓展其应用领域，还可以为其工业化生产提供有力的支撑。
对PUA封端与解封特性及其UV-湿气双固化性能的研究具有重要的理论意义和实际应用价值。
1.2 研究目的研究的目的是通过分析聚氨酯丙烯酸酯封端与解封特性及其UV-湿气双固化性能，探讨其在材料科学领域中的应用潜力。
具体来说，目的包括以下几个方面：研究聚氨酯丙烯酸酯封端特性，揭示其结构特征及其对材料性能的影响，为材料设计和改性提供依据；探究聚氨酯丙烯酸酯的解封特性，分析其在实际应用中的可控释放功能，为智能材料的开发提供理论支持；研究其UV-湿气双固化性能，评价其在不同环境条件下的固化效果，为该材料在不同应用场景下的性能调控提供参考；通过实验方法的设计和结果与讨论的分析，全面评估聚氨酯丙烯酸酯的性能，为其在材料工程领域的进一步研究和应用奠定基础。
通过本研究的开展，旨在为聚氨酯丙烯酸酯材料的优化设计和工程应用提供科学依据，促进相关领域的技术创新和产业发展。
2. 正文2.1 聚氨酯丙烯酸酯封端特性分析聚氨酯丙烯酸酯是一种常用的双组分固化体系，其封端反应是影响固化性能的重要因素之一。
封端反应可以通过改变聚氨酯丙烯酸酯中的封端物质来实现。
一般来说，封端物质的种类和含量都会对固化速度、硬度和耐久性等性能产生影响。
水性丙烯酸酯涂料改性研究进展
水性丙烯酸酯涂料改性研究进展水性丙烯酸酯涂料是一种环保型涂料，具有优异的耐候性、耐水性和耐化学腐蚀性能，成为现代建筑涂料的主流产品之一。
水性丙烯酸酯涂料在使用过程中，仍然存在着一些问题，比如涂膜的硬度、耐磨性和耐化学腐蚀性能有待提高。
为了解决这些问题，近年来，研究人员对水性丙烯酸酯涂料进行了不断的改性研究，取得了一系列重要进展。
本文将对水性丙烯酸酯涂料改性研究的最新进展进行综述，以期为相关研究和应用提供参考。
一、纳米颗粒改性纳米颗粒是一种新型的功能材料，具有较大的比表面积和特殊的物理化学性质，可以在涂料中起到增强功能和改善性能的作用。
研究人员通过将纳米颗粒引入水性丙烯酸酯涂料中，有效提高了涂膜的硬度、耐磨性和耐化学腐蚀性能。
将纳米二氧化硅颗粒引入水性丙烯酸酯涂料中，可以显著提高涂膜的硬度和耐磨性；将纳米氧化铝颗粒引入水性丙烯酸酯涂料中，可以明显提高涂膜的耐化学腐蚀性能。
研究人员还发现，不同形状和尺寸的纳米颗粒对水性丙烯酸酯涂料的性能影响存在差异，通过合理选择和设计纳米颗粒，可以实现对涂料性能的精确调控。
二、功能添加剂改性功能添加剂是一类具有特殊功能的化学品，可以通过引入到水性丙烯酸酯涂料中，改善其性能和功能。
近年来，研究人员通过添加不同种类和含量的功能添加剂，成功改善了水性丙烯酸酯涂料的性能。
添加超分散剂可以提高水性丙烯酸酯涂料的分散性，降低涂料的粘度和表面张力，提高其涂布性和涂膜质量；添加抗氧化剂可以提高水性丙烯酸酯涂料的耐老化性能，延长涂膜的使用寿命。
研究人员还通过添加抗菌剂、防霉剂、防火剂等功能添加剂，成功赋予水性丙烯酸酯涂料新的功能和应用领域。
三、共聚物改性共聚物是一种高分子化合物，可以通过与水性丙烯酸酯树脂共混共聚，改善水性丙烯酸酯涂料的性能。
研究人员通过引入不同种类和含量的共聚物，成功改善了水性丙烯酸酯涂料的力学性能、耐化学腐蚀性能和耐候性能。
引入丙烯酸酯类共聚物可以提高水性丙烯酸酯涂料的柔韧性和粘附性；引入丙烯酸类共聚物可以提高水性丙烯酸酯涂料的耐化学腐蚀性能；引入氟碳类共聚物可以提高水性丙烯酸酯涂料的耐候性能。
丙烯酸酯类聚氨酯材料耐候性的研究
丙烯酸酯类聚氨酯材料耐候性的研究李敏;周立明;高丽君;王刚强;方少明【摘要】以异佛尔酮－二异氰酸酯（IPDI）、聚四氢呋喃1000（PTMEG－1000）、聚乙二醇400（PEG－400）、甲基丙烯酸－β－羟乙酯（HEMA）为基本原料，合成了一类丙烯酸酯类聚氨酯大单体，然后用偶氮二异丁腈（AIBN）引发大单体聚合制备了一种高透明性的耐候性聚氨酯（PU）材料．利用FT-IR，XRD对所制备的PU材料进行表征和分析；通过冷冻和紫外光老化处理实验，研究了PU材料的耐候性．结果表明，PTMEG－1000含量的增加能显著提高PU材料的光学性能和热稳定性，PU材料在冷冻和紫外光照射条件下，综合性能与常温下相差不大，表明其具有良好的耐候性．其中PU －3材料的综合性能较佳，其常温下透光率为92．1％，拉伸强度为13．1 MPa；在－26℃下透光率为84．7％，拉伸强度为15．7 MPa；经紫外光辐射后其透光率为74．3％，拉伸强度为11．5 MPa．%Poly(urethane-methacrylate)macromonomers were synthesized based on isophorone diisocyanate (IPDI),poly (tetrahydrofuran ) 1000 (PTMEG-1000 ),poly (ethylene glycol )400 (PEG-400 ) andβ-hydroxyethyl methacrylate (HEMA).Then high transparentpoly(urethane-methacrylate)materials with weathering resistance were prepared by the polymerization of the macromonomers using 2,2-azo-bis-iso-bu-tyro-nitrile (AIBN)as initiator.The obtained PU materials were characterized by FT-IR and XRD.The weathering resistance of PU materials was characterized under the condition of freezing and UV-irradiation. The results showed that the thermal stability and optical performance of PU materials increased with increasing PTMEG-1000 content,andcomprehensive performance in freezing and UV-irradiation conditions were almost the same results as at room temperature,which indicated the materials owned good weather-ability.PU-3 exhibited outstanding performance.The tensile strength and the transmittance of PU-3 were 13.1 MPa and 92.1% at room temperature,respectively.Its tensile strength and transmittance were 15.7 MPa and 84.7%at -26 ℃,respectively.And its tensile strength and transmittance were 11.5 MPa and 74.3% after UV-irradiation,respectively.【期刊名称】《郑州轻工业学院学报（自然科学版）》【年(卷),期】2014(000)006【总页数】5页(P43-47)【关键词】丙烯酸酯类聚氨酯;耐候性;透明性【作者】李敏;周立明;高丽君;王刚强;方少明【作者单位】郑州轻工业学院河南省表界面科学重点实验室，河南郑州 450001;郑州轻工业学院河南省表界面科学重点实验室，河南郑州 450001;郑州轻工业学院河南省表界面科学重点实验室，河南郑州 450001;郑州轻工业学院河南省表界面科学重点实验室，河南郑州 450001;郑州轻工业学院河南省表界面科学重点实验室，河南郑州 450001【正文语种】中文【中图分类】O633.4;TB340 引言聚氨酯(PU)是由多元醇为柔性链段(软段)与二异氰酸酯和低分子扩链剂等为刚性链段(硬段)交替缩合而成的嵌段聚合物.通过调节软段与硬段的比例可以获得从软质到硬质力学性能不同的产品[1].丙烯酸酯类聚氨酯材料中含有丰富的—COO—，—NH—，—O—等极性基团[2]，其高聚物分子链间能形成多种氢键，该种材料具有聚氨酯的高耐磨性、黏附力、柔韧性、高剥离强度和优良的耐低温性能,以及聚丙烯酸酯卓越的光学性能和耐候性，是一种综合性能优良的耐候性材料.聚醚类多元醇常用于制备通用聚氨酯泡沫塑料、胶黏剂和弹性体等，在聚氨酯工业中具有极其重要的地位.以聚四氢呋喃(PTMEG)为软段的PU材料具有极佳的低温力学性能及柔韧性[3-4]；以聚乙二醇(PEG)为软段的PU材料具有较好的吸湿性能及生物相容性，但力学性能相对较差[5-7].若将两种软段混合从而制备出一种新型PU材料，可以预见具有更广阔的应用前景.目前,关于混合软段制备丙烯酸酯类聚氨酯材料的报道很少.本文拟选取丙烯酸酯类聚氨酯作为基材，在合成PU材料中选用 PTMEG-1000 代替部分PEG-400，研究 PTMEG-1000 在聚醚多元醇中的含量对PU材料耐候性的影响.1 材料与方法1.1 试剂与仪器试剂：异佛尔酮-二异氰酸酯IPDI(工业级)，上海和氏璧化工有限公司产；PTMEG-1000(分析纯)，上海思域化工科技有限公司产；PEG-400(工业级),广东隆博科化有限公司产；甲基丙烯酸-β-羟乙酯HEMA(化学纯)，天津市化学试剂研究所产；二月桂酸二丁基锡DBTL(化学纯)，中国远航试剂厂(上海)产；偶氮二异丁腈AIBN(化学纯)，天津市福晨化学试剂有限公司产.仪器：XYZ-12 型万能制样机，承德市金建检测仪器制造厂产；CMT-6104 型电子拉力机，深圳市新三思计量技术有限公司产；WGT-S 型透光率/雾度测定仪，上海精密科学仪器有限公司产；Q800 型动态粘弹谱 (DMA) 仪，美国 TA 公司产；D8 Advance 型X 射线粉末衍射 (XRD) 仪，德国 Bruker 公司产；Nicolet 5700 型傅里叶变换红外光谱 (FT-IR) 仪，美国 Thermo Nicolet 仪器公司产；Diamond TG/DTA 型综合热分析仪，美国 Perkin Elmer 公司产；UB-1型紫外光照射箱，东莞宏展仪器有限公司产.1.2 PU材料的合成原料控制—NCO与—OH 摩尔比为1:1.在 250 mL 的单口烧瓶中加入计量的IPDI，PTMEG-1000，PEG-400，所需原料配比见表1.然后加定量的催化剂DBTL，在15 ℃条件下搅拌反应0.5 h，得到IPDI封端的预聚体.将AIBN和HEMA加入到预聚体中继续搅拌反应0.5 h，得到丙烯酸酯类聚氨酯大单体.大单体经真空脱泡后灌入自制的玻璃模具中，分阶段升温固化，开模得到丙烯酸酯类聚氨酯板材.表1 PU材料合成实验配方 g1.3 PU材料拉伸性能的测试对PU材料的冷冻处理：将所有需要测试的PU板材用保鲜膜包好(防止变潮)之后放于-26 ℃ 的冰箱中，48 h 后取出测其拉伸性能.对PU材料的紫外光辐射处理：将所有需要测试的PU板材放在紫外光辐射箱中,72 h之后取出测其拉伸性能.2 结果与讨论2.1 PU材料的FT-IR分析利用FT-IR对不同 PTMEG-1000含量的PU材料进行分析，结果见图1.由图1可看出，不同PTMEG-1000 含量的PU材料的红外光谱基本一致，这是由于PEG和PTMEG结构类似[8].在 2 200～2 400 cm-1附近没有出现—NCO的特征吸收峰，说明PU材料中没有残余的—NCO存在，在丙烯酸酯类聚氨酯大单体制备过程中体系反应比较完全.在 1 530 cm-1附近出现了N—H的弯曲振动和C—H的伸缩振动混合峰，1 710 cm-1为—CO的特征吸收峰[9]，在 1 107 cm-1附近出现—O—的特征吸收峰，说明该体系PU材料中有氨酯基团生成.在 1 550～1 650 cm-1附近没有出现CC双键的特征吸收峰，说明后期反应中，HEMA 完全反应，大单体交联固化完全.图1 不同PTMEG-1000含量的PU材料的红外谱图将不同 PTMEG-1000 含量的PU材料置于紫外光老化箱中，在55 ℃下，距离光源18 cm 处放置72 h，然后进行红外光谱测试，所得结果见图2.由图2可看出，紫外光辐射后不同 PTMEG-1000含量的PU材料的红外光谱基本一致.与图 1 相比，在3 323 cm-1 处峰的强度有所增强，这是老化后产生醇羟基的缘故.但变化并不明显，表明大单体结构基团没有发生变化，也说明PU耐紫外光性能较好.图2 紫外光照射后的不同 PTMEG-1000含量的PU材料的红外谱图2.2 PU材料的透光率图3为室温下不同 PTMEG-1000 含量PU材料实物照片图(样品厚度为4 mm，从左到右依次为PU-1,PU-2,PU-3,PU-4,PU-5和PU-6).由图3可看出，PU材料透光率很高，这是由PU本身结构决定的[9]，聚醚作为柔性链段，不易结晶，光线在通过PU材料时,几乎不发生折射和反射，所以透光率高.表2为不同PTMEG-100含量的PU板材分别在室温、-26 ℃冰箱中放置 48 h、在紫外光辐射箱中放置 72 h 条件下的透光率结果.由表2可知，常温下PU材料的透光率均在90%以上，具有优异的透明性.与室温条件下相比，冷冻后的PU材料透光率下降约7%～10%，而紫外光辐射后的PU材料透光率下降约 9%～19%.通常情况下，PU吸收290～400 nm 紫外线后发生降解，导致聚合物链断裂和交联.同时，降解所形成的发色团，引起PU材料的颜色加深变黄，透光率下降.冷冻条件下，由于测试时空气水分遇冷液化形成水雾附在材料表面，导致透光率测试结果偏低,因此，PU材料适合在低温条件下使用.2.3 XRD分析图4和图5分别为不同PTMEG-1000含量的PU材料经紫外光照射前后的 XRD图谱.从图4和图5可看出，几种PU材料在紫外光照射前后均没有特殊的衍射峰，表明这几种复合材料均为无定形态，且照射前后结构基本没发生变化.图3 室温下PU材料在自然光下的实物图表2 不同PTMEG-1000含量的PU板材在不同条件下的透光率%图4 不同PTMEG-1000含量的PU材料的XRD图谱图5 不同 PTMEG-1000 含量的PU材料经紫外光照射后的 XRD 图谱2.4 PU材料的热稳定性图6为不同 PTMEG-1000 含量的PU材料的TG曲线.由图6可看出，不同PTMEG-1000 含量的PU材料降解趋势相似，热分解温度均在250 ℃ 以上，250 ℃之前几乎没有失重，说明6种PU材料聚合反应都比较完全，没有残余小分子；材料的降解分两个阶段进行，分别为PU材料的氨酯键和碳碳键的降解.随着PTMEG-1000 含量的增加，PU材料的外延起始热降解温度逐渐升高.这是由于PTMEG-1000 较 PEG-400 分子链多了两个—CH2基团，氨酯键的比例降低，所以分子链更加不易断裂，材料的热稳定性增加.总体来说，所制得的PU材料具有较好的热稳定性.图6 不同 PTMEG-1000 含量的PU材料的TG曲线图7 不同 PTMEG-1000 含量的PU材料的损耗因子-温度曲线2.5 PU材料的玻璃化转变温度图7为不同 PTMEG-1000 含量的PU材料的损耗因子-温度曲线.由图7可看出，损耗因子随着温度的升高呈先增加后下降的趋势.损耗因子峰值所对应的温度为材料的玻璃化转变温度.随着 PTMEG-1000 含量的增加，玻璃化转变温度向低温移动，损耗因子峰值降低.PU-1至PU-6的玻璃化转变温度分别为80.5 ℃，70.4 ℃，64.9 ℃，57.0 ℃，48.6 ℃，32.6 ℃.这是由于 PTMEG-1000分子链较长，柔顺性较好，随着 PTMEG-1000 的加入，软段比例增大，所得材料柔韧性增加，从而使PU材料的链段更容易运动，致使其玻璃化转变温度降低.综合PU材料的热稳定性和玻璃化转变温度测试结果可知，PU-3既有效好的热稳定性又有较高的玻璃化转变温度，综合性能较佳.2.6 PU材料的拉伸性能不同PTMEG-1000含量的PU材料在常温、冷冻和紫外光辐射条件下的拉伸强度对比曲线见图8.由图8可看出，随着PTMEG-1000的加入，PU材料的拉伸强度逐渐降低.这是由于随着 PTMEG-1000含量的增加,柔性链段比例提高，硬段比例降低,不利于大量氢键的形成，致使氢键数量减少，降低了分子之间的物理作用.因此，材料的拉伸强度逐渐降低.对PU材料在常温、冷冻和紫外光辐射条件下的拉伸性能分析可看出，冷冻后的PU材料的拉伸强度强度与常温下PU材料的拉伸强度相比有明显提高；而紫外光照射后PU材料的拉伸强度有所下降，但下降幅度不是很大，表明合成的PU材料可应用于低温条件下的工作领域.图8 不同 PTMEG-1000 含量的PU材料在常温、冷冻和紫外光辐射条件下的拉伸强度对比曲线图3 结论本文以 IPDI，PEG-400，PTMEG-1000，HEMA为基本原料，利用大分子单体合成技术，制备了一类具有优异透明性的耐候性丙烯酸酯类聚氨酯材料.PTMEG-1000 的加入对PU材料的透光率、热稳定性和拉伸强度均有较大的影响.PTMEG-1000含量的增加能显著提高PU材料的光学性能和热稳定性，且在冷冻和紫外光照射条件下，综合性能与常温下相差不大，表明其具有良好的耐候性.PU-3材料的综合性能较佳，其常温下透光率为 92.1%，拉伸强度为 13.1 MPa；在-26 ℃下透光率为 84.7%，拉伸强度为 15.7 MPa；经紫外光辐射后其透光率为 74.3%，拉伸强度为 11.5 MPa.参考文献:[1] 张军瑞,戴子林,涂伟萍,等.高性能透明聚氨酯的研究进展[J].材料导报,2013,27(17):91.[2] 方少明,周立明,张留城,等.IPDI/HEMA/PEG大单体的合成及其聚合物的制备[J].高分子材料科学与工程,2004,20(5):109.[3] Harrison J R.The use of PTMEG in polyurethane coatings[J].Journal of Elastomers and Plastics,1985,17(1):6.[4] Yi Y H,Ma R Y.Study of the main influence factors on compression set of PTMG based polyurethane elastomer[J].Advanced Materials Research,2012,630:67.[5] Daud F N,Ahmad A,Badri K H.Preparation and characterization of plasticized palm-based polyurethane solid polymer electrolyte[J].AIP Conference Proceedings,2013,1571:775.[6] Bonfi M,Sirkecioglu A,Bingol-Ozakpinar O,et al.Castor oil and PEG-based shape memory polyurethane films for biomedicalapplications[J].Journal of Applied Polymer Science,2014,131(15):686. [7] Decker C,Masson F,Schwalm R.Weathering resistance of waterbased UV-cured polyurethane-acrylate coatings[J].Polymer Degradation and Stability,2004,83(2):309.[8] 王鹏,罗建斌,杜民慧,等.以PEG和PTMG为混合软段的聚氨酯的合成、表征及血液相容性研究[J].生物医学工程学杂志,2005,22(4):734.[9] 方少明,高丽君,周立明,等.聚醚的种类对丙烯酸酯类聚氨酯材料性能的影响[J].塑料,2005,34(3)：46.。
丙烯酸接枝共聚改性聚氨酯的研究
（ ） ＧＢ ７ ４ １ ８ ， 成 都 仪 器 厂 生 产 的 ３按 ２ ９ — ９１ 用
ＮＸＳ ⅡＡ 型旋转 粘度 计测定 一
（ ） 结 性 能 的 测 定 ： 切 强 度 按 Ｇ ７ ２ — ４粘 剪 Ｂ １４
１８ ９ ６进行
８ ０
湖南 工程 学院 学报
２１ ０ １年
在 ２ ０ｍｌ 口瓶 装 上 搅 拌 器 、 ５ 三 回流 冷凝 管 、 滴
液漏斗 ． 定量 的 ＴＤＩ 将 加入 到二 甲亚砜 和 甲基 异 丁
１ ０ ￣ ２ ０ ｍ 处有 一个较 宽 的吸收峰 ， ９ ０－ ２ ０ｃ － 这是 Ｎ＿ － Ｃ—Ｏ基 团 的特 征 吸 收 ； 由上 述 分 析 可 知 所 制 得 的 样 品为聚 氨酯样 品．
２ 实 验 结 果 与讨 论
２ １ 红 外 表 征 ．
图 ３ 聚氨酯的 Ｄ Ｃ曲线 图 ４ 丙烯酸接枝聚氨酯共聚物的 Ｄ Ｃ曲线 Ｓ Ｓ
由图 ３ ４可 以看 出聚 氨 酯 的熔 融 吸 热 峰值 为 、 ６． ２ ４℃ ， 丙烯 酸接枝后 熔 融吸热 峰值 为 ７ ． 经 ３ ５℃ ， 温 度升 高但 变化不 是 很 明显 ， 明有一 定 程 度 的接 说
酯 在温度 较 低 的情 况下 其韧 性 和与板 材 的粘 结性 都
（ ） Ｔ—Ｉ １Ｆ Ｒ分析 ： 采用 Ａ ＶＡＴ ＡＲ 傅 立 叶 红外 光 谱仪 进 行测试 ．
（） Ｓ ２ Ｄ Ｃ测 试 ： 示 扫 描 量 热 仪 Ｑ Ｏ测 试 其 差 ２
ＤＳ 曲线 ， Ｃ
有 一定 程度 的下 降 ， 了扩 大 聚氨酯 的应用 范 围 ， 为 提 高 聚氨酯 的性能 ， 其在 温度 较 低 的 情况 下 仍 具 有 使 许 多 良好 的特性 ， 过 改 变 聚 氨 酯 的 原料 种 类 及 组 通
丙烯酸酯改性聚氨酯胶黏剂
化学推进剂与高分子材料Chemical Propellants & Polymeric Materials２０１０年第８卷第１期· 20 ·丙烯酸酯改性聚氨酯胶黏剂时国珍(黎明化工研究院， 河南洛阳 471000)摘 要：叙述了丙烯酸酯改性聚氨酯胶黏剂的3种制作方法：共混法；互穿聚合物网络法；接枝法。
简述了几种典型共混物组成，详述了互穿聚合物网络和接枝聚合物的制法。
关键词：丙烯酸酯；聚氨酯；胶黏剂；改性中图分类号： TQ433.432 文献标识码： A 文章编号： 1672－2191(2010)01－0020－03收稿日期：2009－09－28作者简介：时国珍(1966－)，女，高级工程师，主要从事胶黏剂研究。
电子信箱：lmshiguozhen@由于聚氨酯胶黏剂具有许多优异性能，在国外已广泛用于纺织、土木建筑、交通运输、电子元件、制鞋、包装等工业。
世界发达国家都很重视聚氨酯胶黏剂的开发。
但聚氨酯的缺点是固化速度慢，耐温耐候性差，对金属附着力小。
近年来，人们开发了一些性能改进的新品种，丙烯酸改性聚氨酯是改进的方法之一。
通过引入丙烯酸酯化合物使其兼具丙烯酸酯和聚氨酯2种胶的特点，不仅可制得快固化胶，而且提高了聚氨酯胶的耐腐蚀性、耐候性及对金属的附着力。
丙烯酸酯改性聚氨酯主要有3种方法：①共混法；②互穿聚合物网络法；③接枝法。
其中共混法改性已有较长历史，其固化方法以辐射或紫外线固化居多，后2种改性方法报道较少。
１ 共混法通过丙烯酸酯和聚氨酯共混可得到多种用途的胶黏剂，如用于柔软印刷板、光信息接收板、半导体硅片加工、喷墨打印机层压模拟喷墨喷嘴、纸塑复合、外伤包扎等[1－4]。
通过共混可得到快速固化的复配物，改进聚氨酯胶的固化性能。
共聚物多以丙烯酸酯与聚氨酯的预聚物为基础进行复配。
固化方式多为辐射或紫外线固化，也有湿固化、厌氧固化、热固化和反应固化等形式。
以下为几种典型共混物组成。
水性油墨用丙烯酸酯乳液的改性研究进展
乳胶 膜 的耐溶 剂性 能 、耐 水性 能 、断 裂强度 、断裂 伸 长率等。孙学武等 先 合成碳 一碳双键 封端的水性 Ｐ Ｕ预 聚物 ，再 用丙烯 酸丁酯和 甲基丙烯 酸 甲酯混合
单体 降低体 系黏度 ，经过机械乳化 、中和及钴 ６ 一 ０Ｙ
应 用无 皂乳 液聚合 、细乳 液 聚合 、乳 液互 穿 聚合物 网络等新 的聚合 工艺 。这 些工 艺 的应用 可 显著 改善
为有 机 硅 单 体 ， 十 二 烷 基 苯 磺 酸 钠 （ Ｙｌ ｄ０ｄｅｃ
ｂ ｎ ｅ ｅｕｆｎｃ Ｂ 、辛烷基 酚聚氧 乙烯醚 （ 一 ｅｚｎ ｓｌ ｉ ，Ｄ Ｓ） ｏ ＯＰ １ 为乳化剂 ，过硫酸钾 为引发剂 ，采用乳液聚合法 ０）
分 间的相容性 ；化学共混法是在 Ｐ Ｕ和 Ｐ Ａ乳液 中，添
加 适量交联剂或偶联 剂 ，搅拌后使 ２ 种乳 液混 合均匀
并交 联 【 化成 膜 ；而 新 出现 的辐射 法 主要 是 在高 能 古 １
射线 辐 照下 ，将 介质 分解 成 自由基 ，从而 引发 乳液 聚合。 崔 月芝 等 以双 丙 酬丙烯 酰 胺 为交 联 剂 ，加 入 Ｐ ＵＡ共ｆ 组分 中 ，得到交联 型 Ｐ 昆 ＵＡ复合乳液 ，经表 征， 酮羰基 与Ｐ Ｕ的肼基发生了交联反应 ， 提高 了Ｐ Ａ Ｕ
能 、抗 氧 化 性 能 及 良好 的 耐 水 耐 污 性 能 和 透 气 性
耐腐蚀性能 和耐候性能 。兼具 Ｐ Ｕ乳液和聚丙烯酸酯 （ ｏｙ ｃｙａｅ Ａ ） ｐ ｌａｒｌｔ，Ｐ 乳液 的优 良特性 的聚氨酯 一丙烯
酸酯 （ ０ｙ ｒｔａ ｅｃｙａ ，Ｐ Ａ ） ｐ ｌｕｅｈ ｎ ａｒｌｔ ｅ Ｕ 复合乳液 ，不仅 具有优异 的成膜外观和综合性能 ，而且成本低廉 ，无 溶 剂污染 ，较适 用于连续 化生产 。 目前 ，Ｐ ＵＡ复合 乳 液越来 越受 到研究 者们 的关 注 。Ｐ ＵＡ复合 乳液 常
水性丙烯酸酯涂料改性研究进展
水性丙烯酸酯涂料改性研究进展水性丙烯酸酯涂料是一种环保型涂料，具有高固含量、低挥发性、无毒、无味等优点，在建筑、家具、汽车等领域有着广泛的应用。
水性丙烯酸酯涂料在硬度、耐磨性、耐化学品性等方面表现并不理想，因此如何改性提高其性能一直是研究的热点。
本文将介绍水性丙烯酸酯涂料改性的研究进展，以期为相关领域的研究提供参考。
一、改性方法1. 添加无机添加剂无机填料、纳米材料等被广泛应用于水性丙烯酸酯涂料的改性中。
硅酸盐纳米颗粒能够提高涂层的硬度、耐磨性和耐化学品性能，同时还能提高涂膜的光泽度和抗粘附性。
钛白粉是一种优质的光学亮度提升剂，添加后可提高涂料的遮盖力和光泽度。
氧化锌、氧化铝等无机填料也能起到增强性能的作用。
2. 共混改性将不同种类的树脂进行共混改性，可以使水性丙烯酸酯涂料兼具不同树脂的性能优点，从而在涂料的硬度、耐磨性、耐化学品性等方面得到提高。
聚氨酯树脂与丙烯酸酯树脂的共混可以提高涂料的弹性和耐磨性；乳液聚合物与环氧树脂的共混可以提高涂料的硬度和耐化学品性。
3. 添加表面活性剂表面活性剂的添加可以在涂层中形成更均匀、更紧密的表面，从而提高涂料的抗污染性和耐化学品性。
表面活性剂的作用还可以增强涂料的附着力和流平性。
研究表明，采用合适的表面活性剂可以提高水性丙烯酸酯涂料的光泽度和硬度。
二、研究进展1. 纳米材料的应用近年来，纳米材料在水性丙烯酸酯涂料改性中得到了广泛应用。
纳米二氧化硅、纳米氧化铝等纳米材料被用作填充剂添加到涂料中，可以显著提高涂料的硬度、耐磨性、耐化学品性等性能，同时不影响涂层的透明度和光泽度。
纳米材料的应用还可以提高涂料的防腐蚀性能和抗老化性能。
未来，随着纳米材料的研究和应用水平的不断提高，纳米材料将在水性丙烯酸酯涂料改性中发挥越来越重要的作用。
三、发展趋势水性丙烯酸酯涂料改性技术的发展趋势主要包括以下几个方面：1. 多功能性改性剂的研发未来，研究人员将继续致力于多功能性改性剂的研发，以实现涂料性能的多向提升。
水性聚氨酯的改性研究新进展
潘 季 荣 等 ： 性 聚 氨 酯 的 改 性 研 究 新 进 展 水
・ １・ ２
・ 述与 述评 ・ 综
水 性 聚 氨 酯 的 改 性 研 究 新 进 展
潘季荣 ， 黄 森 ， 肖新颜
（ 华南理工大学 化学与化工学院 ，广东 广州 ５０ ４ ） １６ ０
摘
要： 水性聚氨酯（ Ｕ） ＷＰ 广泛应 用于建筑 、 涂料 、 电气绝缘及 国防等领域 ， 但是 由于 ＷＰ Ｕ制备过程 中会 １入 亲水 １
关键词 ： 聚氨 酯改性 ； 有机硅 ；有机氟 ；丙烯酸酯
中 图 分 类 号 ：Ｑ ２ ． Ｔ ３３８ 文献 标 识 码 ： Ａ 文 章 编 号 ：０３— ４ ７ ２ １ ） ２— ０ １ ０ １０ ３ ６ （ ０２ ０ ０２ — ５
Ｎｅ Ｒｅ ｅ ｒ ｈ Ｐｒ ｇ ｅ ｓ ｏ ｏ ｉ ｃ ｔｏ ｆ Ｗ ａ ｅ ｂ ｒ ｅ Ｐ０ ｖ ｅ ｈａ ｗ ｓ ａ ｃ ｏ ｒ ｓ ｆ Ｍ ｄ ｆ ａ ｉ ｎ ｏ ｉ ｔ ｒ ｏ ｎ ｌ ｕｒ ｔ ｎｅ
环氧 树脂 改性 、 纳米 无 机 材料 改性 等 最新 的改 性 方 法及研 究 进 展 进 行 评 述 ， 指 出 ＷＰ 并 Ｕ未 来 的 发 展 方 向。
性能 ， 广泛的应用于胶黏剂 、 纺织 、 涂料和医药等领 １ 有 机 硅 改 性
域 ¨ ２。但 是 ， 一 的水 性 聚 氨 酯 乳 液 成膜 干燥 时 Ｉ 单
ｃ ａｉ ｇ ， ｌ ｃｒｃ ｌｉ ｓ ｌ ｔ ｎ ａ ｄ ｄ ｆ ｎ ｅ ｏ ｔｎ ｓ ｅｅ ｔｉ ａ ｎ ｕ ａｉ ｎ ｅｅ ｓ ．Ｈｏ ｖ ｒ ｔ ｅ ｓ ｅ ｉ ｌｐ ｒｏ ｍａ ｃ ｏ ｈ ｔ ｒ ｏ ｅ ｏｙ ｅ ｏ ｗｅ ｅ ，ｈ ｐ ｃａ ｅ ｆｒ ｎ ｅ ｆ ｔｅ ｗａｅ ｂ ｒ ｐ ｌｕｒ — ｎ
丙烯酸酯光固化改性树脂及其应用研究进展
丙烯酸酯光固化改性树脂及其应用研究进展摘要：丙烯酸酯是由丙烯酸和甲基丙烯酸或其衍生物(包括酰胺、丙烯酸、乙烯、乙烯、丁二烯和其他乙烯单体)聚合而成的，具体取决于这些添加剂的类型、性能和用途，选择不同结构的合成单体并修改产品配方，自2018年实施环境税以来，为军事工业、食品和其他领域合成了各种结构稳定的丙烯酸聚合物，从而加强了绿色塑料的生产和使用。
基于此，对丙烯酸酯光固化改性树脂及其应用进行研究，以供参考。
关键词：丙烯酸酯；环氧丙烯酸；氨基丙烯酸；羟基丙烯酸；光固化引言近年来，紫外(UV)颜色受到了快速寿命、环境保护、挥发性有机物和低能耗的广泛关注，紫外表面处理通常由光催化剂、活性离心作用、助剂和光合作用组成，其中光油是膜的主要材料，对涂层性能有很大影响，是目前最常用的环氧丙烯酸酯(EA)材料，具有高强度、高亮度、高耐热性和耐化学药剂的特性，在紫外光材料领域具有广泛的应用价值和广阔的市场前景。
1主要原材料树脂1(标准双酚a-环氧丙烯酸B-113)、树脂2(改性双酚a-环氧丙烯酸B-165)、树脂3(改性双酚a-环氧丙烯酸B-163)、树脂4(特殊氨基双酚a-环氧丙烯酸B-168G)，四种聚合物均使用20%(质量分数相同)三氧化二苯甲酰(TPGDA)、广东理工大学有限公司双酚a-环氧丙烯腈改性材料为了稀释合成B-165所用的肌酐，芳香肌酐改性双酚a环氧丙烯酸B-163与丙烯酸和肌酐反应，然后与双酚a和环氧丙烯酸反应得到改性双酚a和环氧丙烯酸，并加入20% TPGDA用于合成B-163时的肌酐中，无氯脂是特殊的氨基双酚a，环氧B-168G与丙烯酸和肌酐反应，然后再与双酚A环氧反应，后与特殊胺结构化合物键接，得到特殊胺改性双酚A型环氧丙烯酸酯树脂，添加20%的TPGDA进行稀释；B-168G树脂合成过程中所用的酸酐为脂肪族酸酐。
2氨基丙烯酸树脂改性聚氨酯环氧丙烯酸酯(PUA)是另一种较重要的光合作用低聚聚合物，聚氰酸酯，B-羟乙基丙烯酸酯等。
水性聚氨酯分散体PUD及其涂料的研究和应用
度低，尽管容易分散到水中，但制得的分散体粒 径大，水分散性差，但是聚氨酯结构中，硬相组 分增加，涂膜硬度高。一ＮＣＯ／ＯＨ小，则预聚物 相对分子质量太大，粘度大，需加入大量溶剂进 行水分散。水分散后稳定性较好，但由于聚氨酯 结构中氨酯甲酸酯键减少，硬相组分减少，涂膜 的硬度、强度降低，性能变差，通常需选择合适 的ＮＣＯ／一ＯＨ比以控制预聚物的相对分子质量， 使得制备的ＰＵＤ既具有良好的分散稳定性和工 艺可操作性，又有较好的物理机械性能。
４
质为ＴＭＰ、ＨＥ）／三聚体、ＩＰＤＩ三聚体等。 （２）采用适量多元胺进行扩链，使形成的 ＰＵＤ具有微交联结构，常用的多元胺为二乙烯三 胺、三乙烯四胺等。 （３）同时采用（１）和（２）两种方法，制备预交联型 的ＰＵＤ。 对ＰＵＤ进行预交联改性，关键要掌握好预交 联度，要兼顾生产工艺的可操作性和制备的ＰＵＤ 的可施工性。
４
采用聚酯多元醇制各的ＰＵＤ由于结晶性较 高，在软段微区具有更强的氢键，而且酯基和氨 基甲酸酯键间形成的氢键促进了软硬段间的相 混，使得涂膜的强度提高，但耐水性下降，不同 种类的聚酯多元醇其耐水解稳定性相差很大。聚 合物多元醇相对分子质量的大小以及其与异氰酸 酯及含离子的短链物质的质量比，对分散体涂膜 的强度和伸长率以及表面硬度有重要影响，多元 醇相对分子质量越大，用量越多，则表面硬度越 低，伸长率越大，强度越低。改变ＰＵＤ组成物质 的种类和比例可以制成软硬不同的系列聚氨酯水 分散体，以适合不同的需求。
水牲聚氡酯贫散体（Ｐ∽）
及其涂料昀研穷和应用
孔志元何庆迪殷武朱柯南璇张保利（中化建常州涂料化工研究院，２１３０１６） 摘要：本文主要介绍了水性聚氨酯分散体（ＰＵＤ）及其涂料的发展概况，性 能特点，生产研究情况和ＰＵＤ的制备方法，主要影响因素、改性方法及其 在一些领域的应用。 关键词：水性聚氨脂：水性丙烯酸聚氨酯：聚氨脂涂料
丙烯酸酯改性聚酯聚氨酯水分散体的合成及结构表征
图 5 聚酯聚氨酯预聚物成膜后的 T G/ D T G 曲线
图 3 丙烯酸改性水性聚氨酯分散体涂膜的 SEM 图片
图 6 丙烯酸酯改性聚酯聚氨酯成膜后的 T G/ D T G 曲线
参考文献
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第 34 卷第 6 期 2004 年 6 月
涂料工业 PA IN T & COA TIN GS INDUSTR Y
Vol. 34 No合成及结构表征
路剑威1 ,周 铭1 ,2 ,蒋登高1 (1. 郑州大学化工学院 ,450002 ;2. 常州涂料化工研究院 ,213016)
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路剑威等 :丙烯酸酯改性聚酯聚氨酯水分散体的合成及结构表征
1 725cm - 1处为羰基的吸收峰 ,说明硬链段中氨基甲 酸酯基中羰基大部分处于游离态 ,且硬链段的排列是 无序的 ,并没有产生氢键作用[4 ] 。硬链段排列有序 性下降 ,导致微区结晶现象减弱 ,图 3 与图 4 亦说明 了丙烯酸酯的改性明显降低了硬段的微区结晶 。
丙烯酸酯具有良好的保色保光性 、耐水性及耐温 性等优点 。利有丙烯酸酯对水性聚氨酯进行改性 ,不 仅可以改善其分散体成膜后的综合性能 ,还可以降低 水性聚氨酯分散体的成本 ,从而促进水性聚氨酯分散 体应用范围的扩大 。
本文采用聚酯二元醇 、具有自乳化功能的二羟甲 基丙酸与二异氰酸酯反应生成异氰酸根封端的聚氨 酯预聚物 ,然后用与末端 —NCO 等当量的甲基丙烯 酸羟乙酯对其进行封端 ,转化成双键封端的预聚体 , 利用自由基聚合反应使其与甲基丙烯酸甲酯发生共 聚,制得丙烯酸酯改性的水性聚氨酯分散体 (WPUA) 。通过工艺条件的调整确定了影响乳液稳 定性和成膜物性能的结构因素 ,并且发现了丙烯酸酯 改性明显降低了成膜物的微区结晶程度 。
聚氨酯丙烯酸酯封端与解封特性及其UV-湿气双固化性能研究
聚氨酯丙烯酸酯封端与解封特性及其UV-湿气双固化性能研究1. 背景介绍聚氨酯丙烯酸酯是一种具有优异性能的化学材料，其在基础化学原料中占有相当大的比重。
它具有优异的耐磨性、耐候性、耐酸碱性、耐水性以及良好的附着性，因此被广泛应用于各种涂料、胶粘剂、密封胶、磷酸酯泡沫塑料等领域。
PUA材料的固化性能对其应用性能和使用寿命有着重要影响。
封端是指在PUA固化过程中，通过对反应官能团进行封闭处理，来改善其固化性能。
通常采用含有酸酐、异丁酸酯或甲酰胺类物质来进行封端处理。
而解封则是指在需要PUA材料重新固化时，通过去除封端物质，从而使PUA重新呈现出活性基团的过程。
在实际应用中，PUA材料的固化常常受到各种因素的影响，光固化和湿气固化是两种常见的固化技术。
光固化是通过紫外光照射来激发材料中的光引发剂，从而引发固化反应。
而湿气固化是指在PUA材料中引入含有水分的环境条件下进行固化。
对PUA材料的封端与解封特性以及其UV-湿气双固化性能进行研究，对于提高PUA材料的实际应用性能具有重要意义。
2. 研究目的本文旨在通过对聚氨酯丙烯酸酯的封端与解封特性进行研究，探讨其对PUA固化性能的影响，并通过UV-湿气双固化性能的测试，评估其在实际应用中的表现，为PUA材料的进一步研究和应用提供参考。
3. 研究方法3.1 实验材料实验所使用的PUA材料为工业生产的常见PUA产品，其化学结构为聚氨酯丙烯酸酯。
封端剂和解封剂分别选取了市面上常见的酸酐和异丁酸酯。
3.2 实验设计首先通过对PUA材料进行不同封端处理，包括不同封端剂种类和浓度的处理，然后观察PUA材料的封端效果。
之后，通过将处理后的PUA材料进行UV-固化和湿气固化实验，以评估其双固化性能。
- 封端效果的测试通过红外光谱、核磁共振等技术对不同封端处理的PUA材料进行分析，评估封端效果。
- UV-固化实验将不同封端处理的PUA样品进行UV-固化实验，观察固化速度和固化度。
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丙烯酸改性水性聚氨酯的应用不仅有明显的环 境效益, 同时由于兼具丙烯酸的耐候性与聚氨酯的力 学性能和耐化学品性能而倍受人们的关注[ 1] 。近年 来, 人们逐渐开始在涂料领域使用丙烯酸改性水性聚 氨酯作为成膜树脂, 涉及领域包括塑料涂料、 防腐涂 料及汽车涂料等 。然而在这些领域除要求成膜 物需要具有良好的耐化学品性、 耐水性及机 械性能 外, 还要考虑其耐热特征 , 这样可以确保涂层在实际 应用过程中遇热时不易降解。目前对丙烯酸改性水 性聚氨酯的耐热稳定性行为的 研究很少见于 报道。 本文从多异氰酸酯与多元醇反应后分子链的稳定性 出发, 利用 T G/ DT G 的分析测试结果 , 设计热稳定性 良好的丙烯酸改性水性聚氨酯的分子结构, 在此基础 上合成了综合性能良好的丙烯酸改性聚氨酯水乳液。
0
引
言
mal Analysis; 傅里叶变换红外光谱仪, Nicolet Inst ru ment Corp; 扫描电子显微镜, JEDL JSM - 5600L V 日 本电子株式会社。 1. 3 聚氨酯预分散体的制备 将聚醚、 DMPA 、 T DI 、 H EMA 、 部分 NM P 等投入 带搅拌器、 导气管与温度计的四口烧瓶, 启动搅拌, 通 氮气升温至 95 1. 4 , 并保温 2 h, 降温加三乙胺中和, 搅 拌一段时间加水分散制得分散体。 丙烯酸改性水性聚氨酯分散体的制备 将上述分散体通氮气并升温至 70 左右, 缓慢 并继
了丙烯酸酯改性后聚合物耐热性的增加。
4
结
语
丙烯酸改性芳香族聚酯聚氨酯分散体的合成中, 小分子的 H 2 O 与 DMPA 的引入对高分子聚合物的 断裂热裂解起加速作用。而有机锡催化剂与 H 2 O 的 共同作用使聚合物的热稳定性进一步下降。丙烯酸 酯的共聚可以使聚合物的热稳定性得到明显改善。
收稿日期 通信地址 联系电话
[ 1]
1. 2
预聚物的制备 在装有搅拌器、 滴液漏斗、 蛇形冷凝管和温度计的
干燥的四颈瓶中加入异氰酸酯单体、 溶剂、 催化剂 , 将 聚醚多元醇和溶剂混合均匀后放入干燥的滴液漏斗 中 , 在氮气保护下缓慢升温至一定温度反应数小时, 测 定 NCO 含量 , 直到 NCO 含量基本保持不变为止。 1. 3 1. 3. 1 量
[ 2]
分析测试 预聚体异氰酸根含量的测定 采用二正丁胺溶液反滴定法测定异氰酸根的含 。
1
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实验部分
主要原料 本实验采用的主要原材料如表 1 所示。 甲基丙烯酸酯聚合体良好的耐热性进一步促进
参考文献
[ 1] [ 2] 徐强 , 景浩 , 胡春圃 , 应圣康 . 高分子学报 , 2000, ( 5) : 545 Charles R. Hegedus, et c. Journal of Coat ings Technology, 1996, 68 ( 860) : 39 [ 3] [ 4] 刘春体 , 方志齐 . 聚氨酯工业 , 2000, 15( 3) : 21 顾福铭 , 刘宏光 . 皮革化工 , 1997, ( 3) : 35- 38
[ 2- 3]
加入甲基丙烯酸甲酯、 偶氮二异丁腈 , 然后保温一段 时间, 补加剩余的 NMP 及引发剂, 升温至 85 续保温适宜时间 , 冷却出料 , 待测。
2
活性氢与异氰酸酯反应聚合物分子链的断 裂稳定性
将 活 性 氢化 合 物 ( 聚 醚 N - 330、 聚 酯 - PE 、
1
1. 1
实
验
与光稳定性。然而从成本的角度考虑, 在耐光性要求 不是特别高的场合, 耐热性本身相差不大 , 作为室内 场合 , 芳香族聚醚聚氨酯较 IPDI - 聚酯体系具有明 显的竞争优势。为了进一步降低成本, 同时提高树脂 成膜后的耐光性。利用丙烯酸酯进行改性是行之有 效的手段。本文利用羟基丙烯酸酯预聚封端 , 然后与 丙烯酸酯共聚的方法 , 合成了热稳定性良好的丙烯酸 改性聚氨酯化合物。 图 2 是 T DI- N330 型用丙烯酸酯改性的化合物 的红外光谱图, 从图中可以看出: 聚合物分子中除存 在聚丙烯酸酯的特征链外, 还存在典型的氨酯键、 脲 酯键。3 331 cm - 1 处的吸收峰是形成了氢键的 N 键; 747 5~ 870 7 cm 1 149 cm
要 : 本文利用丙烯酸酯与带有活性 官能团 的聚氨 酯预聚 体反 应 , 生成了 水分 散的丙 烯酸 酯改性 聚氨 酯分 散
体。 FT IR、 SEM 及 T G / DT G 分析测试结果表明 : 由于分子 中各链 段之间 及分子 之间的相 互作用 , 聚 合物的 热稳定 性 比单一活性氢化合物 ( N330 、 DM PA ) 与 T D I 反应时生成物的热稳定性明显提高。 关键词 : 丙烯酸改性 ; 聚氨酯分散体 ; 热稳定性 中图分类号 : T Q 630 6 文献标识码 : A 文章编号 : 0253- 4312( 2004) 11- 0017- 03
2004- 08- 15 江苏 常州市白云路北港路口 ( 0519) 3299323
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第 34 卷第 11 期 2004 年 11 月
涂料工业 PAIN T & COAT ING S INDU ST RY
Vol. 34 N o. 11 N ov. 2004
Study on the Properties of New Polyurethane Waterproof ing Coatings/ YAN Y ong - bin, Y U Jian- ying / / T ULIA O GON G YE . 2004, 34( 11) - 1~ 3 T he new polyurethane w aterproofing coatings was prepar ed from polyurethane prepoly mer, w hich was synthesized wit h two polyet her polyols and ex cess diisocyanate, and water as cur ing agents. T his paper has discussed the effects of mixture r at io of two polyether poly ols ( N 220/ N3050) , NCO co ntent in prepolymer , the content of curing agents and the mass ratio of component A and B on the mechanical properties of the coatings film. Key words: polyuret hane, prepolymer , curing agents, w aterproofing coatings, mechanical proper ties Development of New type of Hydrophobe for latex Paints/ L I Y u - ping , WA NG Ya - qiang, ZHA NG P ing , et al/ / T ULI A O GON G YE . - 2004, 34( 11) - 4~ 7 A new type of hy drophobe for latex paints has been dev eloped using silicone and paraffin. T he stability and ot her properties of the hy drophobe are evaluated. Its effects on the latex paint ar e also discussed in this paper. It is shown that incorpor atio n of the new type of hydrophobe can impr ove the latex paint s dir t- pick- up property, washability and weather resistance. Key words: hydrophobe, latex paint, emulsification, dirt- pick- up proper ty, w ashability resistance, w eather resistance Study on Modification of UV Curing Waterborne Epoxy Resin/ L IU Jian- zhong, SHU Wu- bing, L IU Chao - yang, et al/ / T ULI A O GON G YE . - 2004, 34( 11) . - 8~ 11 By ring- opening reaction wit h maleic anhy dride, the epox y g roups of Bisphenol A epo xy resin ( E- 51) is opened and hydrophilic g roups and unsaturated g roups are introduced, then neutr alized with alkali, forming the U V w aterborne epox y r esin. T he optimum ratio of the reactants, reaction time and temperature were finalized, and the str ucture of the modified resin w as characterized by use of IR . It has shown that the modified resin can be mix ed w ith water for ming water so lution or emulsion, which has good st