含氟丙烯酸酯改性聚氨酯乳液的研究进展
丙烯酸酯改性水性聚氨酯的研究进展
丙烯酸酯改性水性聚氨酯的研究进展丙烯酸酯改性水性聚氨酯（Waterborne Polyurethane Modified with Acrylic Acid Ester）在近几年中引起了广泛的关注。
它具有优异的性能和广泛的应用领域，是一种有潜力的高性能材料。
本文将对丙烯酸酯改性水性聚氨酯的研究进展进行综述，从合成方法、性能调控以及应用领域三个方面进行阐述。
一、合成方法丙烯酸酯改性水性聚氨酯的合成方法主要有两种：乳化聚合法和分散聚合法。
乳化聚合法是通过将水溶性聚氨酯与丙烯酸酯在乳化剂存在下进行共聚反应得到。
此方法具有简单、操作方便、反应温度低等优点，合成的产品分散性好、性能稳定。
而分散聚合法则是通过将聚氨酯与丙烯酸酯分散在共溶剂中共同聚合得到。
此方法可控性好，可以通过改变反应条件来调控产品性能。
二、性能调控丙烯酸酯改性水性聚氨酯的性能可以通过改变聚氨酯段的结构以及调整丙烯酸酯的添加量来进行调控。
聚氨酯段的结构对材料的力学性能、热稳定性和抗水性能有着重要影响。
起硬段物中低分子量杂链段的引入可以改善力学性能，增强材料的耐磨性和拉伸强度。
而丙烯酸酯的添加可以改善水性聚氨酯的柔软性、耐磨性和耐化学性能。
此外，可以通过调整反应条件和配比来控制水性聚氨酯的粒径大小，进而调控粒子分散性和粘度。
三、应用领域丙烯酸酯改性水性聚氨酯在涂料、胶黏剂和封堵剂等领域具有重要的应用价值。
在涂料领域，丙烯酸酯改性水性聚氨酯可以用于喷涂涂料、木器涂料和工业涂料等。
它具有优异的附着力、硬度和耐候性，且不含有机溶剂，对环境友好。
在胶黏剂领域，丙烯酸酯改性水性聚氨酯可用于水性胶黏剂、纸张粘合剂和电子封装材料等。
它具有良好的粘接性能、拉伸强度和抗黏性，可满足不同应用场景的需求。
在封堵剂领域，丙烯酸酯改性水性聚氨酯可用于混凝土修补、管道封堵和地下工程封堵等。
它具有优异的粘接性能、流变性能和耐水性能，可在复杂的工程环境下有效封堵。
综上所述，丙烯酸酯改性水性聚氨酯在合成方法、性能调控和应用领域等方面取得了一定的研究进展。
自交联水性聚氨酯-含氟丙烯酸酯乳液的制备及研究
耐腐蚀性等优点，聚氨酯用丙烯酸酯改性，可明显提
升其性能［３］ 。 含氟聚合物具有优异耐水性、耐化学品
性以及耐污性［４］ ，在聚氨酯丙烯酸酯（ＰＵＡ）中添加有
机氟进行改性，成膜后含氟链段在胶膜表面迁移富
甲基丙烯酸甲酯（ ＭＭＡ） 、丙烯酸丁酯（ ＢＡ） 、甲基丙
称取 ２０ ｇ 已脱水的 ＰＣＤＬ 于三口烧瓶中，将三
口烧瓶置于油锅中 加 热， 待 温 度 达 ７０ ℃ 时， 滴 加
１４ ４ ｇ ＩＰＤＩ，控制温度在 ８０ ℃ ，反应 ３０ ｍｉｎ 后，向
反应体系中滴加 ２ 滴 Ｔ⁃９ 催化剂，反应 １ ５ ｈ，再向
反应体系中加入 １ ８ ｇ ＤＭＢＡ，继续反应 １ ５ ｈ，开始
到双键封端的 ＷＰＵ 乳液。
１ ２ ２ ＦＰＵＡ 乳液的合成
将上述制得的双键封端 ＷＰＵ 乳液经滤网过滤
除杂后，倒入三口瓶中，然后称取 ２６ ｇ ＭＭＡ、１８ ｇ
ａ—双键封端的聚氨酯胶膜； ｂ—ＦＰＵＡ 胶膜
图 １ 双键封端的聚氨酯和 ＦＰＵＡ 的红外光谱图
ＢＡ、２ ５ ｇ ＴＤＭＡ、９ ５ ｇ ＨＦＢＭＡ、２ ｇ ＨＥＡＡ、３ ２ ｇ
合剂、皮革、建筑材料等行业得到广泛应用，但存在耐
集，可以提高 ＰＵＡ 表面性能、热稳定性、抗老化和耐
候性等性能［５－６］ 。
本研究首先合成双键封端的 ＷＰＵ 乳液，再用
含氟丙烯酸酯对其进行改性，制得交联型水性聚氨
酯⁃含氟丙烯酸酯 （ ＦＰＵＡ） 乳液。 探讨了自交联型
ＦＰＵＡ 乳液合成工艺条件，以及交联单体、甲基丙烯
中图分类号： ＴＱ ３２３ ８ 文献标识码： Ａ 文章编号： １００５ － １９０２（２０２０）０２ － ００１１ － ０４
好, 氟化聚氨酯_丙烯酸酯乳液
作者简介 :王小君 (1980—) ,男 ,在读硕士研究生 ,师从杨建军研究员 ,主要研究方向为绿色高分子材料 。
55
王小君 ,等 :氟化聚氨酯 - 丙烯酸酯乳液研究进展
丙酸 (DM PA ) 、二环己基甲烷二异氰酸酯 ( HMD I)在二月桂酸 二丁基锡 (DLDBT)的存在下发生缩聚反应 ,从而制备出一种 共聚型 FPUA 乳液 。
COOR f
COOR
然后在一定温度下加入异佛尔酮二异氰酸酯 ( IPD I) ,聚
环氧乙 烷 二 元 醇 (M n = 2000 ) , DM PA , N - 甲 基 吡 咯 烷 酮 (NM P)发生缩聚反应 。
M in J iang等 [6 ]则利用甲基丙烯酸羟乙酯制备了另一种结
构的不含氟基团的大分子单体 。他们液的结构特征
目前已见报道的氟化聚氨酯 - 丙烯酸酯乳液的结构均有 如下的特点 :即亲水基团由聚氨酯链段引入 ,而氟链段则由含 氟丙烯酸酯 ( FA )引入 ,这样制备的 FPUA 乳液粒子均为丙烯 酸酯 /聚氨酯 (A /U )型结构 ,即壳部分由亲水性的聚氨酯链段 组成 ,而核部分则由疏水的丙烯酸酯链段组成 。从聚氨酯链 段和丙烯酸酯链段的结构关系来看 ,可以分为共聚型和非共 聚型两类 。
在含氟化合物中 ,氟原子与碳原子之间形成的 C—F键的 键能大 、氟原子的电子云对 C—C键的屏蔽作用很强 。由此含 氟化合物具有优异的低表面能 、耐水性 、耐油性 、润滑性 、耐热 性 、耐化学品性以及耐沾污性和良好的生物相容性 。因此 ,氟 的引入可以大幅度改善涂膜的表面性能 ,从而很大程度地提 高了涂料的品质 。氟化聚氨酯 - 丙烯酸酯 ( FPUA )乳液在其 自身优异的性能的基础上又被赋予了独特的耐水性 、耐油性 和耐沾污性 ,已经成为新一代 PUA乳液的发展代表 。
丙烯酸酯改性水性聚氨酯的研究进展
中 国 胶 粘 剂
・３ ・ ４
ＣＨＩ ＮＡ ＡＤＨＥ Ｉ Ｓ Ｓ ＶＥ
２０ ０ ６年 ５月第 １ ５卷第 ５ 期
Ｖ ｌ１ ｏ５， ｙ ０ ６ ｏ。５ Ｎ ． Ｍａ ． ０ ２
丙烯酸酯改性水性聚氨酯的研究进展
赵灵霞 钱公 望 ２ ，
联 的作用 ， 因此 ， 此类产品能够单组分长时间稳定储
存 。 是 由于在涂 膜 的干燥 过程 中 ， 但 随着 水 和助溶剂 的挥 发 ， 膜 的玻璃 化 温度 （ｇ 不断 升高 ， 系粘度 涂 Ｔ） 体
从而使聚氨酯乳胶膜的性能得到明显改善［ 。 ２ 一 目 ， 前 丙烯酸酯改性水性聚氨酯的主要制备方 法有 ： 共混、 复合乳液共聚、 接枝共聚等 劈 法 。
（．华 南 理 工 大 学 环境 科 学 与 工 程 学 院 ， 东 省 广 州 市 １ 广 ５ ０ ４ ；２ 南 理 工 大 学 制 浆 造 纸 工 程 国 家 重 点 实 验 室 ， 东 １ ６ １ ．华 广
省广州市
５ ０４ ） １６ １
摘要 ： 详细 介绍 了丙烯酸酯改性水性聚氨 酯的三种 方法 ： 混改性 ， 其 复合 乳液共聚改性 ， 接枝 菸聚 改性 ，
烯 酸 良好 的 耐候性 和 耐水性 两 者 有 机 地结 合 起 来 ，
性 ，将富集于水 油两相界面 ， Ｄ 的酰肼部 位与 ＡＨ Ｄ Ａ 的羰 基进 行 脱 水反 应 ， Ａ Ｍ 形成 交 联 得 到腙 化合
物嘲 反应是 平衡 反应 ， 。 随着 水分 子的脱 除 ， 反应 向右 进行 ， 达到一 定 的交联 程度 。 水在 体系 中起着 阻碍交
综述 了国内外丙烯酸酯改性水性聚氨酯的研究进展。
关键词 ： 水性聚氨酯； 丙烯酸酯； 改性
短链含氟丙烯酸酯对水性聚氨酯的改性研究
关键 词 ： 性 聚 氨 酯 ； 氟 丙 烯 酸 酯 ； 聚 ； 水 性 水 含 共 疏
中 图分 类 号 ：Ｑ ３ ． ２ 文 献标 识 码 ： 文 童 编 号 ：０ ４ ２４ （０ ０ ０ — ０ ２ ０ Ｔ ４３ ３ ４ Ａ ｌ０ — ８ ９ ２ １ ）２ ０ ２ — ５
０ 前
言
含 氟 水 性 聚 氨酯 （ Ｐ 乳 液 ； Ｆ Ｕ） 最后 进 一 步 研 究 了合 成
ＨＡ， 上海高桥石化公司； 丙酮 ， 短氟碳链化合物， 对环境（ 或人体） 危害性相对较小 ， 并且 烯酸羟乙醋（ Ｅ ）化学纯 ，
其疏水效果与含长 氟碳链 的织物处理剂相近 。 分 析 纯 ， 海 有 机化 工 试 剂 研 究所 （ ０３ｎ 分 子 筛 上 经 ． ｍ
； 化 成 因此 ，本 文选用 含短 氟碳链 的 甲基丙 烯 酸三 氟 乙 浸 泡 ７ｄ处 理 ） 乙 二胺 ， 学 纯 ， 都 光 华 化 学 试 剂 三 Ｔ Ａ）分 上 甲基丙 烯 酸三 酯 （Ｆ Ａ） 为 ＷＰ 的改 性 剂 ， 先 采用 内乳 化 法 厂 ； 乙胺 （ Ｅ ， 析纯 ， 海试 剂 厂 ； Ｔ ＭＥ 作 Ｕ 首 氟 乙酯 （ Ｆ Ａ） 化 学 纯 ， Ｔ ＭＥ ， 哈尔 滨 雪 佳 氟 硅 化 学 有 限 制 备 出 Ｃ Ｃ双 键 封 端 的 水 性 聚 氨 酯 （ Ｃ Ｕ 乳 液 ； ＝ Ｃ ＷＰ ）
有机氟改性丙烯酸酯乳液研究进展
Ｃ—Ｃ主链 和内部分子严密地包住 ， 形成 “ 屏蔽 保 护”， 持 高 度 保 的稳定性 Ｈ 。通过在丙烯 酸酯 聚合 物 中引入 含氟 基团得到 聚丙 Ｊ 烯酸氟代烷基酯 ， 成膜 的过程 中， 氟侧链 趋 向朝外 ， 向空 在 全 并 气 中伸展 ， 全氟烷基会富积 到聚合 物与 空气 的界 面上 ， 以氟 改 所 性丙烯酸树脂具有较 强的化学惰性 Ｊ 。 有机氟改性丙烯酸 酯聚合物兼具 了丙烯酸酯 聚合物 和氟碳
Ｐ ｌ ｒ ｔ ｉ ｎ ｎｉｅｒ ｇ Ｔ ｉ ａ ｓｔｔ ｏ ｅｈ ｏ ｇ ，Ｓ ａｘ Ｔ ｉ ａ ３０ ８ Ｃ ｉａ ｏｙ ｉ Ｍａ ｒ ｌ ｄＥ ｇ ｅｉ ， ａｙ ｎＩ ｔｕｅ ｆ ｃｎ ｌ ｙ ｈ ｎｉ ａｙ ｎ０ ０ ０ ， ｈｎ ） ｍｅ ｃ ｅ ａ ａ ｎ ｎ ｕ ｎｉ Ｔ ｏ ｕ
子公司 、 ｕ ｏｔ 。相 比发达 国家 和地 区 ， 国含 氟丙烯酸酯类 Ｄ Ｐｎ 等 我 单体及其聚合物 的研究 比较 晚 ， 主要 研究 单位有 中科 院有机化
学研究所 、 上海 市有 机氟材 料研 究所等 ｊ 国内主要生产 厂 家 。
有哈尔滨雪佳氟硅公司 、 上海 天格 化工有限公 司等 ， 生产 品种有 （ 甲基 ） 丙烯 酸六 氟丁酯 、 甲基丙烯酸 四氟丙醇酯 、 甲基丙烯酸 十 二氟庚酯等 。 胡立立等 以 １ １ ２ ２ Ｈ，Ｈ， Ｈ，Ｈ一全 氟辛 醇 、 烯 酸为原 料 ， 丙
２１年 ３ ０１ ９卷第 ２ ４期
广州 化 工
・７ １・ຫໍສະໝຸດ 有 机 氟 改 性 丙 烯 酸 酯 乳 液 研 究 进 展
费 昀卿 ，李 迎 春 ，朱 玉 明 ，李 振 中
有机氟改性聚氨酯丙烯酸酯乳液的合成及性能
一
系列可紫外光 固化水性聚氨酯乳液及 固化膜 （ Ｕ Ｖ— ＷＦ Ｐ Ｕ Ａ） 。分别用红外光谱仪 、扫描 电镜 、热重分析仪和 ｘ射线衍射 仪表 征
了固化膜的结构 、形貌、热稳定性和结晶程度 ，并考察 了 Ｄ Ｆ ＭＡ 含量对其性能的影响。加入 Ｄ Ｆ ＭＡ 显著增强 了纯聚氨 酯膜 的
耐水性和热稳定性。当 Ｄ Ｆ ＭＡ含量 为 ｌ ５ ％时 ， 所制 固化膜表面平整， 只含聚氨酯特征衍射峰 ， 综合性 能最好： 邵 氏硬度 ９ １ ． ５ Ｈ Ａ， 拉仲强度 ３ ． １ ９ ＭＰ ａ ， 断裂伸 长率 １ ５ ． ３ ４ ％， 附着 力 ２级 ， 吸水率 ２ ． ７ ５ ％， 凝胶率 ９ ３ ． ８ ４ ％， 水接 触角 ７ ６ ． ２ ６ 。 ， 表面 自由能 ３ ９ ． ２ ５ ｍＪ ／ ｍ 。 关键词 ：甲基 丙烯酸十二 氟庚 酯；水性聚氨酯；改性；可紫外光 固化 涂料 ；耐 水性 ；机械性能 中图分类号 ：Ｔ Ｑ ６ ３ ０ ． ４ 文献标志码 ：Ａ 文章 编号 ：１ ０ ０ ４ —２ ２ ７ Ｘ（ ２ ０ １ ７ ） ２ ｎ ＨＵＡＮＧ Ｆ ａ ｎ ｇ ． ｈ ｕ ｉ ． Ｚ ｈ ａ ｎ ｇ Ｔ ａ ｏ ． Ｑｉ Ｕ Ｆ ｅ ｎ ｇ — ｘ ｉ ａ ｎ ＊ Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ： Ａ ｓ ｅ ｒ ｉ ｅ ｓ ｏ ｆ ＵＶ． ｃ ｕ ｒ ａ ｂ ｌ ｅ ｗａ ｔ ｅ ￣ｏ ｍｅ ｐ ｏ ｌ ｙ ｕ ｒ ｅ ｔ ｈ ａ ｎ ｅ — ａ ｃ ｒ ｙ ｌ ａ ｔ ｅ ｅ ｍｕ ｌ ｓ ｉ ｏ ｎ ａ ｎ ｄ ｔ ｈ ｅ ｉ ｒ ｉ ｆ ｌ ｍｓ ｆ ＵＶ． ＷＦ Ｐ ＵＡ） ｗｅ ｒ ｅ ｓ ｙ ｎ ｔ ｈ ｅ ｓ ｉ ｚ ｅ ｄ
环氧树脂-含氟丙烯酸酯-水性聚氨酯杂化乳液的研究
激 光 粒 度 分 析 仪， ＢＩ⁃９０Ｐｌｕｓ 型， 美 国
本研究以聚四氢呋喃二醇（ ＰＴＭＧ） 、异佛尔酮
Ｂｒｏｏｋｈａｖｅｎ 公司；傅里叶红外光谱仪，ＩＳ５０ 型，美国
原料，季戊四醇三丙烯酸酯（ ＰＥＴＡ） 为接枝剂，双酚
国 Ｋｒｕｓｓ 公司；动态机械性能测试仪，３３６５ 型，美国
度不断升高，断裂伸长率不断降低。 这是由于 Ｅ⁃４４
含量增加，体系中羟基数目增加，从而提高了体系的
交联密度；硬段与软段相互缠绕，削弱了软段的润滑
作用，限制了分子链间的相对滑移，导致分子链不易
被拉伸；另外，Ｅ⁃４４ 中的刚性苯环结构令聚氨酯的
硬段增多。 这些因素导致胶膜的拉伸强度增加，断
裂伸长率降低。
１ ３ ＥＷＰＵＦＡ 胶膜的制备
将适量的杂化乳液倒入 １０ ｃｍ × １０ ｃｍ 聚四氟乙
烯模具中，乳液中不能存在气泡，放置在室温下干燥
４ ｄ 得到 ＥＷＰＵＦＡ 胶膜。
１ ４ 分析与测试
拉伸强度测试根据 ＧＢ ／ Ｔ １０４０—９２，拉伸速率
为 ５０ ｍｍ ／ ｍｉｎ。
吸水率的测试方法：将胶膜制成 １ ｃｍ × １ ｃｍ 的
而降低的原因，一是氟元素含量逐渐降低，二是链段
刚性增加，含氟链段的运动能力被削弱，迁移到表面
能力变差。
２ ５ 吸水率
图 ３ 为不同 Ｅ⁃４４ 含量的 ＥＷＰＵＦＡ 胶膜的吸水
率曲线。
图 ２ 不同 Ｅ⁃４４ 含量的 ＥＷＰＵＦＡ 胶膜的应力⁃应变曲线
由图 ２ 可见，随着 Ｅ⁃４４ 含量增加，胶膜拉伸强
ＥＷＰＵＦＡ５
８４ ３
８２ ４
注：γ ｓ ＝ γ ｐｓ ＋γ ｄｓ ，其中
改性纳米SiO2／含氟丙烯酸酯—水性聚氨酯胶粘剂的研究
改性纳米SiO2／含氟丙烯酸酯—水性聚氨酯胶粘剂的研究采用γ-氨丙基三乙氧基硅烷（APTES）改性的有机化纳米SiO2和2，2，3，4，4，4-甲基丙烯酸六氟丁酯（HFBMA）对水性聚氨酯改性，制备了改性水性聚氨酯（SiO2/FWPU）复合胶粘剂。
研究结果表明，当APTES用量为纳米SiO2用量的50%、改性温度为35℃、反应时间为7 h，改性纳米SiO2具有较好的改性效果，可用于WPU的改性。
采用粒度分析仪、数字黏度计、拉力试验机、热重分析仪等仪器进行表征，研究了纳米SiO2对SiO2/FWPU的乳液性能、胶膜性能及其对非极性膜粘接性能的影响，研究发现，随着改性纳米SiO2用量增加，乳液的稳定性降低，胶膜拉伸强度先增大后减小，断裂伸长率则不断减小。
纳米SiO2可提高胶粘剂的耐热性能，使胶粘剂在高温蒸煮条件下仍有很好的粘接性能。
当纳米SiO2用量为1.0%时，SiO2/FWPU复合胶粘剂的综合性能最好，能满足复合软包装袋的需要。
标签：改性纳米SiO2；含氟丙烯酸酯；水性聚氨酯；非极性膜；胶粘剂复合软包装膜是使用胶粘剂把多种具有特殊性能的软包装薄膜复合在一起，对胶粘剂的粘接性能、耐腐蚀性、耐高温蒸煮（100～135℃）、制袋封口时耐瞬间高温（150～200℃）等性能有较高要求[1～3]。
水性聚氨酯（WPU）胶粘剂是以水作为分散介质的环保型胶粘剂，具有不燃、无毒、不污染环境等优点，逐渐取代溶剂型聚氨酯胶粘剂在软包装行业的使用[4，5]。
然而，WPU胶粘剂的表面张力高，对软包装膜的润湿性不好，直接影响粘接性能[6]。
此外，为满足复合软包装薄膜在高温蒸煮条件下的使用要求，WPU 胶粘剂还需具有优异的耐高温性能和耐水性能，因此，必须对单一的WPU胶粘剂进行改性，以满足其在复合软包装行业中的使用。
本课题采用APTES对纳米SiO2接枝改性，研究了改性工艺及APTES用量对纳米SiO2改性效果的影响。
然后使用改性后的纳米SiO2和HFBMA对WPU 胶粘剂改性，以达到降低胶粘剂的表面张力、提高其耐水性能、力学性能和耐高温性能的目的。
含氟丙烯酸酯改性水性聚氨酯的开题报告
含氟丙烯酸酯改性水性聚氨酯的开题报告一、研究背景随着环保要求的不断提高以及人们对水性涂料的需求增大，水性聚氨酯涂料作为一种新型涂料逐渐受到人们的关注。
然而，水性聚氨酯涂料在硬度、耐磨性、耐化学性等方面仍存在着不足，为了改善这些性能，近年来，人们开始对水性聚氨酯进行改性。
含氟丙烯酸酯作为一种耐化学性、耐候性、耐腐蚀性能颇佳的改性剂，与聚氨酯相容性好，能够很好地改善水性聚氨酯的性能。
因此，本研究将以含氟丙烯酸酯为改性剂，探究其应用于水性聚氨酯改性的可行性、改性效果和优化条件，为实现水性聚氨酯涂料的可持续发展提供参考。
二、研究目标1.研究不同含氟丙烯酸酯用量对水性聚氨酯涂料的性能影响。
2.优化含氟丙烯酸酯改性水性聚氨酯的制备工艺。
3.评估含氟丙烯酸酯改性后的水性聚氨酯涂料的性能，如硬度、耐磨性、耐化学性等。
三、研究内容和方法1.制备含氟丙烯酸酯改性水性聚氨酯。
采用水性预聚体法制备含氟丙烯酸酯改性的水性聚氨酯，改性剂的用量分别为0、2、4、6、8%。
2.分析含氟丙烯酸酯改性水性聚氨酯的理化性能。
测定含氟丙烯酸酯改性后的水性聚氨酯涂料的干膜厚度、硬度、耐磨性、耐化学性等，并与不改性的水性聚氨酯进行比较。
3.优化含氟丙烯酸酯改性水性聚氨酯的制备工艺。
通过改变反应时间、反应温度、配方比例等工艺参数来优化含氟丙烯酸酯改性水性聚氨酯的制备工艺。
四、研究意义本研究将有助于深入理解含氟丙烯酸酯改性水性聚氨酯的性能和优化制备工艺，为水性聚氨酯涂料的可持续发展提供技术支持，同时也对于推广含氟丙烯酸酯在涂料领域的应用有着重要意义。
丙烯酸酯改性水性聚氨酯的研究进展
丙烯酸酯改性水性聚氨酯的研究进展简述了丙烯酸酯改性水性聚氨酯4种常用的改性方法：嵌段共聚改性、接枝共聚改性、核-壳乳液聚合改性和互穿聚合物网络改性（IPN）；综述了国内外丙烯酸酯改性水性聚氨酯研究进展。
标签：水性聚氨酯；丙烯酸酯；改性1 前言聚氨酯（PU）性能优异，具有良好的力学性能、耐磨性、柔韧性、耐化学品性，附着力强、成膜温度低、保光性好，可以室温固化，因此在涂料、胶粘剂及油墨等许多领域都得到广泛的应用[1，2]。
目前聚氨酯油墨、胶粘剂等多以溶剂型为主，有机挥发物（VOC）对大气污染，严重破坏了人类的生态环境[3，4]。
水性聚氨酯（WPU）以水为分散介质，不含有机溶剂，不燃、无毒、不污染环境、易运输保存，使用方便且软硬度可调、耐低温、耐磨性好及粘附力强，特别适用于烟、酒、食品、饮料、药品、儿童玩具等卫生条件要求严格的包装印刷品[5～7]。
然而，WPU还存在耐水性差、耐高温性能不佳、固含量低等缺点。
为了提高乳液及膜性能，扩大应用范围，需对PU乳液进行适当的改性。
丙烯酸酯乳液具有较好的耐水性、耐候性，但存在硬度大、不耐溶剂等缺点。
用丙烯酸酯对WPU改性，可优势互补[8～10]。
2 丙烯酸酯改性WPU的方法目前，丙烯酸酯改性WPU的主要制备方法有嵌段共聚、接枝共聚、核-壳乳液聚合和互穿聚合物网络（IPN）[11]。
2.1 嵌段共聚丙烯酸酯嵌段共聚改性WPU的方法主要有双预聚体法和不饱和化合物封端法2种[12]。
双预聚体法是用丙烯酸酯改性WPU的较早的方法之一，此法首先制得含羧基和羟基的聚丙烯酸酯，再制备以—NCO封端的水性聚氨酯预聚体溶液，然后水性聚氨酯预聚体溶液和聚丙烯酸酯反应，最后进行扩链，即可得到嵌段共聚物。
不饱和化合物封端法是用具有C=C的不饱和化合物对水性聚氨酯预聚体封端，再与丙烯酸酯单体共聚[13]。
任天斌等[14，15]以甲苯二异氰酸酯、聚异丙二醇、甲基丙烯酸羟乙酯及二羟甲基丙酸为原料，通过分子设计合成了带有双键的阴离子水性聚氨酯预聚体（APUA）可聚合乳化剂。
全氟丙烯酸酯聚合物乳液研究进展
Ｈ２ Ｎ ＣＨ３ Ｖ一 ５ ０： ＨＣ卜
＾
ＣＨ３ ＮＨ
Ｉ ＬＮ Ｎ Ｉ＼ ．Ｃ ４ ＿＝ 斗 Ｈ１ Ｉ
… Ｉ ＝ Ｎ｛ ｝ ２
Ｔ ｏ ａ 等 用 微 乳 液 聚 合 的方 法 合 成 了 甲 基 丙 烯 酸 全 氟 烷 基 酯 Ｃ ２ ｈｍ ｓ Ｈ ＝Ｃ Ｃ ， Ｃ（ ０（ Ｈ ） （ Ｈ ） ０） ｃ
Ｈ
（ ） 甲基 ） 烯 酸 氟 烷 基 酯 Ｃ（ ） 氟 烷 基 叔 胺 基 （ 基 ） 烯 酸 酯 ； ｃ 全 氟 烷 基 磺 酰 胺 （ 基 ） 烯 酸 酯 ａ（ 丙 ；ｂ 全 甲 丙 （） 甲 丙
全 氟 丙 烯 酸 酯 聚 合 物 合 成 多 为 自 由 基 聚 合 ， 用 引 发 剂 大 多 数 是 水 溶 性 过 硫 酸 铵 、 硫 酸 钾 昕 过 （ ） 但 也 有 用 氧 化 还原 体 系 或 油 溶 性 引 发 剂 （ 偶 氮 二异 丁 氰 Ａ Ｂ 来 合 成 高 性 能 含 氟 聚 合 物 乳 钠 ， 如 ＩＮ）
杜 邦 公 司 的 Ｐｕ ｋｔ在 １３ ｌｎ ｅ ｔ ９ ８年 发 明 了 高 分 子 量 的聚 四氟 乙 烯 （ Ｔ Ｅ） 。从 此 含 氟 聚 合 物 这 一 类 具 ＰＦ
有优 异 性 能 的 聚 合 物 引 起 了人 们 的 浓 厚 兴 趣 。８ ０年 代 出 现 的 全 氟 丙 烯 酸 酯 聚 合 物 乳 液 由 于 具 有 优异 的表面特性 ， 耐候 性 及 环 境 友 好 性 ， 望 在 建 筑 涂 料 ， 织 工 业 以 及 其 他 重 要 领 域 得 到 广 泛 的 可 纺
定性 ， 得 全 氟 丙 烯 酸 酯 类 聚 合 物 物 理 性 能 稳 定 ， 久性 及 抗 化 学 药 品性 好 。 使 耐
含氟丙烯酸酯改性水性聚氨酯纳米复合乳液制备及性能研究
乳液粘度 的测 定：２ ℃，Ｎ Ｊ７ 型旋转粘 度计 ， ５ Ｄ ．９ 上海 瑞纺仪器 有 限公司；乳 液粒 径测定 ：Ｌ ．３ Ｃ ｕｔ Ｓ２ ０ ｏ ｌ ｒ ｅ 激光粒 度仪 （ 美国库 尔特 公司 ） 表面 自由能测 定： Ｊ ． ； ＪＣ Ｉ 型接 触角测量 仪（ 长春市第 五光学仪器厂） ，将 乳液于玻 璃片 上成膜 ，在 室温下测定静态接 触角 。涂膜力 学性能
８。 ０Ｃ反应 １ ；剩余 单体每反应 １ ｈ ｈ滴加一 次 ，４次滴加
业化生产 ；本文通过种子乳液 聚合法 ，先制备 出用丙烯 酸羟 乙酯单 体部 分单 封端 的聚氨 酯大 分子 单 体水 分散
体 ，然 后通 过常规 的乳液聚合 方法 ，使该 Ｐ Ｕ大 分子单 体与 （ 含氟 ）丙烯酸 酯类 单体共聚 ，形成 具有核 壳结构
丁胺滴 定法分析 ＮＣ Ｏ基 团的含 量 ，当达 到设计值 时，
加入 丙酮降低粘 度 ， 加入 计量 的 Ｈ Ａ， Ｅ 继续反应 至 Ｎ Ｏ Ｃ
含量保 持不变 为止 ， 得到端基含 有 Ｃ Ｃ双键 的聚氨酯 —
为涂饰 剂应用于皮革 中，使得涂饰皮 革覆盖 力强 ， 强度
高 ，光亮美观 ，革身丰满 ，粒 纹清晰 ，富有 弹性，耐溶
本文通过种子乳液聚合法先制备出用丙烯酸羟乙酯单体部分单封端的聚氨酯大分子单体水分散体然后通过常规的乳液聚合方法使该pu大分子单体与含氟丙烯酸酯类单体共聚形成具有核壳结构的pua纳米复合乳液研究表明该乳液粒径在100nm左右表面自由能显著降低工艺简单乳液涂膜具有良好的物理机械性能优良的耐水性透明度高而且符合环保要求是皮革涂饰剂的理想选择
法获得具有核 壳结构的水性 Ｐ Ａ 纳米复合 乳液 ，详 细 Ｕ
丙烯酸酯改性水性聚氨酯复合乳液的研究进展
丙烯酸酯改性水性聚氨酯复合乳液的研究进展综介绍了丙烯酸酯改性水性聚氨酯的几种改性制备方法及其优缺点，其中包括：物理共混改性，交联共混改性，接枝共聚改性，核-壳结构乳液聚合改性，互穿网络法改性等。
综述了国内外的研究现状及今后研究发展方向。
标签：水性聚氨酯（WPU）；丙烯酸酯（PA）；改性1 前言压WPU因具有优异的耐磨性、耐寒性、柔韧性、耐有机溶剂性以及价廉，安全，无污染而具有巨大的市场前景[1]。
但是，WPU仍存在固含量低、自增稠性差、耐水性差、不耐高温以及光泽度低等缺点。
丙烯酸酯（PA）具有较好的耐化学性、力学性能、耐水性和耐候性等，但其也存在硬度大、不耐溶剂等缺点。
将WPU和PA 2者的优点有效地结合在一起，就出现了“第3代新型WPU”[2]。
目前国外已对水性聚氨酯-丙烯酸酯（PUA）复合乳液改性进行了较多的研究开发，乳液及其胶膜的性能都得到了明显改善[3，4]。
对第3代水性聚氨酯的理论研究较为透彻。
国内近几年对PUA复合乳液进行了研究[5]。
改性方法包括物理共混改性，化学共混改性，接枝共聚改性，核-壳结构乳液聚合改性，互穿网络法改性及其他改性等。
2 水性聚氨酯-丙烯酸酯（PUA）复合乳液的制备方法及对比分析2.1 物理共混改性法物理共混法是最简单的复合改性方法。
该方法是将PU和PA的合成分开进行，先通过常规方法制备稳定的PU乳液和PA乳液，再通过机械搅拌，使2者均匀混合，得到共混型PUA复合乳液。
邵菊美等[6]采用物理共混法对自制的WPU进行改性，并通过X射线衍射、热重分析（TGA）等手段对PU/PA体系的结晶度、热性能、力学性能等进行研究。
结果表明共混改性的复合乳液胶膜性能相对于WPU有明显提高；PU和PA 有较好的相容性，但仍存在一定程度的相分离，这主要是由于PU氨酯键上的极性氢原子与PA链段中酯基上的氧原子所形成的氢键作用不太强所致。
Rink[7]在共混时添加少量表面活性剂OP-10，以求提高PU和PA的相容性，然而所得体系不稳定，胶膜不透明，力学性能较差。
丙烯酸酯乳液的改性研究与发展状况
V ol 39N o 78 化 工 新 型 材 料N EW CH EM ICAL M A T ERIA L S 第39卷第7期2011年7月基金项目:辽宁省教育厅创新团队基金项目(LT2010086)作者简介:裴世红(1966-),女,副教授,硕士生导师,主要从事精细化工产品开发与资源综合利用方面的研究。
丙烯酸酯乳液的改性研究与发展状况裴世红 陶 洋 王丽丽 庄 超 石博文(沈阳化工大学,沈阳110142)摘 要 丙烯酸酯乳液是一大类容易制备、性能优良、价格低廉、应用广泛,且符合环保要求的聚合物。
丙烯酸酯乳液的改性研究已经得到了多方面的发展。
介绍了丙烯酸酯乳液的基本特性,分析了有机硅、有机氟、聚氨酯和环氧树脂改性丙烯酸酯乳液的优缺点,综述了其改性方法及研究现状,对今后丙烯酸酯乳液改性的发展提出了建议。
关键词 丙烯酸酯乳液,有机硅,有机氟,聚氨酯,环氧树脂Modification research and development state of acrylate emulsionsPei Shihong Tao Yang Wang Lili Zhuang Chao Shi Bow en (Shenyang U niversity of Chemical Technolog y,Shenyang 110142)Abstract A crylate emulsion is a kind o f preparing easily and applying widely polymer w ith ex cellent perfo rmancesand cheap ness,w hich can acco rd w ith the demands of environmental protectio n .T he mo dificatio n of acr ylate emulsio ns has been a w ide range of development.T he basic character istics of acry late emulsio ns w ere int roduced.A naly zing the ad v antag es and disadvantag es o f acry late emulsio ns,which w ere mo dified by o rg anic silicon,o rg anic fluo rine,po ly urethane and epo x y resin.Review ed its met ho ds of modificat ion and the present state of r esear ch.So me sug gestio ns abo ut develop ment of mo dificatio n w ere present ed in futur e.Key words acry late emulsio n,or ganic silicon,o rganic fluo rine,po ly ur ethane,epox y resin随着丙烯酸酯类共聚物乳液的应用和研究进展以及环保要求的日益提高,丙烯酸酯类共聚物乳液广泛用作涂料成膜剂、纺织印染粘合剂、日用化工、化学电源、功能膜、医用高分子、纳米材料以及水处理等方面,其用量与日俱增。
丙烯酸酯乳液改性研究现状及发展
丙烯酸酯乳液改性的研究现状及发展姓名：何阳班级：应用化工技术1班学号：20131880摘要：文章就丙烯酸酯乳液改性的研究现状及其用途作了详细论述，重点介绍了有机硅改性丙烯酸酯乳液和聚氨酯改性的丙烯酸酯乳液(PUA)以及氟改性丙烯酸酯乳液的研究现状及发展前景，并简要地对丙烯酸酯乳液改性的未来方向作了展望。
关键词：丙烯酸酯乳液改性原理现状发展前言：丙烯酸酯类共聚物乳液是丙烯酸酯类或甲基丙烯酯类与其它乙烯基酯类单体进行乳液聚合的产物[1]，它主要用作涂料成膜剂和纺织印染粘合剂，也广泛应用于日用化工、化学电源、功能膜、医用高分子、纳米材料以及水处理等方面，其用量与日俱增。
丙烯酸酯乳液具有优异的耐水性、耐候性、耐酸碱性和耐腐蚀性，但它存在着耐水性和附着性差及低温变脆、高温变粘等缺点，限制了其应用。
近年来随着聚合理论和技术的不断完善和发展，以及人们对环境友好的绿色化工产品的呼声愈来愈高，丙烯酸酯乳液的改性受到了广泛的重视。
一般来说，从两个方面对丙烯酸酯乳液进行改性：一是引入一些功能性单体对丙烯酸酯乳液进行改性，得到高性能的共聚乳液；二是采用新的乳液聚合方法如核壳乳液聚合和互穿网络聚合技术以及微乳液共聚技术来改善丙烯酸酯乳液的性能，在研究过程中通常是这两个方面的相互结合，共同提高丙烯酸酯乳液的性能。
本文主要探讨有机硅、有机氟、聚氨酯等对丙烯酸酯乳液性能的改性及其对乳液性能的影响。
1、有机硅改性的丙烯酸酯乳液1．1 改性原理有机硅对丙烯酸酯乳液的改性是指将有机硅化学和丙烯酸酯乳液聚合技术结合起来，用来制备高性能的硅丙乳液。
丙烯酸酯聚合物具有优良的成膜性、粘接性、保光性、耐候性、耐腐蚀性和柔韧性。
但其本身是热塑性的，线性分子上又缺少交联点，难以形成三维网状交联胶膜，因此其耐水性、耐沾污性差，低温易变脆、高温易发黏。
而有机硅树脂中的Si—O键能(450 kJ／t001)远大于C—C键能(351 kJ／m01)，内旋转能力低，分子摩尔体积大，表面能小，具有良好的耐紫外光、耐候性、耐沾污性和耐化学介质性等特性。
丙烯酸酯改性聚氨酯乳液的研究进展
在环保 与节能呼声 日益高 涨的今天， 聚氨酯乳 液由于其 在 无毒 、不燃 、无污染 等方面的优点，得到 了广泛的 重视 和
ｗｅ ｅ ｉｔｏｄ ｃ ｄ． ｉ ｘ ｅ ｉ ｎ ｓｔ ｅ ｓ ｐｅ ｉ ｉｅ ｎ ｅ ｉ ｅ ｃｅ ｆ ｌｔ ｅｗ ａ ｓｗｅ ｅｅ ｐａｎ ｄ． ｒ ｎｒ ｕ ｅ Ｗ ｔ ｅ ｐ ｒ ｈ ｍｅ ｔ ｈ ｕ ｒ ｔ ｓａ ｄ ｄ ｆ ｎ ｉｓｏ ｌｈ ｙ ｒ ｘ ｌｉｅ ｏｒｉ ｃｉ ａ
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改性 方法 主要有 物理掺 混法 、嵌 段共 聚法 、核壳 共聚
法 、接枝 共聚和互 穿 网络 共聚法 。
１１ 物 理 掺 混 法 ．
团的 聚氨 酯预 聚体封端，然后 中和，再经 自由基聚合使丙烯
酸酯单体 与丙烯 酸酯单体封端 的聚氨酯预聚物进行反 应， 在
搅拌 下加水分散 ，最后 得到嵌 段共聚物 。
Ｃｈ ｎ ｅ ：ｉａ Ｃｈ
丙烯酸酯改性聚氨酯乳液
的研究进展
浅谈含氟丙烯酸酯共聚乳液研究进展
浅谈含氟丙烯酸酯共聚乳液研究进展浅谈含氟丙烯酸酯共聚乳液研究进展文章标题：浅谈含氟丙烯酸酯共聚乳液研究进展摘要:综述了含氟丙烯酸酯的性能和用途,对含氟丙烯酸酯共聚乳液常规乳液聚合以及最新共聚方法进行了简单的介绍,总结出几种改进含氟丙烯酸酯体系表面性能的方法，并对含氟丙烯酸酯今后的研究热点和发展方向做了展望。
关键词:含氟丙烯酸酯，乳液聚合，共聚氟是迄今为止所知的电负性最大的元素，其原子共价半径（0.064nm）仅比氢原子稍大，所以当碳氢键（C—H）上的氢被氟取代后，氟原子和碳原子形成的碳氟键（C—F）的键能增加了63kJ/mol[1]。
同时由于氟原子核对核外电子及成键电子云的束缚作用较强，C—F键极性小，含有C—F键的聚合物分子间作用力较低［2］（例如PTFE的分子间作用力为32kJ/mol，而大多数聚合物的分子间作用力为4-40kJ/mol)，因而表面能低，具有非粘着性、自润滑性、憎水憎油性。
又由于氟原子可极化性小，所以折射率小，可用作光学材料。
由于材料领域对材料性能要求不断提高，氟树脂领域的研究十分活跃，至今，已有各种含氟树脂材料的合成工艺被开发出来并应用到弹性体、泡沫塑料、涂料等产品中，力学性能及表面性能都很好的含氟丙烯酸酯材料更是近年国内外研究的热点。
1含氟丙烯酸酯聚合物乳液聚合研究现状全氟丙烯酸酯聚合物是在原聚合物的侧链上引入全氟基团，由于全氟侧链取向朝外，对主链及内部分子形成“屏蔽保护”，氟原子的电子云把碳碳主键很好地屏蔽起来，保证了碳碳键的稳定性，使得全氟丙烯酸酯类聚合物物理性能稳定，耐久性及抗化学药品性好。
上世纪80年代出现的全氟丙烯酸酯聚合物乳液由于具有优异的表面特性，耐候性及环境友好性，已经在建筑涂料，纺织工业以及其他重要领域得到广泛的应用[3－5]。
含氟丙烯酸酯聚合物合成多为自由基聚合，所用引发剂大多数是水溶性过硫酸铵、过硫酸钾（钠），但也有用氧化还原体系或油溶性引发剂（如偶氮二异丁氰AIBN）来合成高性能含氟聚合物乳液的相关报道。
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１ｌ 共 聚 型 －
共聚型乳液聚合是将 聚氨酯 和含氟丙烯酸酯 单体通过化学反应形成一个有机的整体 ， 与非共聚 型乳液聚合法得到的复合材料相 比， 非共聚型得到 的乳液 中大部分聚氨酯和含氟丙烯 酸酯仍单独存 在， 在成膜后呈复混状态 ， 能充分发挥各 自的优 不 点。 而共聚产物更能充分体现各组分的优点【 共聚 ５ 】 。
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能方 面略显不 足 。 聚丙烯 酸酯 （Ａ） 而 Ｐ 乳液 在这 方 面 恰恰 表 现优异 ［。 ２ 因此 ， 聚氨酯 上 引入丙 烯酸 酯 可 １ 在 弥补 双 方 的不 足 。 由于 Ｆ原子 的电负 性 极强 ， 其 对
氨酯材料 的表面性能 ， 含氟丙烯酸酯改性水性聚氨 酯 的 聚合方 式 主要有 共 聚型和非 共 聚型两 种 。
（ 广州大学 化学化工学院 ， 东 广 州 ５ ０ ０ ） 广 １０ ６
摘
要 ： 国内外含氟丙烯酸酯改性 聚氨酯乳 液（ Ｐ Ａ） 对 Ｆ Ｕ 中的氟化丙烯酸酯 ／ 聚氨酯链段结构 的合成方
式及工艺进行 了较为全面的论述 ， 介绍 了含氟丙烯酸酯改性水性 聚氨酯 的优异性能及其应用领域 。指出了含
随着人们环保意识 的增强和各 国政府 的环 保 立法 ， 具有环保 、 安全 的水性聚氨酯的研究 和开发
逐 渐成 为研究 的热点 …。聚氨 酯具 有独 特 的软 硬 段 结 构 ，作 为 一种 成 膜材 料 使其 具 有 良好 的柔 韧 性 、 对 基 材 的粘 附性 以及 优 异 的抗 划 伤性 和 拉伸 性 ， 但
耐候性 、 械强度 、 机 自增 稠性 以及 涂膜 的光 泽 等 性
１ 国 内外 含 氟 丙 烯 酸 酯 改 性聚 氨酯 乳 液 的 链 段 结 构
聚 氨酯 具有 独 特结 构 和 良好 的使 用 性能 ， 过 通 含 氟 丙 烯酸 酯对 聚氨 酯进 行 改性 ， 有 效地 提 高 聚 可
氟丙烯酸酯改性水性聚氨酯当今研究 的热点 和今后发展方 向。 关键词 ： ； 氟 水性聚氨酯 ； 链段结构 ； 应用
中 图分 类 号 ：Ｑ ２ ． Ｔ ３ ３８ 文献标识码 ： Ａ
ｌｔ ｍ ｕ ｓｏ ｓ ａ ｅ ｅ ｌｉ ｎ Ｐｒ ｇ ｅ ｓｉ ｕ ｒｎ ｔ ｄ ｗａ ｅ ｂ ｒ ｅ ｏ ｒ ｓ ｎ ｆ ｏ ｉ ａ ｅ ｔ ｒ ｏ ｎ ｌ
型乳液聚合通 常分 为 ３种 ：１聚含氟丙烯酸酯 一 （） ， 含有 Ｃ Ｆ — 键的聚 合物分子间的作用力较低 ， 使得含氟聚合物具有较
低 的表 面 自由能 以及较 强 的拒水 拒油特 性【 １因此 ， ｓ。 ”
通过引人表 面能极低 的含氟化合物对聚氨酯成膜 材料 进 行 改 性 ，可 有 效 地 提 高 涂 膜 的拒 水 拒 油 性
化
学
工
程
师
Ｃ ｅ ｃｌ ｎ ｉｅｒ ｈｍｉ Ｅ ｇｎｅ ａ
２１ ０ ２年第 ０ ６期
：
文章编号 ：０ ２ １２ ｛ ０ ２ ０ 一 ｏ ３ ｏ １ ０ — ４ ２ １ ）６ ｏ ３ 一 ４ １
坏
： －
谜
含 氟丙烯酸酯改性聚氨 酯乳液 的研 究龈
郑梓敬 ， 余庆峰 ， 廖建伦 ， 王正平
ｐ ｌ ｒｔ ｎ ｆ ｕ ｒ ａｅ ａｅｂ ｒｅｐ ｌ ｒｔａ ｅ ｐ ｌａ ｒｌ ｅｅ ｌ ｏ ｓ（ Ｐ Ａ）ｔ ｏ ｅａ ｄａ ｒａ ｅｅｄｓ ｏ ｕ ｅ ａ ｅｏ ｏｉ ｔ ｗ ｔｒｏ ｏ ｕ ｅ ｎ － ｏｙ ｃ ａ ｍｕｓ ｎ Ｆ Ｕ ａ ｈ ｍ ｎ ｂｏ ｄ ｗ ｒ ｉ ｙ ｈ ｌ ｆ ｎ ｄ ｎ ｙ ｈ ｙ ｔ ｉ —