【硕士】含氟丙烯酸酯改性水性聚氨酯

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内容简介

　　【硕士】含氟丙烯酸酯改性水性聚氨酯　　授予学位：硕士　　学位授予单位：安徽大学　　学位年度：2007　　 近年来，随着工业的快速发展，环境污染问题越来越引起人们的注意，世界各国正在采取严厉的措施限制挥发性有机化合物的排放，绿色材料已经成为材料研究与应用领域的主流。为了适应这一潮流，水性涂料应运而生，成为目前极为活跃的研究和开发领域，涂料水性化是减少voc的最佳途径之一。另外，溶剂型涂料消耗大量的石油资源，而人类的石油资源又是有限的，石油资源大量的需求又使得国际石油价格居高不下，导致石油产品的涨价，涂料用溶剂价格上涨。而水性涂料以水为介质或部分代替有机溶剂，而水廉价易得，从长远的发展来看，从降低成本的角度出发，研究水性涂料是有很有价值的。聚氨酯乳液已在许多领域得到广泛的应用，在某些方面其性能可以与溶剂型产品相媲美，但就耐水性、耐候性及表面性能而言，还无法满足高性能涂料的要求。　　 复合改性是提高乳液性能的有效途径。本文先通过丙酮法合成含不饱和双键的聚氨酯水分散体，然后利用平衡溶胀的方法将含氟丙烯酸酯不饱和单体溶胀在聚氨酯粒子内部进行乳液共聚。通过该工艺制备得到的聚氨酯一聚含氟丙烯酸酯复合乳液，只需在合成后脱除聚氨酯水分散体中少量的丙酮溶剂，因此对环境不会造成污染。　　 另外，本文还探讨了引发剂的浓度和种类、以及聚合工艺对乳液性能和稳定性的影响，考察了共聚体中含氟丙烯酸酯的含量对胶膜机械强度、热稳定性及乳液粒径的影响。通过表面红外光谱(A限)、差热分析(DSC)、热重分析(1-G)、透射电镜(删)及表面水接触角测定仪等对共聚物组成和性能、乳液粒子的形态和结构进行了研究。研究结果表明：采用平衡溶胀方法的乳液聚合工艺，可制备出聚氨酯．聚含氟丙烯酸酯乳液；比较了水溶性引发剂硫酸铵(APS)和油溶性引发剂偶氮二异丁腈(AIBN)，采用水溶性过硫酸铵(APS)，在聚合过程中所需的引发剂量较少，转化率高，采用油溶性引发剂偶氮二异丁腈(AmN)，在聚合过程中凝胶量少，转化率高，但引发效率低，所需的引发剂量较多；随着DMPA含量增大，PUA复合乳液贮存稳定性增加，但耐水性降低；通过含氟丙烯酸酯单体改性聚氨酯，乳胶膜的吸水率随氟单体含量的增大而下降：共聚物膜的表面能显著降低；经退火处理，共聚物膜表面的氟含量进一步增加，表面自由能降低。　　

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