涂膜长期处于潮湿的环境中易发生水白化,致使聚合物材料发生老化,涂膜起泡、开裂、粉化、脱落、水印、泛碱等问题随之出现,影响涂膜的装饰和防护性能,因此对聚合物水白化的研究就十分必要。本文以叔碳酸缩水甘油酯(E10p)、蓖麻油、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、甲基丙烯酸甲酯(MMA)、丙烯酸丁酯(BA)和叔碳酸乙烯酯(V10)为主要原料,制备了蓖麻油基水性聚氨酯和蓖麻油基聚氨酯丙烯酸酯复合乳液,研究了该体系乳胶膜的水白化机制,以及水白化涂膜的机械性能等。论文围绕以下三个部分展开了研究。(1)叔碳酸缩水甘油酯改性聚氨酯(EPUD)乳胶膜水白化的研究以蓖麻油、IPDI、2,2-二羟甲基丙酸(DMPA)、E10p为主要原料合成了EPUD,通过红外表征,证明了EPUD乳液的成功制备。通过紫外光谱表征的显示,随着浸水时间的延长,膜的透光率越来越小,证明了乳胶膜水白化的原因是膜内存在水域,产生了光散射,该水域的大小随着浸水时间的延长和温度的升高而增大,乳胶膜水白化程度越来越严重。研究表明:储能模量与水白化的程度有关,水白化程度越严重,乳胶膜的储能模量会升高;E10p含量的升高,降低了乳胶膜内结合水的含量。(2)聚氨酯-丙烯酸酯复合(PUA)乳胶膜水白化研究以蓖麻油、IPDI、DMPA作为起始原料,合成了蓖麻油基聚氨酯水分散体,以制备好的PUD作为种子乳液,采用半连续滴加的方式,进行MMA、BA自由基聚合。制备得PUA复合乳液。通过紫外分光光度计、DMA、DSC等分析手段表明:将PUA的涂膜浸在水中时,水进入PUA的乳胶膜内会产生水域,膜产生水白化;水白化的现象随着浸水温度的增加而增加,当浸水温度远低于玻璃化转变温度,其储能模量和T_g基本上保持不变,乳胶膜不产生水白化。而在室温时将膜浸在水中24 h,乳胶膜会产生轻微的水白化,其储能模量和T_g降低,再次烘干时,乳胶膜可以恢复原有的透明度;当膜在高于玻璃化转变温度下浸水24 h时,其储能模量降低,T_g升高,产生严重的水白化。(3)叔碳酸乙烯酯改性聚氨酯-丙烯酸酯(VPUA)乳胶膜水白化研究在PUA的基础上引入了共聚单体叔碳酸乙烯酯制备了VPUA,研究了该乳胶膜的性能。通过动态机械分析不同浸水温度下水白化乳胶膜的储能模量的变化表明:随着浸水温度的增加,水白化乳胶膜膜的储能模量和玻璃化转变温度相对于干膜都有所降低,并且随着温度的增加降低的越明显。通过DSC的研究表明:水白化的乳胶膜内存在着自由水、结合水等不同状态的水,而V10的引入有效地减少了膜内自由水的存在,并且随着V10含量的增大,可进一步减少膜内结合水的含量。