论文部分内容阅读
水性聚氨酯具有强度高、耐磨性和低温柔韧性好等突出特点，被广泛地应用于纺织印染、合成革、覆膜胶等领域。但是水性聚氨酯的应用受到耐候性及原材料价格方面的限制，许多改性聚氨酯的方法引起人们的关注。其中丙烯酸酯改性水性聚氨酯被誉为“第三代水性聚氨酯”，取得了重大的研究进展。同时乳液聚合的新技术—辐射乳液聚合在制备低温粘合剂方面已经得到了广泛的应用。因此采用辐射乳液技术制备聚氨酯-丙烯酸酯复合乳液，使其同时具有了两者的优良特性。本论文首先以异佛尔酮二异氰酸酯（IPDI）、聚氧化丙烯二元醇（N220，N240）、蓖麻油（C.O）、二羟甲基丙酸（DMPA）为主要原料，以甲基丙烯酸羟丙酯（HPMA）为封端剂、三乙胺(TEA)为中和剂，制得了双键封端型的聚氨酯预聚物。研究发现，预聚温度控制在80-85℃、蓖麻油加入量为6%、HPMA加入量为6%、两步法加入DMPA且加入量为7%时，所制备的双键封端的PU预聚物具有较好的乳化分散性能。其次用丙烯酸酯丁酯（BA）和甲基丙烯酸甲酯（MMA）混合单体（BA/MMA比例为5/1）降低体系粘度，经过机械乳化、中和，再通过不同的引发聚合方式即化学引发聚合法和钴60γ-射线辐射聚合法，制得了水性聚氨酯-丙烯酸酯（PUA）复合乳液。实验研究发现，辐射法与化学法相比，存在聚合反应时间短、单体转化率高的优点。最后用红外光谱(FTIR)、粒径分析、热重分析（TGA）等方法对乳液粒子和膜性能进行了分析和表征。结果表明，与化学法相比，辐射法有明显的优势，乳液平均粒径由143.5nm降至100nm，乳液固含量由37.5%提高至38.6%；膜的拉伸强度由15.3MPa提升至18.3MPa，膜的吸水率由7.4%降至5.6%，热分解温度由320℃升高到380℃。制备的PUA复合乳液在纺织涂料印花上的实际应用结果表明，改善了干湿摩擦牢度和皂洗牢度，效果较好。