【摘 要】
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异氰酸酯（-NCO）基团是一种高活性的反应基团,随着聚氨酯等材料的发展,异氰酸酯也得到了深入研究。Lossen重排是一种制备异氰酸酯的方法,具有绿色环保、反应条件温和等优点。丙烯酸酯涂料具有透明性好,耐候性好等优点,但也存在低温易脆,高温易黏等不足,若将可发生Lossen重排反应的基团和含活泼氢的基团同时构筑于丙烯酸酯类树脂的分子结构中,在树脂成型后,利用特定条件下的Lossen重排反应,原位生成
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异氰酸酯（-NCO）基团是一种高活性的反应基团,随着聚氨酯等材料的发展,异氰酸酯也得到了深入研究。Lossen重排是一种制备异氰酸酯的方法,具有绿色环保、反应条件温和等优点。丙烯酸酯涂料具有透明性好,耐候性好等优点,但也存在低温易脆,高温易黏等不足,若将可发生Lossen重排反应的基团和含活泼氢的基团同时构筑于丙烯酸酯类树脂的分子结构中,在树脂成型后,利用特定条件下的Lossen重排反应,原位生成-NCO基团,并与含活泼氢的基团发生反应,则能形成含氨基甲酸酯的三维交联网状结构,从而提高丙烯酸酯树脂的性能。基于此,本文开展的主要研究内容如下:（1）以甲基丙烯酸甲酯（MMA）为原料,制得单体N-乙酰氧基甲基丙烯酰胺（AMAA）,单体AMAA在加热条件下可发生Lossen重排,原位生成异氰酸酯基团。将单体AMAA和甲基丙烯酸羟乙酯（HEMA）引入丙烯酸酯共聚物中。在一定温度下,共聚物中的AMAA结构单元发生Lossen重排反应,原位生成异氰酸酯基团,并和HEMA结构单元中的羟基发生交联反应,制备出自交联型丙烯酸酯共聚物。（2）将自交联型丙烯酸酯共聚物应用到改性丙烯酸酯涂料领域,使用溶液聚合制备了溶剂型丙烯酸酯涂料,使用乳液聚合和相转化法制备了两种低VOC含量的环保型丙烯酸酯涂料。通过傅里叶变换红外光谱（FT-IR）、核磁共振氢谱（~1H NMR）、凝胶渗透色谱（GPC）等手段分析了聚合物的结构。在溶剂型丙烯酸酯涂料中,研究了温度和催化剂二月桂酸二丁基锡（DBTDL）对重排交联反应的影响,交联单体的含量对漆膜性能的影响以及交联前后漆膜性能的变化,探究了催化剂的用量对漆膜性能的影响。结果表明,在140℃,12 h,不加催化剂条件下,交联单体可完全反应;使用催化剂DBTDL可促进交联反应,降低反应温度,但会影响漆膜附着力;与交联前相比,交联后漆膜的性能显著提升;当交联单体AMMA含量为15 wt%时,交联后漆膜的性能优异。在环保型丙烯酸酯涂料中,研究了交联反应及交联单体含量对漆膜性能的影响,采用相转化法制得的漆膜,当交联单体AMMA含量为15 wt%时,交联后附着力为1级,铅笔硬度为2H,耐水性优异,水接触角为92.0°,漆膜的综合性能最优。（3）研究了聚合物重排产生的异氰酸酯基团在不同温度和时间下的耐水、耐醇等性能。结果表明,聚合物中的-NCO常温下具有一定的耐水耐醇性,可以在一些与水、醇接触的场景中使用;在40℃及以上,聚合物中的-NCO在水中不稳定,但在常用的醇类溶剂中具有一定的稳定性。
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