有機(jī)硅-聚氨酯-丙烯酸酯三元復(fù)合乳液的合成及性能研究.pdf

1、有機(jī)硅化合物表面能低，具有耐低溫、耐老化、憎水、耐有機(jī)溶劑、耐輻射等許多優(yōu)異性能，而且有機(jī)硅聚合物還能賦予涂層特殊的柔軟性和爽滑絲綢手感。 有機(jī)硅是由硅氧原子交替結(jié)合成硅氧烷鏈無機(jī)骨架，并在硅原子上連接有甲基等有機(jī)基團(tuán)的聚合物。硅氧烷鍵鍵能比碳碳鍵鍵能大得多，這是硅氧烷具有耐熱穩(wěn)定性和耐侯性的一個重要原因。聚硅氧烷因其獨(dú)特的化學(xué)結(jié)構(gòu)組成而具有一系列優(yōu)異性能，如具有極好的耐高低溫性能，優(yōu)良的電絕緣性和化學(xué)穩(wěn)定性，憎水防潮性，生理惰

2、性及生物相容性。自20世紀(jì)40年代工業(yè)化應(yīng)用以來，得到了廣泛的研究與應(yīng)用。 聚丙烯酸酯(PA)具有機(jī)械強(qiáng)度高、耐老化、耐水性好等優(yōu)點(diǎn)，丙烯酸酯類樹脂是一種粘接性強(qiáng)、成膜性高的高分子材料，目前在內(nèi)墻涂料領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。但存在韌性、耐磨、耐化學(xué)品性能差、高溫發(fā)粘、低溫發(fā)脆等缺點(diǎn)。使用聚氨酯(PU)對PA進(jìn)行改性，可以利用PU優(yōu)異的耐寒性、彈性、很好的溫度適應(yīng)能力等性能，和PA在性質(zhì)上具有一定的互補(bǔ)作用。通過兩者復(fù)合制得聚氨酯-

3、丙烯酸酯(PUA)復(fù)合乳液，可以取長補(bǔ)短，發(fā)揮綜合優(yōu)勢，使乳液的涂膜性能得到明顯改善。聚氨酯本身結(jié)構(gòu)單元的多變性，又為PUA與其它材料的復(fù)合提供了新的契機(jī)。 本文分首先合成了有機(jī)硅-丙烯酸酯復(fù)合乳液，有機(jī)硅含量的增加提高了涂膜的機(jī)械性能，表現(xiàn)在硬度、附著力的提高。并且提高了涂膜的耐老化和耐水性能。 然后合成了一系列穩(wěn)定的陰離子型和陽離子型自乳化有機(jī)硅一聚氨酯乳液，有機(jī)硅含量分別達(dá)到57％和52％。該有機(jī)硅-聚氨酯涂膜的耐

4、老化性能測試表明有機(jī)硅的加入使涂膜的耐老化性能得到了很好的加強(qiáng)并且與有機(jī)硅-丙烯酸酯涂膜相比，涂膜不出現(xiàn)發(fā)粘的現(xiàn)象。而一般文獻(xiàn)報道的同類有機(jī)硅-聚氨酯乳液中的有機(jī)硅含量都在10％左右[1]。 本文在前兩者基礎(chǔ)上進(jìn)一步合成了有機(jī)硅-聚氨酯-丙烯酸酯三元復(fù)合離聚物乳液。通過引入離子鍵，利用離子鍵合作用使其獲得優(yōu)良的性能，將離聚物制成穩(wěn)定乳液是一項(xiàng)比較新穎的工作[2,3]。近年來也有制成聚氨酯-丙烯酸酯(PUA)離聚體的工作報道，但直