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对聚氨酯丙烯酸酯乳液的影响
 点击数:       添加日期:11-08-26
    随着人们对环境、健康和可持续性发展的关注度进一步提高,各国环保法规进一步严格要求,水性木器涂料的发展是大势所趋。但是水性木器涂料在使用过程中存在硬度较低、耐水性和耐化学品性能不好、涂膜机械性能不佳和丰满度不高等缺陷。因此,利用交联改性,通过化学键的形式将线型的聚氨酯大分子链接在一起,形成具有网状结构的树脂,提高涂料成膜时的致密度,使其性能得到改善。蓖麻油是脂肪酸的三甘油酯,脂肪酸中90%是蓖麻油酸(9-烯基12-羟基十八酸),分子结构中带有羟基,平均官能度为2.7,将蓖麻油代替聚醚二醇或聚酯二醇,合成蓖麻油聚氨酯-丙烯酸酯(CPUA),可提高PUA的交联度。首先是水分子的渗入和扩散,由于极性基团容易与水缔和,在水分子作用下,削弱树脂分子间的相互作用,分子间距离增大,导致树脂溶胀,甚至溶解。
    蓖麻油脂肪酸中的不饱和碳碳双键能提供水性聚氨酯与丙烯酸酯单体共聚反应的接枝活性点,残留的碳碳双键可通过氧化交联提高聚合物的交联度,进一步改善涂膜性能。国内关于将蓖麻油用于制备CPUA的相关文献不多,也未见到比较全面地考察蓖麻油用量对乳液及涂膜各种性能影响的相关报道。
    分析认为,一方面它是小分子的交联剂,结构中含有较长的非极性脂肪链段,且由于其非极性难以与水分子发生缔和作用,表现为憎水性;另一方面,蓖麻油有其特殊的结构,除具有羟基外,双键的存在使PU/PA形成互穿网络聚合物,这种互穿网络聚合物在原来2个独立网络之间不仅存在物理相互贯穿,而且形成了一定数量的化学交联键,使这种互穿网络聚合物形成了一个立体大网络,这种立体网络使得分子空隙减小,使水分子难以渗入,同时也增强了分子间的作用力。综合上述两方面的原因,随着X值的增大,涂膜的吸水率下降,耐水性有明显的改善。同时立体大网络结构使得分子链间作用力增强,形成的结晶状态更加紧密,高分子晶态不易被溶剂破坏,故耐醇性提高。
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