水性聚氨酯—丙烯酸酯復(fù)合乳液的制備及其改性研究

摘要：水性聚氨酯（PU）乳液是一種廣泛應(yīng)用于涂料、膠粘劑、紡織品、皮革等領(lǐng)域的材料。然而，由于其機(jī)械性能、耐久性和穩(wěn)定性方面的局限性，對PU的改性研究成為目前研究的熱點(diǎn)之一。本文以聚醚型水性PU乳液為基礎(chǔ)，通過丙烯酸酯的引入，制備了一種新型的聚氨酯—丙烯酸酯復(fù)合乳液，并對其性能進(jìn)行了改性研究。

一、引言

水性PU乳液具有優(yōu)異的物理和化學(xué)性能，但其力學(xué)性能和耐久性方面還有待改善。丙烯酸酯（AC）是一種具有良好耐候性和耐磨性的聚合物，將AC引入PU乳液中可以顯著改善其力學(xué)性能和耐久性。

二、實(shí)驗(yàn)方法

1.制備聚氨酯—丙烯酸酯復(fù)合乳液

通過改變聚醚多元醇/二異氰酸酯（IPDI）的配比、丙烯酸酯的引入量以及反應(yīng)溫度和時(shí)間等條件，制備了一系列聚氨酯—丙烯酸酯復(fù)合乳液。

2.表征方法

使用紅外光譜（FTIR）、動態(tài)力學(xué)熱分析（DMA）、掃描電子顯微鏡（SEM）等技術(shù)對制備的復(fù)合乳液進(jìn)行表征。

3.性能測試

對復(fù)合乳液進(jìn)行力學(xué)性能、耐久性和穩(wěn)定性等性能測試，比較原有PU乳液和復(fù)合乳液的差異。

三、結(jié)果與討論

1.FTIR分析結(jié)果表明，丙烯酸酯成功引入到PU乳液中。

2.DMA測試結(jié)果顯示，引入丙烯酸酯后，復(fù)合乳液的玻璃化溫度和彈性模量顯著提高，表明其力學(xué)性能得到了改善。

3.SEM圖像顯示，復(fù)合乳液中的丙烯酸酯形成了均勻分散的微觀顆粒，有助于提高涂膜的物理強(qiáng)度和粘附性能。

4.力學(xué)性能測試結(jié)果表明，復(fù)合乳液的抗張強(qiáng)度、彈性模量和斷裂伸長率都有明顯的增加。

5.耐久性測試結(jié)果表明，復(fù)合乳液具有更好的耐候性和耐磨性。

6.穩(wěn)定性測試結(jié)果表明，復(fù)合乳液具有良好的貯存穩(wěn)定性，不易發(fā)生乳化分離現(xiàn)象。

四、結(jié)論

通過將丙烯酸酯引入水性PU乳液中，制備了一種新型的聚氨酯—丙烯酸酯復(fù)合乳液。通過對其性能進(jìn)行測試與分析，發(fā)現(xiàn)復(fù)合乳液具有優(yōu)異的力學(xué)性能、耐久性和穩(wěn)定性。因此，該復(fù)合乳液在涂料、膠粘劑、紡織品和皮革等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景本研究成功制備了一種新型的聚氨酯-丙烯酸酯復(fù)合乳液，并對其進(jìn)行了性能測試與分析。結(jié)果表明，引入丙烯酸酯后，復(fù)合乳液的玻璃化溫度和彈性模量顯著提高，力學(xué)性能得到了改善。SEM圖像顯示，丙烯酸酯在復(fù)合乳液中形成了均勻分散的微觀顆粒，有助于提高涂膜的物理強(qiáng)度和粘附性能。力學(xué)性能測試結(jié)果表明，復(fù)合乳液具有更高的抗張強(qiáng)度、彈性模量和斷裂伸長率。耐久性測試結(jié)果表明，復(fù)合乳液具有更好的耐候性和耐磨性。穩(wěn)定性測試結(jié)果表明，復(fù)合乳液具有良好的貯存穩(wěn)定性，不易發(fā)生乳化分