甘盂瑜谈尊燕(重庆大学化学化工学院400044)
摘要：研究了聚氨酯-丙烯酸酯(PUA)复合乳液的合成条件：引发剂的种类和用量、丙烯酸(AA)、软硬单体比例、乳化荆以及反应温度的影响，得出：用K2S2O8做引发剂能得到稳定的PUA乳液，适量的AA有利于涂膜的附着力，硬单体的比例增大有利于涂膜的耐水性；乳液聚合只用少量的、适当比例的乳化剂就能得到稳定的复合乳液；聚合温度控制在80～85℃为宜。
关键词：聚氨酯-丙烯酸酯；复合乳液；合成条件；耐水性
水性聚氨酯(PU)和水性聚丙烯酸酯(PA)同溶剂型产品相比，具有无毒、不污染环境等优点，在涂料、胶粘剂、皮革、织物涂层方面得到了广泛的应用。丙烯酸酯乳液是由苯乙烯、丙烯酸酯类和少量丙烯酸共聚而成的，具有机械强度高、耐老化、耐光不变黄、耐水性好等优点，但因其自由基聚合，多种单体在分子链上排列为无规结构，存在耐有机溶剂性、坚韧性、耐磨性和耐化学品性不足以及高温发粘、低温发脆等缺点。聚氨酯结构具有优异的耐寒性、温度适应性、弹性、耐有机溶剂性等优点，但水性PU在耐水性、保光性、自增稠性等方面有缺陷。PU和PA在性质上有一定的互补作用，促成聚氨酯和丙烯酸酯二者的有机结合已成为国内外的研究热点。通过两者复合，可以取长补短，发挥综合优势，使涂膜的性能得到明显改善，因而具有广阔的发展前景。
1实验部分
1．1原材料
甲基丙烯酸甲酯(MMA)，化学纯；丙烯酸丁酯(BA)，分析纯；丙烯酸(AA)，化学纯；过硫酸钾，分析纯；十二烷基苯磺酸钠，分析纯；OP-10，分析纯；碳酸氢钠，化学纯；氨水，分析纯；去离子水，自制；PUC-322交联型聚氨酯水乳液，固含量21％，成都聚氨酯厂产。
1．2合成方法
本实验采用间歇式种子乳液聚合方法制备聚氨酯一丙烯酸酯复合乳液。先将全部水性聚氨酯乳液(占单体总量10％)与部分丙烯酸酯单体、复合乳化剂、部分去离子水强烈搅拌，得到预乳液，再将剩余的丙烯酸酯类单体、复合乳化剂、去离子水、部分引发剂一起加入三颈瓶中，水浴加热至80℃。当乳液泛蓝，反应0．5h后，同时滴加预乳液和剩余的引发剂，在1．5-2h内滴完。滴完后，保温1-2h，自然冷却，加入适量氨水。调乳液pH值到7~8，倒出即可。
1．3性能测试
耐水性的测定：将乳液涂布在规则的玻璃片上，于80℃烘干成膜后，分别在室温水、60℃和90℃的水中浸泡，记录不同水温下涂膜未泛白的时间。
吸水率的测定：称取质量为W1的乳胶膜，浸入去离子水中，24h后取出，用滤纸揩去表面水，称取质量为W2吸水率可按下式计算：
吸水率/%=[(W2-W1)／W1]X100%
采用NDJ-79型旋转式粘度计测定粘度。pH值、单体转化率、固含量、附着力、乳液外观均按相关标准测定。
