紫外光固化聚氨酯丙烯酸酯涂料研究进展

紫外光（ UV）固化聚氨酯丙烯酸酯（ PUA）涂料反应活性高、固化速度快,挥发性有机物（VOC）排放量低,其固化膜具备良好的附着力、柔韧性、耐磨性、耐药品性以及耐候性,因此是高性能节能环保涂料的理想选择。本文先从原理、路线和方法 3个方面介绍了传统 PUA的合成,并比较了各合成路线与合成方法的优缺点,然后介绍了 3种新型 PUA：水性 PUA、超支化 PUA和生物基 PUA的合成原理及其优缺点;综述了 3种改性 PUA：有机氟改性 PUA、有机硅改性 PUA及纳米粒子改性 PUA的改性原理及其研究进展;最后结合发展现状展望了 PUA涂料的发展趋势。     

甲基丙烯酸烯丙酯改性水性丙烯酸-聚氨酯分散体的合成与性能

以甲基丙烯酸烯丙酯（AMA）为交联单体,采用原位聚合法工艺合成具有高消光效率的水性丙烯酸–聚氨酯（PUA）分散体并制成水性亚光涂料。通过红外光谱确定了PUA分散体的合成。研究了AMA单体用量对PUA分散体和涂膜性能的影响,并对比了AMA与甲基丙烯酸缩水甘油酯（GMA）、二乙烯基苯（DVB）、双丙酮丙烯酰胺/己二酰肼（DAAM/ADH）交联体系对PUA分散体的粒径、粒径分布以及PUA涂膜消光效率的影响。研究发现：随着AMA单体用量的增加,PUA分散体的pH值逐渐下降,粒径增大,黏度逐渐降低。由于交联密度的增加,PUA涂膜的摆杆硬度升高,耐碱和耐醇性能也得到提高。采用AMA交联获得的PUA分散体粒径分布更窄,消光效率更高,制备的水性亚光涂料的光泽最低。     

紫外光固化聚氨酯丙烯酸酯的合成及性能研究

以异佛尔酮二异氰酸酯（IPDI）、季戊四醇三丙烯酸酯（PETA）和丙三醇为原料分步反应合成了可光固化九官能团聚氨酯丙烯酸酯（PUA）预聚物。讨论了温度、时间、催化剂用量对合成PUA预聚物的影响,用红外光谱（FT-IR）对预聚物结构进行了表征,并测试了PUA预聚物紫外光固化膜的附着力、光泽度、硬度等物理性能。结果表明,分步反应合成PUA预聚物时,第一步反应温度为65℃,反应时间为2．5h,且催化剂用量为0．02％;第二步反应温度为75℃,反应时间为2．5h;经紫外光固化所得的PUA固化膜附着力为0级、光泽度为97,硬度为5H,均比市售同类产品高。     

自交联封端型聚氨酯-丙烯酸酯复合乳液的合成与研究

合成了一系列的自交联封端型聚氨酯一丙烯酸酯（PUA）复合乳液。合成步骤主要分为三步：（1）运用无皂乳液聚合方法合成含羟基的PUA复合乳液；（2）使用甲苯二异氰酸酯（TDI）、三元醇、2，2-二羟甲基丙酸（DMPA），分别使用不同的封端剂即甲乙酮肟（MEKO）和己内酰胺，合成了一系列封端型水可分散交联剂；（3）将第二步制得的交联剂，按不同比例与第一步制得的PUA复合乳液在机械搅拌下共混，制得了一系列的自交联封端型PUA复合乳液。此复合乳液低温成膜后，升高至一定的温度，随着解封交联反应的进行，使涂膜达到了后固化交联的目的。通过DSC和TGA研究了不同封端剂和多元醇对解封交联温度的影响。同时对所合成的自交联封端型PUA复合乳液通过解封交联后固化制得的涂膜的力学性能进行了研究。     

聚己内酯型聚氨酯丙烯酸酯的合成及应用

以不同结构的三元醇为骨架,合成了一系列高性能的聚氨酯丙烯酸树脂（PUA）,探讨了合成线路对PUA固化膜性能的影响.研究表明,以聚己内酯三元醇作骨架,采用预封端法合成的PUA,具有黏度低,相对固化速度快,拉伸性能高、硬度高等特点.     

聚酯二元醇合成聚氯酯丙烯酸酯复合乳液的研究

以异佛尔酮二异氰酸酯（IPDI）、自制聚酯二元醇、二羟甲基丙酸（DMPA）和甲基丙烯酸甲酯（MMA）、苯乙烯（St）、丙烯酸丁酯（BA）为主要原料,合成了聚酯型聚氨酯丙烯酸酯（PUA）复合乳液,研究了不同相对分子质量的聚酯二元醇、聚氨酯制备时不同NCO／OH比值、添加三羟甲基丙烷（TMP）含量、及合成PUA时不同PU／PA的比值对最终制备的聚氨酯丙烯酸酯复合乳液及涂膜性能的影响。结果表明：1500～2000相对分子质量的聚酯二元醇：在TMP添加量为2％、NCO／OH为1．6～1．8,PU／PA以4：6合成出的PUA,有着较好的制备稳定性和贮存稳定性,其涂膜硬度、耐水性和耐醇性较好。     

紫外光固化聚氨酯丙烯酸酯树脂实际生产控制研究

以异氰酸酯、多元醇（聚酯型、聚醚型）、羟基丙烯酸酯为主要原料,合成了聚醚型聚氨酯丙烯酸酯（PUA）,在PUA的合成工艺中,关注重点都在产品的研发和性能改进上,但实际生产过程的控制尤为重要,不同的原材料、生产过程温度控制、工人的操作要求等不仅影响合成反应的速度、反应进行的程度,而且还会影响产品的贮存和使用性能,因此控制聚醚型聚氨酯丙烯酸酯（PUA）实际生产工艺的影响因素具有更重要的理论和实际意义。     

UV固化低粘度聚氨酯丙烯酸酯低聚物

以2，4-甲苯二异氰酸酯、丙烯酸羟丙酯及自制的低粘度聚酯二醇为基本原料，制备了低粘度聚氨酯丙烯酸酯（PUA）。探讨了合成路线、合成条件、聚酯二醇分子量和投料比等因素对PUA粘度的影响。测试了由该PUA组成的UV固化体系的固化速度。     

交联PUA复合乳液的制备与性能

通过外加交联剂[二缩三丙二醇双丙烯酸酯（TPGDA）和三羟甲基丙烷三丙烯酸酯（TMP-TA）]合成了聚氨酯-聚丙烯酸酯（PUA）复合乳液。通过测定PUA乳液和涂膜性能,研究了交联剂用量对PUA乳液和涂膜性能的影响。结果表明,当交联剂TPGDA和TMPTA质量分数分别为0．6％和0．9％时,乳液涂膜性能最好。     

聚氨酯-聚丙烯酸酯复合乳液的研究进展

本文综述了聚氨酯-聚丙烯酸酯（PUA）复合乳液的合成方法，以及国内外为提高PUA复合乳液的性能所采取的措施，并指出了PUA复合乳液今后的主要发展方向。     

Solubility in the binary and ternary system for poly(alkyl acrylate)-supercritical solvent mixtures

Experimental cloud-point data to 210 ‡C and 2,200 bar are presented for binary and ternary mixtures of poly(methyl acrylate)-CO₂-methy acrylate and poly(ethyl acrylate)-CO₂, propylene, and 1-butene-ethyl aerylate systems. The accuracy of the experimental apparatus was tested by comparing the measured pressure-temperature phase behavior data of the poly(ethyl acrylate)-CO₂ system obtained in this study with those of Rindfleisch et al. [1995]. The phase behaviors for the system poly(methyl acrylate)-CO₂-methyl acrylate were measured in changes of pressure-temperature slope, and with cosolvent concentrations of 0, 5.0, 13.7, 25.3, and 43.3 wt%, respectively. With 48.3 wt% methyl acrylate to the poly(methyl acrylate)-CO₂ solution significantly changes, the phase behavior curve takes on the appearance of a typical lower critical solution temperature (LCST) boundary. The impact of ethyl acrylate on the cloud-point for the poly(ethyl acrylate)-CO₂ system shows the change of slope of the phase behavior curves from negative to positive with ethyl acrylate concentration of 0, 8.2, and 25.0 wt%. The cloud-point behavior for the poly(ethyl acrylate)-CO₂-39.5 wt% ethyl acrylate system shows an LCST curve. The solubility curve to ∼150 ‡C and 1,650 bar for poly(ethyl acrylate)-propylene-ethyl acrylate system shows the change of pressure-temperature diagram and with ethyl acrylate concentration of 0, 7.2 and 21.0 wt%. Also, when 41.1 wt% ethyl acrylate was added to the poly(ethyl acrylate)-propylene solution, the phase behavior curve showed the LCST region. The high pressure phase behavior of poly(ethyl acrylate)-1-butene-0, 3.1, 8.1, 18.5 and 30.7 wt% ethyl acrylate system presented the change of pressure-temperature curve from the UCST region to U-LCST region as the ethyl acrylate concentration increased.     

含氟丙烯酸酯橡胶的合成及性能

以丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、含氟丙烯酸酯为单体,采用半连续乳液聚合法合成了含氟丙烯酸酯橡胶(ACM),用傅里叶变换红外光谱表征了其微观结构,考察了含氟单体种类及用量对含氟ACM亲水性、玻璃化转变温度及硫化特性的影响,以及交联剂二乙烯基苯(DVB)用量对含氟ACM硫化胶拉伸性能的影响。结果表明,丙烯酸六氟丁酯或丙烯酸十二氟庚酯(简称G 05)的转化率均超过90%;随着含氟单体用量的增加,ACM乳液涂膜的接触角逐渐增大,当加入质量分数为5%的G 05时,涂膜变为疏水性表面;含氟ACM只有1个玻璃化转变温度,且随着含氟单体用量的增加而逐渐下降;含氟ACM的操作安全性高,在硫化初期具有良好的流动性能;当DVB质量分数为3%时,含氟ACM的拉伸强度达到11.2 MPa。     

醇酸交联型丙烯酸酯乳液的制备研究

以丙烯酸丁酯(BA)、丙烯酸甲酯(MA)和丙烯腈(AN)为主要原料,烷基酚聚氧乙烯醚(OP-10)和十二烷基磺酸钠(SDS)为复合乳化剂,过硫酸铵(APS)和亚硫酸氢钠(NaHSO3)为氧化还原型引发剂,采用种子乳液聚合法制备了丙烯酸酯乳液;然后以多元醇A作为丙烯酸酯乳液的交联改性剂,制备了醇酸交联型丙烯酸酯乳液,实现了热交联体系无甲醛化。结果表明:当聚合温度为70℃、w(引发剂)=2.4%、m(BA)∶m(MA)∶m(AN)=33∶11∶6、w(复合乳化剂)=5%且m(OP-10)∶m(SDS)=1∶1.5时,丙烯酸酯乳液的综合性能较好;当n(丙烯酸)∶n(多元醇A)=30∶1、w(丙烯酸)=1.0%时,交联改性乳液的固含量为51.40%、单体转化率为98.3%;交联改性乳液的胶膜吸水率(10.08%)比未改性乳液降低了82.4%,但两者的热稳定性均较高且相差不大。     

In-situ polymerization of n-butyl acrylate in poly(vinyl chloride)

The in situ polymerization of n-butyl acrylate with poly(vinyl chloride) has been studied. Butyl acrylate was polymerized using a peroxydicarbonate initiator and a thiol chain transfer agent in the presence of poly (vinyl chloride) beads suspended in water. The products were examined, after pressing into sheets, for optical clarity and by dynamic mechanical analysis. It was found that if 10% butyl acrylate was peesent in the mixture homogeneous blends were formed but if 15% or more butyl acrylate was present two phase mixtures were formed. If homogeneous blends prepared as above were reswollen in butyl acrylate, and the latter then polymerized, homogeneous blends containing more poly(butyl acrylate) could be prepared. The interaction parameters between both poly(vinyl chloride' and poly(butyl acrylate) and butyl acrylate were estimated by inverse gas chromatography. Using these and an estimate of the polymer/polymer interaction parameter the three component phase diagram could be qualitatively explained.     

端羟基聚丙烯酸异辛酯及聚丙烯酸异辛酯-氨酯的制备及表征

采用原子转移自由基聚合(ATRP)合成了分子量与设计分子量(2000)大小相符的聚丙烯酸异辛酯,再以N-甲基单乙醇胺作为亲核试剂,对活性端基溴进行亲核取代,得到了分子量可控、分子量分布较窄的线型端羟基聚丙烯酸异辛酯。以此为原料与甲苯二异氰酸酯(TDI)反应,制备得到了聚丙烯酸异辛酯-氨酯。利用核磁共振谱(1HNMR)、差示扫描量热仪(DSC)、热重示差扫描量热仪(TGA)对合成的端羟基聚丙烯酸异辛酯及聚丙烯酸酯异辛酯-氨酯的结构、热稳定性等进行了表征。结果表明,利用端羟基聚丙烯酸异辛酯成功地制备了聚丙烯酸异辛酯-氨酯,由凝胶渗透色谱仪(GPC)测得其分子量为10200,玻璃化转变温度为-54℃,是一种新型的丙烯酸酯与聚氨酯的共聚物。     

双组分丙烯酸酯胶粘剂的研制

丙烯酸酯压敏胶粘剂作为A组分,含有-NCO的聚氨酯预聚物作为B组分,把A组分和B组分混合,制备双组分丙烯酸酯胶粘剂。丙烯酸酯压敏胶粘剂则是由丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、GMA(甲基丙烯酸缩水甘油酯)等单体通过溶液聚合而成的。研究了自交联丙烯酸酯的用量及A组分与B组分的配比对双组分丙烯酸酯胶粘剂性能的影响。     

乳液型丙烯酸酯压敏胶研究进展

针对乳液型丙烯酸酯PSA(压敏胶)的耐水性较差、耐高温性欠佳及涂布干燥速率较慢等弊病,综述了乳液型丙烯酸酯PSA的最新研究方向及进展(包括高固含量乳液型丙烯酸酯PSA、乳液型交联丙烯酸酯PSA、低表面能材料粘接用乳液型丙烯酸酯PSA和耐水性乳液型丙烯酸酯PSA等);最后对其应用前景进行了展望。     

聚丙烯酸钠作为陶瓷坯体添加剂的研究

在不同工艺条件下合成了一系列不同相对分子质量的聚丙烯酸钠,并将之应用于陶瓷坯体浆料中。研究了聚丙烯酸钠对陶瓷泥浆流动性、触变性及坯体干燥强度的影响,探讨了其作用机理。通过与其他常用减水剂的对比研究表明,聚丙烯酸钠是一种较好的陶瓷减水剂,解凝范围较宽,而且对坯体干燥强度有一定的增强作用。     

塑/塑复合用水性复膜胶的研制

在丙烯酸酯单体中加入一种特殊功能单体(HT),通过种子乳液聚合法制备了一种塑/塑复合用水性丙烯酸酯复膜胶(FM-45)。研究了丙烯酸酯复合功能单体配比对FM-45的剥离强度、乳化体系以及应用性能等影响。结果表明:当复合功能单体中m(丙烯酸)∶m(丙烯酸羟丙酯)∶m(HT)=2∶3∶1、w(复合乳化剂)=0.6%(相对于单体总量而言)时,FM-45的综合性能最佳。     

n‐Butyl acrylate based latex interpenetrating polymer networks used as processing modifiers and impact modifiers of poly(vinyl chloride)

A latex interpenetrating polymer network (LIPN), consisting of poly(n‐butyl acrylate), poly(n‐butyl acrylate‐co‐ethylhexyl acrylate), and poly(methyl methacrylate‐co‐ethyl acrylate) and labeled PBEM, with 1,4‐butanediol diacrylate as a crosslinking agent was synthesized by three‐stage emulsion polymerization. The initial poly(n‐butyl acrylate) latex was agglomerated by a polymer latex containing an acrylic acid residue and then was encapsulated by poly(n‐butyl acrylate‐co‐ethylhexyl acrylate) and poly(methyl methacrylate‐co‐ethyl acrylate). A polyblend of poly(vinyl chloride) (PVC) and PBEM was prepared through the blending of PVC and PBEM. The morphology and properties of the polyblend were studied. The experimental results showed that the processability and impact resistance of PVC could be enhanced considerably by the blending of 6–10 phr PBEM. This three‐stage LIPN PBEM is a promising modifier for manufacturing rigid PVC. © 2003 Wiley Periodicals, Inc. J Appl Polym Sci 91: 1168–1173, 2004