聚氨酯改性丙烯酸乳液

在水性聚合物中，水性丙烯酸和水性聚氨酯是具有代表性的两类环保型材料。水性丙烯酸用乳液聚合工艺合成，已具有上百年的历史，水性聚氨酯采用逐步聚合工艺合成，从上世纪60年代开始出现。 二种材料各有其优缺点。 水性丙烯酸具有良好的耐候性，较好的耐酸碱盐腐蚀性和极低的颜料反应性。整个乳液聚合过程中不采用溶剂，但最后成品中单体难以完全抽提干净，也制约了其在某些领域的应用。丙烯酸树脂结构一般为线性结构，为热塑性材料，对温度极为敏感，常表现为热粘冷脆的特性，同时成膜的耐水性和耐溶剂性较差。聚氨酯树脂由于其独特的微相分离结构，成膜具有优异的力学性能、耐磨性能和耐低温性能，此外在成膜光泽度、成品乳液的环保性都优于丙烯酸树脂，但相比丙烯酸而言其成本不具优势。所以人们通常采用聚氨酯对丙烯酸乳液进行改性，使二者性能优势互而成本不致增加太多。   通常改性的方法有二种。一种是物理混合法，另外一种是化学共聚法。物理混合法法相对简单，主要采用氨基甲酸酯中的极性氢原子和丙烯酸中酯键中的氧原子形成氢键效应来提高二者的互溶性，但氢键作用较弱，因此，物理共混，二者之间的互溶性比较差，表现为成膜不透明，力学性能没有明显提高和体系的稳定性差。为此，人们寻求用化学共聚的方法利用聚氨酯来改性丙烯酸乳液。目前改性的方法比较多，包括种子乳液聚合法、不饱和化合物封端法、溶液聚合转相法、接枝互穿网络法、核壳聚合法等。