硅丙樹脂改性水性聚氨酯

一、硅丙乳液簡(jiǎn)介

硅丙乳液是一種復(fù)合乳液，是有機(jī)硅和丙烯酸酯的共聚乳液。丙烯酸樹脂有許多優(yōu)異的特性，例如耐候性、耐光性，長(zhǎng)時(shí)間在紫外線下照射也不易發(fā)黃變色。此外，其還具有柔韌性，因此常用來作為皮革涂飾劑。但由于丙烯酸樹脂屬于熱塑性材料，是種線形分子結(jié)構(gòu)，缺少交聯(lián)點(diǎn)，不易形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，對(duì)溫度變化敏感，高溫回黏，低溫缺彈，即容易出現(xiàn)“熱黏冷脆”現(xiàn)象。

有機(jī)硅樹脂主鏈?zhǔn)?/span> Si-O 鍵,其鍵能是 450k J/mol，遠(yuǎn)大于鍵能為 345kJ/mol 的 C-C 鍵和鍵能為 351kJ/mol 的 C-O 鍵，因此有機(jī)硅樹脂具有良好的耐高溫性、耐紅外輻射和紫外線光性、耐化學(xué)性；此外有機(jī)硅樹脂表面能和低玻璃化溫度低，具有良好的疏水性、耐磨性和抗污性。

綜上所述，用適量有機(jī)硅樹脂改性丙烯酸樹脂，不僅能彌補(bǔ)丙烯酸酯的缺陷，還能提高其力學(xué)性能，使硅丙復(fù)合乳液同時(shí)具有兩者優(yōu)點(diǎn)，揚(yáng)長(zhǎng)補(bǔ)短，擴(kuò)大其應(yīng)用范圍。

二、硅丙乳液改性方法

硅丙乳液的改性方法有兩種方法：物理法是將一定量的硅氧烷和丙烯酸酯機(jī)械混合，此方法操作簡(jiǎn)單，但是由于這兩者表面能和分子結(jié)構(gòu)的差異，以致聚硅氧烷與丙烯酸酯相容性差，由于前者具有遷移性，造成復(fù)合乳液定穩(wěn)定性差，容易出現(xiàn)相分離現(xiàn)象，結(jié)果不太理想?；瘜W(xué)法是利用乳液聚合法，除了使硅氧烷和丙烯酸酯有了簡(jiǎn)單物理的交聯(lián)，還存在化學(xué)鍵，使這兩組分極性相差較大的物質(zhì)結(jié)合在起來，在微觀上達(dá)到均勻分散，提高了乳液穩(wěn)定性。

采用化學(xué)法制備硅丙復(fù)合乳液，再用硅丙復(fù)合乳液改水性聚氨酯乳液，使得改性后的水性聚氨酯乳液兼具三者優(yōu)點(diǎn)，提高耐水性。

根據(jù)硅丙乳液的制備方法，以甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸、乙烯基硅油等為原料,利用種子乳液聚合法制備出硅丙乳液；再將制得的硅丙乳液對(duì)制備的水性聚氨酯進(jìn)行改性，采用共混法配置復(fù)合乳液，在不同基底上成膜，并對(duì)膜做了附著力、接觸角、吸水率等力學(xué)性能測(cè)試，采用掃描電鏡觀察改性后的硅丙乳液/WPU 復(fù)合材料的涂膜表面；用紅外光譜圖對(duì)其結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：當(dāng)在硅丙乳液含量為2%時(shí)吸水率最低，為 18.19%，其他含量組分都比未改性的吸水率略微有所降低；附著力在其含量為4%和5%時(shí)可達(dá)到一級(jí)；黏度也比未改性前有所降低。