共混改性聚氨酯擴鏈劑
采用Mastersize2000激光散射粒徑儀測定PU、PA以及PA改性PU乳液的粒徑。當共混改性聚氨酯擴鏈劑擴鏈的PU和PA共混時(shí)，所得到的丙烯酸共混改性聚氨酯的粒徑增大不是很明顯，PU與PA膠粒之間的聚結比較少，其中由共混改性聚氨酯擴鏈劑擴鏈的PU進(jìn)行PA改性后的粒徑比用乙二胺擴鏈的體系的粒徑要大一些。
聚氨酯乳液室溫干燥1周后，用肉眼觀(guān)察其透明性。采用Mastersize2000激光散射粒徑儀測試乳液體系粒徑及粒徑分布;采用傅里葉變換紅外光譜對薄膜進(jìn)行結構分析;采用掃描電鏡對薄膜的表面結構與形貌進(jìn)行分析。
這可能是由于共混改性聚氨酯擴鏈劑含有水合肼結構的化合物或其衍生物與含有羰基結構(如丙烯酰胺或雙乙酮丙烯酰胺等)在共混成膜過(guò)程中生成化學(xué)鍵，使PU和PA之間具有更好的相容性，膠粒與膠粒之間聚結程度比用乙二胺擴鏈所制得的丙烯酸改性后聚氨酯(PUA)的聚結程度大。
乳液聚合反應丙烯酸改性水性聚氨酯乳液的粒徑比丙烯酸共混改性水性聚氨酯的粒徑要大，粒徑增大比較明顯。接枝聚合反應過(guò)程中，反應前后乳液粒子增大不是十分明顯，粒子粒徑分布比較窄，這樣粒子與粒子的相容性好，沒(méi)有發(fā)生團聚現象。
聚丙烯酸酯(PA)、聚氨酯(PU)以及PUA的傅里葉變換紅外光譜圖。2960cm-1是C-H鍵的吸收峰，PU光譜圖在2868cm-1左右分裂成2個(gè)吸收峰，這是C-C雙鍵所表現出來(lái)的特征 峰，通過(guò)聚合反應后PUA中不出現分裂現象，說(shuō)明PU中CC雙鍵與丙烯酸單體進(jìn)行了自由基聚合。在1700cm-1 左右有很強的酯基(即羰基)特征吸收峰。
其中PU和PUA中在1540cm-1左右有NH的吸收峰，而在PA中沒(méi)有該吸收峰，說(shuō)明在聚氨酯形成過(guò)程中，生成了脲鍵基團。PU和PUA在3333cm-1 有NH吸收峰，說(shuō)明形成了大量的氨酯鍵，這是由NCO基團與水或擴鏈劑形成氨酯或脲鍵所表現出來(lái)的吸收峰。
產(chǎn)品名稱(chēng):4,4'-亞甲基雙(2,6-二乙基苯胺),固化劑擴鏈劑MDEA
分子式:C21H30N2
分子量:310.49
CAS: 13680-35-8
4,4'-亞甲基雙(2,6-二乙基苯胺),固化劑擴鏈劑MDEA是優(yōu)秀的聚氨酯（PU）擴鏈劑和環(huán)氧樹(shù)脂（EP）固化劑。能改善制品的機械和動(dòng)力學(xué)性能。此外也可以作為聚酰亞胺的先導化合物和有機合成的中間體。在PU領(lǐng)域M-CDEA適用于澆鑄型彈性體（CPU）、RIM彈性體和噴涂聚脲、膠粘劑、彈性體泡沫和熱塑性聚氨酯（TPU）。EP領(lǐng)域適用于加工、預浸料坯和化工防腐涂料。也可用作有機合成的中間體及聚脲樹(shù)脂固化劑。
由上述說(shuō)明用丙烯酸羥乙酯進(jìn)行聚氨酯封端后進(jìn)行丙烯酸酯乳液合成后，PA接枝到PU鏈段中形成接枝型PUA體系。
2#、3#、4#、6#薄膜都是由丙烯酸改性水性聚氨酯顆粒與顆粒相互連接而形成的薄膜。其中2#、3#薄膜為半透明的，乳膠膜表面不平整，凹凸不平，粒子與粒子之間堆積不夠緊密。從4#、5#樣品的乳膠膜的SEM照片上看，該乳膠膜粒子與粒子之間堆積相對比較緊密，表面平整，說(shuō)明通過(guò)乳液聚合，丙烯酸與聚氨酯之間的微相分離相對較小，PU與PA的相容性和共混程度提高。
6#薄膜粒子比2#、3#、4#的粒子要大，顆粒的粒徑大小比較均勻。1# 、5# 薄膜的表面形貌要比其他薄膜平整得 多，其中5#乳膠膜的表面形貌是最好的，整個(gè)乳膠膜成為一個(gè)整體，觀(guān)察不到乳膠粒子的顆粒形貌。
從乳液粒子的粒徑大小、乳膠膜的透明性以及膠膜的SEM分析，得出:用丙烯酸與聚氨酯共混，如丙烯酸中含有活性反應基團羰基(如丙烯酰胺或雙乙酮丙烯酰胺等)聚氨酯中含有水合肼或其衍生物結構的化合物封端結構，所得丙烯酸改性水性聚氨酯的粒徑要比不含反應活性基團的聚丙烯酸與水性聚氨酯混合體系要小，所得到的薄膜的平整度和薄膜中顆粒與顆粒的聚結程度也比不含活性基團的共混體系要好，這可能是含有活性反應基團的PU和PA兩者鏈與鏈之間能發(fā)生化學(xué)反應，能一定程度地提高聚氨酯的性能。
通過(guò)共混改性PU和PA兩者之間的相容性和共混程度是有限的，所形成的乳膠膜為半透明狀態(tài)，性能提高不是十分明顯。為了充分發(fā)揮兩者的優(yōu)點(diǎn)，只有尋求更為可行的改性方法。當丙烯酸酯單體以PU為種子乳液進(jìn)行乳液聚合時(shí)，在聚合反應過(guò)程中，丙烯酸能溶脹到聚氨酯顆粒內部進(jìn)行自由基聚合反應。
因此，通過(guò)種子乳液聚合反應，聚氨酯和丙烯酸的相容性和共混程度能明顯地提高，薄膜中乳膠顆粒與顆粒之間堆積緊密，所得到的PUA薄膜為透明的，薄膜表面平整光滑，當聚氨酯和丙烯酸中含有活性反應基團時(shí)，所得到的PUA薄膜表面看不到顆粒的形貌，整個(gè)薄膜的顆粒連為一體。
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