丙烯酸酯微凝胶乳液与不饱和聚酯酰胺脲可降解涂膜的研制

论文摘要

本文主要是研制了两种新型水性涂料。一种是丙烯酸酯微凝胶乳液，该乳液能在较低温度下交联固化成膜，可以克服低温成膜后所获得的涂膜较软的缺点。另外一种是采用三羟甲基丙烷二烯丙基醚（TMPDE）封端的不饱和聚酯酰胺脲树脂通过紫外光固化成膜，该涂膜具有一定的力学强度，无毒环保，能在一定的时间里发生降解，从而可以用来当做蔬菜、水果等的包装膜材料。通过半连续种子乳液聚合方法，采用三羟甲基丙烷二烯丙基醚（TMPDE）作为交联剂，以反应型阴离子乳化剂二聚酸钠和非离子型乳化剂OP-10进行复配，制得了一种新型的丙烯酸酯微凝胶乳液。研究了TMPDE以及乳化剂的加入量对微凝胶乳液粒径分布以及对漆膜的性能的影响，并且采用了粒径分析，SEM，FITR分析等对其进行了表征。研究结果表明，TMPDE的用量为5%，复合乳化剂的用量为3%，引发剂用量为0.7%时所获得的微凝胶乳液性能最佳。该微凝胶乳液可以较低温度下交联成膜，涂膜强度高，表面光滑不发黏，各方面的综合性能较好。采用本体熔融聚合方法，在不饱和聚酯酰胺脲树脂末端接上三羟甲基丙烷二烯丙基醚（TMPDE），并且采用红外光谱对其结构进行了表征。研究了接枝前不饱和聚酯酰胺脲树脂的酸值对固化速度的影响，尿素和TMPDE的加入量对固化速度以及降解速度的影响。研究表明该树脂用三乙醇胺或者氨水与水调和，不加入任何发剂和活性稀释剂，在紫外光照射下，可以在较短的时间内固化成膜，并且涂膜可以在合适的时间内降解，是一种水性环保的紫外光固化涂料。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 目录
• 第一章 绪论
• 1.1 前言
• 1.2 乳液聚合
• 1.2.1 种子及核/壳乳液聚合
• 1.2.1.1 核/壳结构聚合物乳胶粒的制备方法
• 1.2.1.2 核/壳乳胶粒子构成机理
• 1.2.2 微凝胶乳液
• 1.2.2.1 微凝胶的定义
• 1.2.2.2 反应性微凝胶
• 1.2.2.3 微凝胶的制备方法
• 1.3 紫外光（UV）固化不饱和聚酯酰胺脲树脂
• 1.3.1 紫外光（UV）固化技术
• 1.3.2 UV 固化用低聚物树脂
• 1.3.2.1 不饱和聚酯树脂
• 1.3.2.2 环氧丙烯酸树脂
• 1.3.2.3 聚氨酯丙烯酸酯（PUA）
• 1.3.2.4 水性 UV 低聚物
• 1.3.3 高分子的降解
• 1.3.3.1 降解的概念以及分类
• 1.3.3.2 高聚物结构与降解性能的关系
• 1.4 本课题研究的内容、创新和意义
• 第二章 三羟甲基丙烷二烯丙基醚改性丙烯酸酯微凝胶的研制
• 2.1 引言
• 2.2 实验部分
• 2.2.1 主要原料
• 2.2.2 微凝胶乳液的制备
• 2.2.2.1 核乳液的制备
• 2.2.2.2 包壳反应
• 2.2.3 表征与性能测试
• 2.3 结果与讨论
• 2.3.1 微凝胶的红外谱图分析
• 2.3.2 微凝胶颗粒结构形态表征
• 2.3.3 微凝胶颗粒的粒径分布
• 2.3.4 微凝胶涂膜的综合热性能
• 2.3.5 交联剂 TMPDE 对微凝胶乳液性能的影响
• 2.3.6 TMPDE 制备的微凝胶乳液与其他微凝胶乳液的比较
• 2.3.7 乳化剂对微凝胶乳液及涂膜性能的影响
• 2.3.8 引发剂对微凝胶乳液及涂膜性能的影响
• 2.4 结论
• 第三章 一种环保型紫外光固化可降解涂层的研制
• 3.1 引言
• 3.2 实验
• 3.2.1 原料
• 3.2.2 树脂的合成
• 3.2.3 测试与表征
• 3.3 结果与讨论
• 3.3.1 红外分析
• 3.3.2 不饱和聚酯酰胺脲反应的酸值与固化速度的关系
• 3.3.3 尿素的加入量和 TMPDE 的加入量对固化速度的影响
• 3.3.4 涂膜的力学性能研究
• 3.3.5 树脂的凝胶率和收缩率
• 3.3.6 氨水与三乙醇胺加入量对树脂亲水性的影响
• 3.3.7 树脂固化后的涂膜降解性能研究
• 3.4 结论
• 结论
• 参考文献
• 致谢
• 附录 A 攻读学位期间所发表的学术论文