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·394· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 36 卷
以水为基本介质，具有气味少、不燃、无毒、节能、 天津市天力化学试剂有限公司；偶氮二异丁腈
环保等优点的水性硝化纤维（WNC）乳液越来越受 （AIBN）、六亚甲基二异氰酸酯（HDI），CP，上海
到人们的重视 [11] 。现有的 WNC 乳液几乎都是以异 阿拉丁生化科技股份有限公司；二羟甲基丁酸
氰酸酯与二羟甲基丙酸（DMPA）反应生成聚氨酯 （DMBA），AR，麦克林试剂（上海）有限公司；
预聚体为亲水基，引入到硝化纤维分子上进行自乳 二月桂酸二丁基锡（DBTDL），AR，国药集团化学
化制成的乳液 [12] 。本课题组曾通过 IPDI 与 DMPA 试剂有限公司；硝化纤维（NC），CP，陕西兴平宝
反应生成预聚物，将预聚物引入硝化纤维分子链上， 塔山涂料厂；丁酮（MEK），AR，西安三浦精细化
从而在硝化纤维分子链上引入亲水基团，合成了 工厂；三乙胺（TEA），AR，天津富宇精细化工有
WNC 乳液。与传统硝基涂料相比，该乳液无毒，对 限公司；去离子水，市售。
人体危害小，环保，但乳液稳定性、耐水性、耐热 JJ-1A 精密增力测速电动搅拌器，金坛市超韵实
性以及力学性能较差，严重限制了其适用范围。目 验仪器厂；VECTOR-22 傅立叶变换红外光谱仪，德
前 WNC 乳液改性报道较多的是交联改性 [13-15] 和共 国 Bruker 公司；Nano-ZS 纳米粒度表面电位分析仪，
混改性 [16-17] ，很少有丙烯酸酯共聚改性的 WNC 乳 英国 Malvern 公司；Q600 热重分析仪，美国 TA 公
液的研究。由于丙烯酸酯类单体，具有双键结构， 司；Q45 扫描电子显微镜、F20 透射电子显微镜，
经聚合反应生成丙烯酸酯类树脂，不仅具有很高的 美国 FEI 公司；Easy Drop 视频光学接触角测量仪，
热稳定性，而且具有透明度高、色泽浅、光亮丰满、 德国 Kruss 公司；XWW-20B 电子万能试验机，承德
成膜性好、涂膜坚韧、优异的耐水性、耐候性、附 金建检测仪器有限公司；RE-52CS 旋转蒸发仪，上
着力高以及价格相对较低等优点。因此，采用丙烯 海亚荣生化仪器厂。
酸树酯对 WNC 乳液进行改性能够取得很好的优势 1.2 PWNC 乳液的制备
互补的效果。 首先，在装有搅拌器、冷凝管的四口烧瓶中，
本文通过分子设计调整，采用丙烯酸与丙烯酸 加入 8.65 g（120 mmol）AA、5.21 g（40 mmol）
羟丙酯共聚，通过六亚甲基二异氰酸酯（HDI）中 HEPA，以质量分数为 0.8%的 AIBN 作为引发剂，
的—NCO 与预聚物中的—OH 反应，将共聚产物引 在 80 ℃下反应 3 h，得到 AA 与 HEPA 的共聚产物
入到硝化纤维分子上，再通过引入的—COOH 成盐， （PA）；其次，将 5.05 g（30 mmol）HDI、催化剂
以此引入亲水基，此时得到的聚合物便可以自行在 DBTDL（两滴）依次加入到装有搅拌器、冷凝管的
水中乳化，制备出 PWNC 乳液，改善现有乳液涂膜 四口烧瓶中，在 45 ℃下反应 1 h，然后边升温边加
存在的稳定性、耐水性、耐热性和力学性能较差的 入经 18 g（250 mmol）丁酮溶解的 3.6 g（7.1 mmol）
问题，所制乳液融合了 WNC 乳液以及丙烯酸酯各 NC，待温度上升至 75 ℃后反应 2 h，再降温至 40 ℃，
自的优点，具有重要的研究意义与实用价值。
加入三乙胺 12.14 g（120 mmol），反应 40 min，再
降温至 25 ℃，,在 3600 r/min 速度下向体系中加入
1 实验部分
去离子水 42 mL，搅拌 30 min 乳化，制得水性硝化
1.1 试剂及仪器 纤维乳液；最后，将上述乳液减压蒸馏去除丁酮，
丙烯酸（AA）、丙烯酸羟丙酯（HEPA），AR， 即可得到 PWNC 乳液。合成路线如下所示：
