Page 235 - 精细化工2019年第9期

第 9 期 张洪礼，等: 丙烯酸酯改性交联型水性聚氨酯胶黏剂 ·1963·

交联剂改性是最简单的方法，常用的交联剂有三羟 定量的三聚氰胺、丙酮 10 mL，在 80 ℃下反应 1 h；
甲基 丙烷 （ TMP ）、 三 羟甲基 三甲 基丙烯 酸酯 滴加 T-9 0.006 g、T-12 0.008 g，并加入 10 mL 丙酮，
（TMPTMA），但是它们对 WPU 耐热性、耐水性改 在 70 ℃下反应 4 h；冷却至 55 ℃，称取 HEA 0.84 g
善并不明显。艾罡 [15] 用三聚氰胺对 WPU 进行改性， 加入三口烧瓶中，在 65 ℃下反应 2 h；冷却至 50 ℃，
不仅热分解温度提高了 46.6 ℃，而且 T-型剥离强度 把产物放入乳化桶中，加入 3.11 mL TEA 中和，在
也得到了改善。 900 r/min 下加水进行乳化，之后加入 EDA 1.17 g 进
本文以三聚氰胺为交联剂合成交联的 WPU，再 行扩链，反应 25 min；最后在温度为 60 ℃、真空
用丙烯酸酯对其改性，通过调节 WPU 与丙烯酸酯 度为 0.095 MPa 下脱去丙酮，得到 WPU 乳液。
质量比、三聚氰胺的添加量使复合乳液胶黏剂性能 1.2.2 WPU-丙烯酸酯复合乳液的合成与胶膜的
得到改善。以期合成一种能应用于非极性软包装薄 制备
膜且性能优异的胶黏剂。 称取 MMA、BA、占丙烯酸酯单体质量分数分
别为 3%和 0.7%的 LRS-10 和 APS、已合成的 WPU、
1 实验部分 去离子水于盛有温度计、搅拌杆的三口烧瓶中，在

700 r/min 下乳化 20 min；升温到 75 ℃反应 6 h；自
1.1 试剂与仪器
然冷却至 40 ℃结束，最终合成复合结构的 WPU-
异佛尔酮二异氰酸酯（IPDI），工业级，德国拜
丙烯酸酯乳液（WPUA）。合成配方见表 1。
耳公司；聚己二酸-1,4-丁二醇酯二醇（PBA2000，
M n =2000），工业级，上海高桥石化公司；二羟甲基
丙酸（DMPA），工业级，瑞士 Perstop 公司；辛酸 表 1 WPU-丙烯酸酯复合乳液合成配方
Table 1 Synthetic formula of waterborne polyurethane-acrylate
亚锡（T-9）、二月桂酸二丁基锡（T-12），工业级， composite emulsion
北京化工三厂；丙酮，工业级，上海申博化工有限 w(三聚
样品 m(WPU)∶ MMA/g BA/g m(MMA)∶
公司；乳化剂（LRS-10），工业级，南京棋成新材 m(PA) m(BA) 氰胺)/%
料有限公司；1,4-丁二醇（BDO）、乙二胺（EDA）、 WPUA0 10∶0 0.00 0.00 — 0.53
三乙胺（TEA），分析纯，上海宁新化工试剂厂；三 WPUA1 9∶1 1.98 5.95 1∶3 0.53
聚氰胺、甲基丙酸酸甲酯（MMA）、丙烯酸丁酯(BA)、
WPUA2 8∶2 4.73 14.18 1∶3 0.53
丙烯酸羟乙酯（HEA）、过硫酸钾（APS），分析纯，
WPUA3 7∶3 8.20 24.61 1∶3 0.53
上海麦克林生化科技有限公司。
WPUA4 6∶4 12.96 38.87 1∶3 0.53
IRPrecstige-21 傅里叶变换红外光谱仪，日本岛
WPUA5 5∶5 19.54 58.62 1∶3 0.53
津公司；DX-2700BX 射线衍射仪，丹东浩元仪器有
限公司；Malvern ZetaSize Nano-ZS90 激光粒度仪， WPUA6 6∶4 12.96 38.87 1∶3 0.00
美国贝克曼库尔特有限公司；Pyris-1 热重分析仪， WPUA7 6∶4 12.96 38.87 1∶3 1.06
美国 PE 公司；WDW-5 微机控制电子万能试验机， WPUA8 6∶4 12.96 38.87 1∶3 1.59
济南天辰试验机制造有限公司；LX-A 邵氏硬度计， 注：m(WPU)∶m(PA)指复合乳液中聚氨酯树脂与丙烯酸酯
上海高致精密仪器有限公司。 的质量比；w(三聚氰胺)指三聚氰胺占聚氨酯树脂的质量分数；
1.2 方法 —表示无该项数值。
1.2.1 交联结构 WPU 的合成
称取 50 g PBA2000，加入带有搅拌杆、温度计 将合成好的乳液倒入到聚四氟乙烯模板中，室
的三口烧瓶中，在温度为 100 ℃、真空度为 0.095 MPa 温下自然干燥成膜，5 d 后放入到 50 ℃鼓风干燥箱
下脱水 1 h；再称取 22.22 g IPDI 加入此三口烧瓶中， 中干燥 1 d，然后放进 50 ℃真空烘箱中干燥至恒重
在 90 ℃下反应 3 h；称取 DMPA 2.99 g、BDO 1.72 g、 待用。合成路线如下所示：