Page 238 - 精细化工2019年第9期

·1966· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 36 卷

比未改性的 WPUA0 吸水率低，耐水性得到了改善， m(WPU)∶m(PA)=6∶4 时变化很小，吸水率略有提
其中耐水性最好的是 WPUA4 即 m(WPU)∶m(PA)= 高，耐水性变差。图 5 中 WPUA4 和 WPUA6~8 是
6∶4。 不同交联剂用量胶膜的吸水率。三聚氰胺添加量对
胶膜耐水性影响不明显，但还是有稍许的改善 [18] ，
因为适度的交联可以形成致密的空间网络结构，使
得吸水率由 WPUA0 的 6.56%下降到 WPUA8 的
4.69%。
2.6 粒径分析
图 6 是 WPU 与丙烯酸酯不同质量比样品的粒
径分布图。图中曲线显示乳液粒径分布变化不明显，
但平均粒径数据还是体现了一定的变化，未改性
WPUA0 的平均粒径为 48.59 nm，加入丙烯酸类单
体自由基聚合后，WPUA1~5 分别增加到 50.59、
51.44、52.14、55.08、56.50 nm。产生这种变化的原
因是，丙烯酸类单体在聚氨酯内部与外部发生自由
基聚合，因此，随着丙烯酸类单体添加量增加，粒径
会逐渐变大。

图 4 WPU 与丙烯酸酯不同质量比（a）、不同交联剂用
量（b）胶膜的 TG 图
Fig. 4 TG curves of the films with different mass ratio of
waterborne polyurethane to acrylate (a) and different amount
of crosslinker （b）

图 6 WPU 与丙烯酸酯不同质量比样品的粒径分布
Fig. 6 Particle size distribution of the samples with different
mass ratio of waterborne polyurethane to acrylate

2.7 T-型剥离强度分析
图 7 中 WPUA0~5 是 WPU 与丙烯酸酯不同质
量比胶黏剂的 T-型剥离强度。可以看出，随着丙烯
酸酯的增多，粘合强度先增强后降低。其中，质量
比为 m(WPU)∶m(PA)= 6∶4 时，即 WPUA4 的 T-型
剥离强度达到 5.3 kN/m。粘合强度增大是因为丙烯酸

酯增加了胶黏剂的内聚力，使得粘合强度增加，但是
图 5 WPU 与丙烯酸酯不同质量比（WPUA0~5）、不同
当内聚力过大时，会使得胶黏剂分子之间的作用力、
交联剂用量（WPUA4、WPUA6~8）胶膜的吸水率
Fig. 5 Water absorption ratio of the films with different mass 氢键等作用增强，这样会使得胶黏剂对基材的作用
ratios of waterborne polyurethane to acrylate (WPUA0~5) 力降低，因此，T-型剥离强度先增强后降低。图 7
and different crosslinker dosage (WPUA4, WPUA6~8)
还显示了不同交联剂用量（WPUA4 和 WPUA6~8）
–
由于 WPU 中—COO 的亲水性，聚氨酯的耐水 对 T-型剥离强度的影响。很容易看出，当 m(WPU)∶
性不佳，所以当丙烯酸酯质量增多时，由于疏水性 m(PA)=6∶4 时，即 WPUA4 乳液的粘合强度最大。这
烷烃基团含量增多，复合胶膜的耐水性得到提高； 是因为，适度交联可以提高胶黏剂的粘合强度，但
但是随着丙烯酸酯质量分数的进一步提高，耐水性 是随着交联度的增大，两种树脂相容性变差的同时
改 善 有 限，且 两种 树脂相 容性 变 差 ， 所 以 当 还阻碍了 WPU 的软硬段的微相分离，氢键难以形
m(WPU)∶m(PA)=5∶5，即 WPUA5 的耐水性相对于 成 [19] ，进而不利于 WPU 粘合强度的改善。