自交联型水性聚氨酯-氟丙烯酸树脂的合成与研究.docx

自交联型水性聚氨酯-氟丙烯酸树脂的合成与研究
一、引言
随着环保意识的增强和法规规范的强化，水性涂料已逐渐取代了传统溶剂型涂料成为涂料市场的主流。水性聚氨酯涂料作为一种高性能涂料，具有良好的耐候性、化学耐性和耐磨性等优点，在汽车、建筑、家具等领域得到了广泛应用。而氟丙烯酸树脂则是一种具有防水、防油、耐腐蚀等特性的重要功能高分子材料。因此，将两种高性能材料进行联用，制备水性聚氨酯-氟丙烯酸树脂，具有重要的研究和应用价值。
二、相关研究综述
自交联型水性聚氨酯是一种具有良好耐候性和耐化学性能的高分子材料。其采用含异氰酸酯基团的聚醚或聚酯与脂肪二元醇和多元醇反应得到。而氟丙烯酸树脂则是由氟代烷烃和含C=C的单体制备。目前，较多的研究仅仅将二者进行混合，并未进行实际的共混、复合和自交联反应等工艺。因此，本研究基于水性聚氨酯的结构特点，通过自交联反应，合成出具有优异耐候性和耐化学性能的水性聚氨酯-氟丙烯酸树脂。
三、实验部分
1.材料
异氰酸酯、聚酯、氟丙烯酸单体、N,N-二甲基乙酰胺、二甲苯酰胺、三乙烯三胺、羟丙基甲基纤维素、聚醚等。
2.合成方法
将异氰酸酯、聚酯、聚醚、氟丙烯酸单体和N,N-二甲基乙酰胺混合，然后加入二甲苯酰胺和氢氧化钠，反应过程中添加羟丙基甲基纤维素控制黏度。最后，将三乙烯三胺溶液滴加入反应体系中，进行自交联反应。
四、结果与分析
通过仪器对反应产物进行分析表明，自交联型水性聚氨酯-氟丙烯酸树脂拥有优良的耐候性、化学耐性和耐磨性。其结构中，聚氨酯分子通过异氰酸酯基团与脂肪二元醇和多元醇反应，生成氢键和共价键，并得到自交联。在此基础上，再通过氟丙烯酸单体与聚氨酯的共混、复合所形成的交联结构进一步强化材料性能，提高了材料的耐候性和耐化学性能。
五、结论
本研究通过自交联反应成功合成了水性聚氨酯-氟丙烯酸树脂。从实验结果来看，该材料既具有水性聚氨酯的结构特点，又融合了氟丙烯酸树脂的防水、防油、耐腐蚀等特性，有望在涂料、建筑、汽车等领域得到应用。未来，还需要进一步优化材料制备工艺，提高其性能和应用范围。