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含氟丙烯酸酯改性水性聚氨酯(FPUA)乳液具有聚氨酯优异的柔韧性、拉伸性以及对基材良好的附着性,还具有聚丙烯酸酯优异的耐候性、光泽度以及机械强度,同时由于含氟链段的存在而具有较高的耐水性、拒水拒油性、耐沾污性以及低表面能等性能。因此,目前在国内外,FPUA的研究与工业化应用开发备受关注,已成为本领域研究的热点。本文首先以聚酯多元醇、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、二羟甲基丙酸(DMPA)、甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)等为原料,合成了具有自乳化功能的、带有不饱和双键的聚氨酯水分散体。再将其与丙烯酸酯单体进行乳化,以种子乳液聚合的方式,采用滴加的方法制备了丙烯酸酯改性水性聚氨酯(PUA)乳液。在(PUA)乳液制备过程中,引入了双丙酮丙烯酰胺(DAAM)/己二酸二酰肼(ADH)室温自交联体系,制备出自交联型丙烯酸酯改性聚氨酯乳液。采用FT-IR、SEM、粒径分析仪等手段表征了PUA分子结构及胶膜的表面形貌。通过对乳液的稳定性、粒径,胶膜的吸水率、硬度、拉伸强度、断裂伸长率、附着力、耐冲击性等方面进行考察,确定了各影响因素的最佳比例:DMPA含量为PU质量的5%,TMP含量为PU质量的1%,硬链段含量为50%,总R(-NCO/-OH)值1.3,MMA含量为35%,DAAM含量为2~3%,DAAM/ADH质量比为1.25,此条件下乳液的贮存稳定性、冻融稳定性、耐醇性均较为理想,乳液粒径为112.2nm,胶膜的吸水率为13.53%,附着力为0级,硬度为HB,耐冲击力为50Kg/cm2,拉伸强度为13.03MPa/cm2,断裂伸长率为432%,水接触角为71°。本文在自交联型丙烯酸酯改性聚氨酯乳液基础上,采用种子乳液聚合法,利用含氟丙烯酸酯对上述带不饱和双键的聚氨酯水分散体进行改性,制备了具有自交联能力的含氟丙烯酸酯改性水性聚氨酯(FPUA)乳液。采用FT-IR、SEM、粒径分析仪等手段对FPUA胶膜进行表征,验证了FPUA体系中含氟链段的成功引入,并考察了含氟链段在胶膜表面富集的结构形态。通过对乳液的稳定性、粒径,胶膜的水接触角、吸水率、硬度等进行分析,确定了含氟丙烯酸酯含量为10%,甲基丙烯酸甲酯含量为25%时乳液乳胶膜的综合性能最好,其乳液粒径为102.38nm,胶膜表面水接触角为108°,吸水率为10.19%,胶膜硬度为B。通过分析对比PUA与FPUA的扫描电镜、FT-IR图发现,含氟丙烯酸酯的成功引入使得含氟链段向胶膜表面迁移,富集于胶膜表面。胶膜性能研究结果表明,对比PUA胶膜,含氟链段的成功引入使FPUA,胶膜的表面能显著下降,提高了胶膜的拒水效果,胶膜的水接触角由71°增大到108°;胶膜的耐水性得到了有效的提高,吸水率由原来的13.53%降低到了10.19%。同时,引入含氟丙烯酸酯后的乳液粒径由112.2nm降低至102.38nm。然而,由于含氟丙烯酸酯的引入,FPUA胶膜的硬度比PUA胶膜的硬度有所下降,由HB降至B。