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水性聚氨酯(PU)以水为分散介质,它不仅具有溶剂型聚氨酯的优异的耐寒性、弹性、很好的温度适应能力等性能,还具有不燃、气味小、不污染环境等溶剂型聚氨酯所不具有的性能,但氨基甲酸酯基团耐水性差,TDI容易发生黄变;水性聚丙烯酸酯(PA)具有机械强度高、耐老化、耐光不变黄、耐水性好等优点,但存在韧性、耐磨、耐化学品性能差、高温发粘、低温发脆等缺点.以往研究表明,水性PU和水性PA在性质上具有一定的互补作用,通过两者复合,可以取长补短,发挥综合优势,使其乳液的涂膜性能得到明显改善.本文通过分子设计的途径合成了一系列的含氨基甲酸酯(-NH-COO-)链段的丙烯酸酯类大单体(简称U-大单体),并对它的合成工艺及性能进行了研究.结果表明:体系的水份、加料次序、反应温度以及溶剂都对U-大单体的合成有较大的影响;同时U-大单体在结构上与乳化剂相似,通过测定其CMC值、流变性、浊点(非离子型)、乳化能力以及可聚合性能,证明了此U-大单体为一种可聚合的乳化剂.使用U-大单体与丙烯酸酯类单体进行共聚,实现了对PA乳液的改性,作者制备出一系列的PUA共聚乳液,并对其乳液的合成工艺和产物的性能进行了研究.讨论了乳化剂的种类和用量、引发剂的种类和用量、加料方式、体系的酸碱度等,对乳液合成的影响.对于非离子型PU的PUA共聚乳液,作者研究了U-大单体的用量和U-大单体的聚醚链的长短对乳液性能和乳液胶膜性能的影响.结果显示:在U-大单体不超过6﹪时能得到稳定的性能优异的PUA共聚乳液;U-大单体的用量和U-大单体的聚醚链对乳液的外观、粘度、粒径,胶膜的热性能、机械性能均会产生一定的影响.而对于阴离子型PU的PUA乳液,作者研究了U-大单体的用量对乳液性能和乳液胶膜性能的影响,随着比例的改变,对乳液的外观、粘度、粒径,胶膜的热性能、机械性能均有一定的影响.结果表明PUA共聚复合乳液的性能要好于单一的PU乳液和PA乳液.作者制备出高PU含量的PUA共聚复合乳液,迄今未在国内外文献上查阅到相类似的结果.