Page 42 - 涂料工业2024年第02期电子刊

杨 帅等：温度响应性聚丙烯酸酯分散体的制备及性能研究

来破坏氢键作用，即LCST升高。综合上述讨论，优选 烯酸酯初期的 LCST 性能。但加入氨基树脂后，上层
TBPO含量为1. 5%。 溶液的浑浊度很高，再次降低到 25 ℃后，未加氨基
2. 5 固化剂及固化条件对分散体及涂层性能 树脂的聚丙烯酸酯可以恢复到之前的状态，但加入
的影响 氨基树脂后，无法回到初始状态，可能是氨基树脂与
采用水性氨基树脂作为固化剂对水性含羟基聚 水分子之间相互作用较强而导致的。
丙烯酸酯分散体进行交联固化，在分散体的两段投 依次考察分散体和固化剂的质量比、固化温度、固
料质量比为 4∶1、引发剂用量为 1. 5%，且不使用酸类 化时间对所得涂层性能的影响，结果见表4、表5、表6。
催化剂的情况下，通过目测法观察 60 ℃下分散体分 由表 4 可知，涂层性能随着固化剂用量的增多逐
水效果，结果如图5所示。 渐增强，这是由于足够的固化剂参与反应，使体系的
交联程度得到提高；而当固化剂过量后，聚丙烯酸酯
不含氨基树脂
中已没有多余的基团与氨基树脂反应，交联密度已
达到最大，过多的氨基树脂可能会发生自交联而对
涂层性能产生影响，同时还会导致涂层发黄。由表
探 工 工 5、表 6可知，涂层性能还随着固化温度的提高和固化
60 ℃ 25 ℃
艺
艺 时间的延长而逐渐增强，但过高的温度或过长的固
索
含氨基树脂 化时间会使涂层出现热损伤，导致性能下降。因此
开 技 技 当分散体与固化剂的质量比为 8∶1，在 140 ℃固化下
发 术 术 40 min 时，涂层综合性能最佳，此时涂层凝胶率达到
85. 90%，铅笔硬度为 3H，附着力为 0 级，耐水性达到
48 h不起泡、不脱落。
图5 氨基树脂对分散体 LCST的影响 对交联固化前后涂层的热性能进行测试，结果
Fig. 5 Effect of amino resin on dispersion LCST 如图6所示。
由图 5 可知，有无固化剂的分散体在 60 ℃下恒 由图 6 可知，固化前涂层的 T g 为 22 ℃，与理论
温 10 min 均表现出分水效果，且析出水分的含量基 T 基本一致；固化后涂层的 T 提高至 31 ℃；固化前
g g
本一致，证明氨基树脂的加入并不会影响水性聚丙 涂层失质量 5% 时的温度为 262 ℃，固化后涂层失
表4 分散体与固化剂质量比对涂层性能的影响
Table 4 Effect of mass ratio of dispersion to curing agent on film performance

m（分散体）∶m（固化剂）
项目
7∶1 8∶1 9∶1 10∶1
凝胶率/% 87. 81 86. 29 76. 89 70. 56
铅笔硬度 3H 3H 2H 2H
附着力/级 0 0 0 0
耐水性 48 h，不起泡，不脱落 48 h，不起泡，不脱落 36 h，不起泡，不脱落 24 h，不起泡，不脱落
表5 固化温度对涂层性能的影响
Table 5 Effect of curing temperature on film performance
固化温度/℃
项目
110 120 130 140 150

凝胶率/% 30. 69 57. 58 71. 22 86. 29 87. 46
铅笔硬度 H 2H 2H 3H 3H
附着力/级 1 0 0 0 1
24 h， 24 h， 36 h， 48 h， 36 h，
耐水性
不起泡，不脱落 不起泡，不脱落 不起泡，不脱落 不起泡，不脱落 不起泡，不脱落

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