Page 53 - 《涂层与防护》2019年第7期

袁东明，等：室温自交联水性丙烯酸树脂分散体的制备与性能研究

中，用玻璃棒涂抹均匀，室温条件下干燥 7d 即得到室 吸水率根据公式（2）计算：
温自交联水性丙烯酸树脂涂膜。
式（2）
1.4 性能检测

采 用 Bruker 公 司 生 产 的 傅 立 叶 红 外 光 谱 仪 2 结果与讨论
（TENSOR II）分别 测 定 DAAM、ADH、未 加 ADH 涂 膜
2.1 DAAM 用量对涂膜性能的影响
和加入 ADH 涂膜的红外吸收曲线。 树脂、涂膜的玻璃
化转变温度（T g ）采用美国 T A 公司生产的差示扫描量 当 m（MDAAM） ：m（MADH）配 比为 5∶3 时 ，对不
热仪(Q 200)以 10 ℃/min 的升温速率，N 2 环境中进行 同交联体系用量的水性丙烯酸树脂进行性能表征，结
测试表征；力学性能采用深圳瑞格尔仪器有限公司生 果如表 2 所示。 随着 DAAM 的质量分数从 0.00 增加
产的橡胶拉伸机（RGL-30A 型）测试，样条宽度 6 mm， 到 6.00%， 涂膜的抗拉强度从 5.42 Mpa 增加到 8.93
夹距 25 mm， 厚度在 0.5~1.0 mm 之间， 拉伸速率为 Mpa，提高了 64.76%。 涂膜的吸水率先减小后上升、涂
400 mm/min，每个样品测试 10 次，舍去最大值和最小 膜硬度变大、断裂伸长率减小。 这是由于，在一定范围
值后计算平均值作为最后测试结果；采用营口市材料 内，随着交联体系的增加，涂膜干燥后分子间形成的

实验厂生产的邵氏硬度计（LX-A）测定聚丙烯酸酯树 交联点数目增加，形成网状结构，阻碍了分子间的相
脂的邵氏硬度；采用索氏提取的方法测定涂膜的交联 互运动，增加了涂膜的致密性，在一定范围内提高了
度，以乙酸乙酯为溶剂，称取质量 m 1 的涂膜，索氏提 涂膜的硬度、抗拉强度；同时，形成的交联点对树脂分
取 24 h 后，取出涂膜干燥后称其质量为 m 2 ，涂膜的交 子链中的亲水基团进行了有效包裹，阻碍水向涂膜内
联度根据公式（1）进行计算。 部渗入，导致了涂膜的吸水率随着交联体系的用量的
增加而减小；而 DAAM 是亲水性单体，它的引入会增
加 了 丙 烯 酸 树 脂 分 子 链 的 水 溶 性 ，DAAM 用 量 较 少
式（1）
时，促进丙烯酸酯的交联占主导作用，但随着 DAAM

称取质量 W 0 的树脂涂膜放入蒸馏水中， 浸泡 24 用量的增加，亲水性占了主导地位。 所以丙烯酸树脂
h 后，取出涂膜擦除表面的水，称其质量为 W 1 ，涂膜 涂膜的吸水率随着 DAAM 用量的增加先减小后增加。
表 2 DAAM 用量对涂膜性能的影响
w（DAAM）/%
性能
0.00 2.00 4.00 6.00
吸水率/% 11.42 9.43 8.82 10.17
邵氏硬度 41 45 47 47
抗拉强度/Mpa 5.42 7.15 8.87 8.93
断裂伸长率/% 143.27 106.19 83.41 82.35
这说明加入的 ADH 发生了反应，同时对比（a）、（b）曲
2.2 化学结构表征
线可以发现，（a）曲线在 1 668 cm 附近出现了—CH=
-1
为证明交联的发生，对合成的水性丙烯酸树脂分
N—（腙基）伸缩振动吸收峰，而未加入 ADH 的（b）曲
散体进行了红外表征，结果如图 1 所示。 从红外谱图
线并未出现。 结合机械性能提高，交联度提高，耐水性
-1
可以看出，（d）曲线在 1 654.9 cm 处出现的-C=C-伸
降低等现象， 说明 ADH 确实可以与引入到聚合物分
缩振动吸收峰，而在（a）、（b）曲线中未出现，（a）曲线
子链上的 DAAM 单元发生反应，实现树脂的交联。
-1
在 1 668 cm 附近出现了—CH=N—（腙基）伸缩振动
2.3 DAAM 用量对树脂凝胶率以及涂膜交联
吸收峰，而未加入 ADH 的（b）曲线却没有出现，这表
度的影响
明 DAAM 已经 g 共聚到分子链上；对比（a）、（c）曲线
-1
-1
发现，（c）曲线在 3 311 cm 处和 3 287 cm 附近出现 对DAAM 质量分数为 0、2%、4.%的水性丙烯酸树
强烈的—NH 2 伸缩振动峰，而在（a）曲线上并未出现， 脂分散体涂膜干燥， 采用索氏提取的方法测试所得涂
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