Page 59 - 2025水性涂料虚拟专辑

陶 等：水性旋光UV固化聚氨酯乳液的合成及性能研究

吸收峰与氨基甲酸酯基团中 C—O、N—H 和 C=O 的 出现新峰，可能是由于 HMDI和 BINOL 在反应过程中
伸缩振动相对应。此外，联 酚的特征吸收峰出现 形成的氨基甲酸酯基团中 C=O 的伸缩振动。上述
在了 3 340 cm 处；同时在 2 270 cm 附近未检测到归 特征峰都证明了目标产物水性高分子聚氨酯链的
-1
-1
因于异氰酸酯基团（—NCO）的吸收峰，说明已经不存 合成。
在游离态的—NCO 基团，—OH 和—NCO 基团已经完 2. 2 BPU乳液的核磁共 谱
全反应。与水性聚氨酯（WPU）相比，在 1 632 cm 处 BPU乳液的核磁共振氢谱如图 2所示。
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N

图2 BPU乳液的核磁共振氢谱
Fig. 2 1 H NMR spectra of BPU emulsion
由图 2 可知，联 基团的化学位移出现在 7. 05~ 中的醇羟基反应活性相对高于联 基团中的酚

7. 93；=1. 65 和 =3. 61 处存在 PTMEG 的特征峰；= 羟基。
5. 87 处是 DMPA 中甲基—CH 质子峰， =4. 17 处为与 2. 4 BPU乳液的 态结构
3
氨酯键相邻的亚甲基的质子峰，表明水性高分子聚氨 BPU乳液的XRD曲线如图3所示。
酯体系中成功引入了DMPA；PETA中与酯基相连的亚
甲基质子峰出现在 =4. 17处，端乙烯基中亚甲基不同
氢原子的质子峰分别在 =5. 97 和 =6. 33 处，端乙烯 V
基中次甲基的质子峰在 = 6. 17 处，表明水性高分子

聚氨酯体系中成功引入了 PETA；=1. 01 处为 HMDI
的环外—CH —质子峰， =1. 25处为环中—CH —质子
2 2
峰。综上所述，成功合成了水性旋光UV聚氨酯乳液。
2. 3 BPU乳液的相对分 质量及其分布
2θ/（°）

BPU乳液的相对分子质量及其分布如表 2所示。
表2 BPU乳液的 对分 质量及 分布
Table 2 Molecular weight of BPU emulsion 图3 BPU乳液的XRD 线
Fig. 3 XRD patterns of BPU emulsion
BPU- BPU- BPU- BPU-
项目 WPU 由图 3可知，2θ在 20°左右有个宽特征峰，未出现
1 2 3 4
高分子聚合物的各向异性，显示了高分子聚合物的
M 5 874 5 524 5 358 5 236 6 562
n 无定型结构。可能是拥有特殊刚性结构联 基团的
M 13 308 13 200 11 821 10 983 17 197
引入限制了聚氨酯链的规则运动，导致高分子聚合
w
PDI 2. 265 6 2. 389 6 2. 206 2 2. 097 6 2. 620 7
物不易结晶。联 基团含量最低的 BPU-1 的峰强度
从表 2 可以观察到，水性旋光聚氨酯乳液（BPU） 最低，可能是因为联 基团与聚氨酯链段之间的氢
的数均相对分子质量（M）主要在 5 200~5 900 之间， 键协同效应。同时，随着联 基团含量的增加，峰的
n
多分散指数（PDI）在 2. 09~2. 62之间，分布相对较窄。 高度逐渐增强，高分子链段得到有序改善。
另外，随着体系中联 酚基团引入比例的增加，水性 2. 5 BPU乳液的粒
旋光聚氨酯乳液（BPU）的 M 逐渐降低，可能是醇羟 联 酚单体添加量对 BPU 乳液粒径的影响如图
n
基没有在苯环间共轭体系的酚羟基稳定，且 PTMEG 4所示。
0