Page 85 - 2025水性涂料虚拟专辑

张 等：PDI改性水性醇酸乳液的制备及性能研究
I
表3 不同IPDI用量对乳液及漆膜性能的影响 合成过程醇酸聚合物中的—OH 提供树脂的软段，随
Table 3 Effect of different IPDI dosage on the 着 IPDI 用量的提升，聚氨酯的硬段含量逐渐增加，
performance of emulsion and film 导致漆膜的硬度、光泽、附着力及耐水性逐渐增加，
IPDI用量/% 但随着 IPDI 加入量的继续增加，改性醇酸树脂的黏
项目
0 25 50 75 100 度增大，不利于相反转的进行，其性能逐渐降低。所
不转 不完全 以 IPDI 用量为 50% 时，乳液及涂膜综合性能最佳。
乳化程度 转相 转相 转相
相 转相 2. 3 中和剂用量对乳液及漆膜性能的影响
表干时间/h 4. 5 1. 7 2. 0 4 >8
选用 IPDI用量为 50% 的 IPDI改性醇酸树脂为原
光泽（60°） 88. 31 88. 85 90. 87 93. 35 94. 91 料，乳化剂为 m（JB-NR-001）∶m（JB-NR-002）=1∶1，
硬度 H H 2H 2H H 乳化剂用量为 5%，搅拌速度为 4 000 r/min，探究中和
耐水性（24 h） 微白 无异常 无异常 微白 发白 剂 AMP-95 用量（以树脂的质量计）对乳液及漆膜性
附着力/级 1 0 0 0 1 能的影响，具体如表4所示。

表4 中和剂用量对乳液及漆膜性能的影响
Table 4 Influence of the amount of neutralizer on the performance of emulsion and film

AMP-95用量/%
项目
0 0. 2 0. 4 0. 6 0. 8 1. 0
乳化程度 不转相 转相 转相 转相 转相 转相
乳液外观 黄色 乳黄色 乳黄色 乳白色 乳白色 灰色
乳液离心稳定性 分层 分层 分层 不分层 不分层 分层

乳液pH 6 6~7 7 7~8 8 8~9
耐水性（24 h） 泛白 泛白 泛白 无异常 无异常 轻微泛白
表干时间/h 1. 7 1. 8 1. 9 2. 0 2. 2 2. 3
硬度 HB HB H 2H 2H 2H

由表4可知，随着中和剂用量的增加，乳液由乳黄 平衡值（HLB）约为 17。选取的乳化剂包括 E-1310、
色变为乳白色，当中和剂用量太多时，乳液为灰色，黏 LCN-118、B-NR-001、B-NR-002、SDS、SDBS，选取
J
J
度增大，稳定性变差。pH为7~8时，乳液的离心稳定性 单一乳化剂或复配乳化剂进行乳化，乳化得到的乳
最好，主要原因为：随着中和剂用量的增加，分子中过 液及漆膜的性能如表 5所示。
量及未完全反应的—COOH被AMP-95中的胺中和，生 由表 5 可知，单一乳化剂均不能满足本实验乳液
成易溶于水的铵盐，提高了乳液的水溶性与离心稳定 体系的乳化需要，因此采用 JB-NR-001 及 JB-NR-
性 ；随着中和剂用量继续加大（pH>8），乳液的亲水性 002 进行复配调整乳液的 HLB。当 m（JB-NR-001）∶
[13]
增加，在碱性环境中乳液中酯键易发生水解，乳液的稳 m（JB-NR-002）=1∶1 时，复合乳化剂的 HLB 为 17，乳
定性与漆膜的耐水性下降 。随着中和剂用量的增加， 液的稳定性和漆膜的光泽有所提高。这是因为，一
[14]
漆膜的表干时间有所增加，可能原因是中和剂在漆膜 方面，复配乳化剂调节了乳化剂的 HLB，使得其更加
中有残留，随着残留量的增加，导致表干时间延长。综 接近目标体系的 HLB，另一方面，多种乳化剂之间形
上，中和剂 AMP-95 用量为 0. 6%，乳液 pH 为 7~8 时， 成复合膜，使得亲油乳化剂分子与亲水乳化剂分子
WPAU的稳定性与漆膜的耐水性较好，且表干时间较 间断排列，分子间作用力增强，界面膜层的强度有所
快，硬度较高，综合性能最佳。 提高，使得乳液更加稳定。
2. 4 乳化剂 及用量对乳液及漆膜性能的 采用 IPDI 用量为 50% 的改性醇酸树脂为原

影响 料 ，中和剂用量 0. 6%，乳化剂为 m（JB-NR-001）∶
本实验以 IPDI 用量为 50% 的改性醇酸树脂为原 m（JB-NR-002）=1∶1，搅拌速度为 4 000 r/min，探究不
料，中和剂用量为 0. 6%，乳化剂用量为 5%，搅拌速度 同乳化剂用量（以树脂的质量计）对乳液及漆膜性能的
为4 000 r/min，本实验中IPDI改性醇酸树脂的亲水亲油 影响，结果如表 6所示，其中乳化剂用量为 2% 时不转

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