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随着人们环保意识的日益增强，许多国家立法严格限制涂料中的有机挥发物(VOC)，环境友好涂料是涂料发展的必然趋势。水性涂料被认为是减少VOC的最佳涂料，目前市场上的水性涂料基料主要有聚丙烯酸酯(PA)乳液和聚氨酯(PU)乳液，其与溶剂型产品相比，具有安全、不燃、无毒、不污染环境等优点，但是单一PA乳液的成膜性、耐磨性、耐化学品性、附着力等性能较差，而PU乳液在稳定性、自增稠性、固含量、耐水性等方面不尽如人意。

    近年来，许多研究者利用PU乳液和PA乳液性能上具有的良好互补作用，共聚制备聚氨酯-丙烯酸酯(PUA)复合乳液。虽然PUA复合乳液的性能有很大提高，但是作为水性木器涂料基料，仍存在吸水率高、硬度偏低等不足。据专家介绍，在先前的PUA复合乳液研究基础上加入环氧树脂，合成了环氧树脂改性的聚氨酯-丙烯酸酯(PUEA)复合乳液，则克服了上述缺点。

    最近，湖南大学化学化工学院在聚氨酯-丙烯酸酯复合乳液中，以不同方式加入环氧树脂，分别制备了物理共混和化学共聚的聚氨酯-丙烯酸酯-环氧树脂复合乳液(PUEA)，着重研究了环氧树脂加入方式、用量等对乳液及涂膜性能的影响。发现环氧树脂对于涂膜的硬度、耐水性、耐化学品性等有明显改进。据专家介绍了实验制备过程。首先其实验原料包括：甲苯二异氰酸酯(TDI-80)，工业级，日本三菱化成；环氧树脂(CYD-012)，工业级，巴陵石化；聚醚二元醇(PPG-10)，工业品，山东东大；二羟甲基丙酸(DMPA)，工业级，上海和氏璧；1，4-丁二醇(BDO)，工业级，山东东大；三乙胺(TEA)，工业级，上海凌峰；乙二胺(EDA)，工业级，天津博迪；丙酮，分析纯，长沙安泰；甲基丙烯酸甲酯(MMA)，工业级，日本三菱化成；蒸馏水，实验室自制。

    化学共聚法合成环氧树脂改性的聚氨酯-丙烯酸酯复合乳液，首先在干燥的装有搅拌装置、回流冷凝器和温度计的四口烧瓶中，搅拌下加人计量的TDI、PPG-10和CYD-012，其中控制TDI的NCO基团与PPG-10的OH基团的物质的量比为6：1左右，CYD-012质量分数为3%～4%，开始水浴加热，在80℃左右预聚反应1.5h，然后降温至70℃，加入质量分数为7%～9%的BDO，醇扩链反应1h，再加入质量分数为9%的DMPA，在75℃恒温下亲水扩链反应3h，得到预聚体，反应过程中视黏度情况加入适量的丙酮。降低预聚体的温度至40℃以下，加入质量分数为30%MMA降黏，再加入质量分数为6%的TEA中和，搅拌15min，得到亲水性预聚体和MMA的混合物。将上述混合物置于高速分散机上，在8000r/min的转速下，缓慢加入去离子水分散，加入质量分数为3%的EDA扩链得到PUE/MMA分散液。PUE/MMA分散液在70℃下，2～3h内均匀滴加引发剂溶液，等滴加完毕后，保温0.5h，直至单体达到基本不变的转化率，降温至40℃以下出料，得到PUEA复合乳液。

    乳液与涂膜的制备方法包括化学共聚法、物理共聚法。据专家介绍，物理共混法合成环氧树脂改性的聚氨酯-丙烯酸酯复合乳液，各种原料的配比、实验方法和流程与化学共聚法基本相同，只是环氧树脂CYD-012不在反应的第1步中加入，而是与MMA和TEA-同加入，制备出物理共混PUEA复合乳液。最后将乳液均匀涂于15cm×7cm×0.2cm的马口铁片上，室温干燥，实干后测试涂膜的有关性能。关于性能测试1.3性能测试，用北京瑞利分析仪器公司WQF-410型傅里叶变换红外光谱仪对复合乳液进行表征分析；用英国马尔文公司Zetasizer3000HS激光粒度仪测试分散体胶粒粒径；用德国耐驰公司的综合热分析仪进行涂膜热重分析。参照GB/T1725-1979中的表面皿法测定乳液固含量，参照GB/T1723-1993测试乳液的黏度，参照GB6753.3-1986测试乳液的贮存稳定性，参照GB/T9268-1988测试乳液的冻融稳定性。