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环氧大豆油是常见的大豆油衍生物之一，其具有的环氧基可以通过不同方法转化为羟基，成为大豆油基多元醇，可替代石油类多元醇用来合成水性聚氨酯(WPU)涂料。与传统的溶剂性聚氨酯相比，水性聚氨酯还存在着涂膜性能差、耐水防潮性差、硬度低、热稳定性以及力学性能不佳等缺点。用丙烯酸酯改性水性聚氨酯能够有效克服这些缺点。本文以环氧大豆油为原料，制备了三种大豆油基多元醇，并以三种大豆油基多元醇为原料制备大豆油基水性聚氨酯，通过甲基丙烯酸甲酯(MMA)、丙烯酸丁酯(BA)和甲基丙烯酸十三氟辛酯(PFOMA)接枝改性水性聚氨酯。
首先，以环氧大豆油为原料合成出氯化大豆油基多元醇(SOL)，再利用SOL和丙烯酰氯在低温无催化剂条件下制备出一种低粘度大豆油丙烯酸酯(ACSO)。通过丙烯酸羟乙酯改性的异氟尔酮二异氰酸酯(IPDI)与SOL进行缩合反应，合成了含氨基甲酸酯键的氯化大豆油基聚氨酯丙烯酸酯多元醇(ADSO)。通过红外光谱(FTIR)和核磁共振波谱(NMR)对SOL、ACSO和ADSO进行表征。
然后，用SOL和ACSO与异氟尔酮二异氰酸酯（IPDI）、2,2-二羟甲基丙酸(DMPA)反应合成大豆油基水性聚氨酯(ACSO-WPU)。以ACSO-WPU的双键为反应位点，以MMA和BA为单体，采用无皂乳液聚合接枝共聚合成了聚丙烯酸酯接枝大豆油基水性聚氨酯(ACSO-PUA)。FTIR、激光粒度仪、透射电镜(TEM)等测试表明成功制备了接枝共聚物，其粒径在100-300?nm间。进而研究了MMA和BA的比例对接枝共聚物胶膜性能的影响。结果表明，与ACSO-WPU胶膜相比，ACSO-PUA胶膜的吸水率显著降低，硬度明显提高，机械性能和热稳定性也得到一定提升。随着MMA含量增加，吸水率从113%降到9%，硬度由H提高到3?H以上，拉伸强度由2?MPa提高到11?MPa，热分解温度从116?℃提高至210?℃左右。
最后，以SOL和ADSO两种多元醇与IPDI、DMPA反应合成大豆油基水性聚氨酯(ADSO-WPU)；以ADSO-WPU的双键为反应位点，以不同比例的MMA、bA和PFOMA为单体，采用无皂乳液聚合法接枝共聚合成了含氟丙烯酸酯接枝大豆油基水性聚氨酯(ADSO-PUA)。FTIR、激光粒度仪、TEM等测试结果表明成功制备了接枝共聚物。进而研究了MMA、BA和PFOMA的比例对接枝共聚物胶膜性能的影响。结果表明，随着PFOMA含量的增加，吸水率从108%降低到10.17%，硬度由4H提高到6H，拉伸强度由2?MPa提高到6?MPa。热分解温度从156℃提高至190℃左右。
首先，以环氧大豆油为原料合成出氯化大豆油基多元醇(SOL)，再利用SOL和丙烯酰氯在低温无催化剂条件下制备出一种低粘度大豆油丙烯酸酯(ACSO)。通过丙烯酸羟乙酯改性的异氟尔酮二异氰酸酯(IPDI)与SOL进行缩合反应，合成了含氨基甲酸酯键的氯化大豆油基聚氨酯丙烯酸酯多元醇(ADSO)。通过红外光谱(FTIR)和核磁共振波谱(NMR)对SOL、ACSO和ADSO进行表征。
然后，用SOL和ACSO与异氟尔酮二异氰酸酯（IPDI）、2,2-二羟甲基丙酸(DMPA)反应合成大豆油基水性聚氨酯(ACSO-WPU)。以ACSO-WPU的双键为反应位点，以MMA和BA为单体，采用无皂乳液聚合接枝共聚合成了聚丙烯酸酯接枝大豆油基水性聚氨酯(ACSO-PUA)。FTIR、激光粒度仪、透射电镜(TEM)等测试表明成功制备了接枝共聚物，其粒径在100-300?nm间。进而研究了MMA和BA的比例对接枝共聚物胶膜性能的影响。结果表明，与ACSO-WPU胶膜相比，ACSO-PUA胶膜的吸水率显著降低，硬度明显提高，机械性能和热稳定性也得到一定提升。随着MMA含量增加，吸水率从113%降到9%，硬度由H提高到3?H以上，拉伸强度由2?MPa提高到11?MPa，热分解温度从116?℃提高至210?℃左右。
最后，以SOL和ADSO两种多元醇与IPDI、DMPA反应合成大豆油基水性聚氨酯(ADSO-WPU)；以ADSO-WPU的双键为反应位点，以不同比例的MMA、bA和PFOMA为单体，采用无皂乳液聚合法接枝共聚合成了含氟丙烯酸酯接枝大豆油基水性聚氨酯(ADSO-PUA)。FTIR、激光粒度仪、TEM等测试结果表明成功制备了接枝共聚物。进而研究了MMA、BA和PFOMA的比例对接枝共聚物胶膜性能的影响。结果表明，随着PFOMA含量的增加，吸水率从108%降低到10.17%，硬度由4H提高到6H，拉伸强度由2?MPa提高到6?MPa。热分解温度从156℃提高至190℃左右。