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本文以预聚体分散法为主,结合丙酮法,采用甲苯二异氰酸酯(TDI)、聚醚(PPG)和二羟甲基丙酸(DMPA)合成了自乳化阴离子水性聚氨酯(PU),以此为种子制备了聚氨酯/聚丙烯酸酯PUA复合乳液,接着在高压釜中分别采用PU和PUA作为种子进行氯乙烯原位接枝乳液共聚,制备了聚氨酯/聚氯乙烯(PU/PVC)和聚氨酯/聚丙烯酸酯/聚氯乙烯(PUA/PVC)复合乳液树脂。目前,此研究尚未见有公开报道。 通过动态激光粒度分析仪和透射电子显微镜(TEM)考察了PU/PVC及PUA/PVC复合粒子的粒径大小及其分布以及胶乳的微观形态结构,结果表明:PU/PVC复合胶乳具有典型的核/壳粒子结构,而PUA/PVC复合胶乳则具有海岛型多核壳结构。PU/PVC及PUA/PVC复合胶乳粒径的显著增大,说明大量的VC单体分子在PU和PUA种子上聚合增长。用1,2一二氯乙烷作溶剂,对两种复合树脂进行分离研究发现,随橡胶相含量的增加,复合树脂的接枝效率增加,而接枝率有所下降。 着重考察了PU分子量及PU或PUA橡胶相加入量对树脂力学性能的影响。适量橡胶弹性体的加入改善了材料的缺口冲击强度,当PU或PUA含量为12wt%时,冲击强度最大,达到乳液PVC的4～8倍。PU的分子量对复合材料的力学性能也有影响,当PU分子量为7000~10000时,复合材料的冲击强度提高了近10倍,而拉伸强度影响较小。通过考察,选择1,4--丁二醇作为PU扩链剂对复合材料力学性能的提高效果最好。此外,研究发现PU适当的交联有助于PU/PVC及PUA/PVC复合材料性能的提高。 通过动态力学分析仪(DMA)、TA--2000热分析仪、XWB一300F型维卡软化点温度测定仪、透射电子显微镜(TEM)和扫描电子显微镜(SEM)等手段对复合树脂及材料的动态力学性能、耐热稳定性、维卡软化点温度、形态结构与材料的断面形貌等进行了测试表征。DMA研究表明,随PU或PUA橡胶相含量的增加,材料低温区的力学损耗峰逐渐向高温方向移动,相容性有一定改善;TEM照片显示:橡胶相高度均匀的分散在PVC中,两相界面模糊;SEM显示:材料缺口断面为典型的韧性断裂。PU和PUA橡胶相的加入,使复合树脂的耐热稳定性略有降低。