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【word】 水性含氟聚氨酯的合成及表征研究进展 水性含氟聚氨酯的合成及表征研究进展 第39卷第7期 2011年7月 化工新型材料 NEWCHEMICALMATERIALS Vo1.39NO.7 ? 25? 水性含氟聚氨酯的合成及表征研究进展 章芬成杨建军吴明元吴庆云张建安 (安徽大学化学化工学院与安徽省绿色高分子材料重点实验室,合肥230039) 摘要含氟水性聚氨酯乳液综合了水性聚氨酯和含氟聚合物的优点,解决了传统水性聚氨酯耐水,耐油性差的缺 点,大大拓展了其在各等领域的应用范围,因此受到广泛关注.本文介绍了氟改性聚氨酯乳液的各种合成方法以及最新 研究状况,同时概括了氟化聚氨酯乳液表征手段,并对其在国内的发展前景做出展望. 关键词水性聚氨酯,氟,合成,表征方法,应用前景,综述 Researchprogressinsynthesisandcharacterizationof aqueousfluorinatedpolyurethanes ZhangFenchengYangJianjunWuMingyuanWuQingyunZhangJian’an (KeyLaboratoryofEnvironment--FriendlyPolymerMaterialsofAnhuiProvince,SchoolofChemistry andChemicalEngineeringofAnhuiUniversity,Hefei230039) AbstractWater-bornefluorinatedpolyurethanepossessestheadvantagesofthewater-bornepolyurethaneandfluo— ropolymer,overcomestheshortcomingsofwater-bornepolyurethanesuchaslowsolventandwaterresistance.Soithasat— tractedincreasinginterestandiswidelyusedinmanyareas.Introducedthelatestresearchprogressinfluorinemodifiedwa— ter-bornepolyurethaneathomeandabroad,meanwhilesummarizedthekindsofcharacterizationandprospectedtheappli— cationfutureofwater-bornefluorinatedpolyurethaneinthecountry. Keywordswaterbornepolyurethane,fluorine,synthesis,characterization,applicationprogress,review 水性聚氨酯(WPU)分散体其独特的可自由调节的软硬段 结构,良好的机械性能,可低温固化,附着力强,以及耐水,耐 溶剂,耐低温等优点,作为一种环保型产品,在皮革涂饰剂,胶 粘剂,涂料口]等领域中得到广泛应用.但随着社会的迅速发 展和进步,对材料的保护性能和装饰性能,尤其是对耐玷污性 提出了更高的要求.原有的聚氨酯材料就显示出了很大的不 足,限制了它的应用l1].氟是迄今所知的电负性最大的元素, 它的原子半径仅比氢原子稍大.使得氟原子核对电子及成键 电子云的束缚作用较强,C-F键的可极化性低_5],因而氟化后 的聚氨酯乳液不但保持了水性聚氨酯原来的特性,还具有特 异的表面性能和优异的光学,电学性能,如低介电常数,高绝 缘性等.从而大大提升涂膜的品质,弥补原有wPU材料在这 些性能方面的不足_6],引起了国内外学者的极大兴趣和广泛 的关注.本文中就最新的水性含氟聚氨酯的合成方法及表征 研究进展做一综述. 1共混改性 将含氟聚丙烯酸酯和聚氨酯直接物理共混得到的水性含 氟聚氨酯分散乳液,这种传统意义上的物理共混方法已经不 在适用了.目前共混领域研究较多的就是共混型核壳聚合方 法. 共混型聚氨酯乳液聚合首先采用传统工艺方法合成水性 聚氨酯,聚氨酯水分散体的亲水性离子基团分布在微胶粒表 面从而形成一种稳定的胶体体系,然后加入含氟的丙烯酸酯 类化合物,由于亲水一憎水效应,含氟丙烯酸酯进入聚氨酯胶粒 内部引发聚合,形成丙烯酸酯/聚氨酯(核/壳)型的水性含氟 聚氨酯分散乳液. 杨建军等[7]对氟化聚氨酯丙烯酸酯乳液(FPUA)聚合工 艺进行了较深的研究,以甲基丙烯酸十二氟庚酯(DFMA)和 丙烯酸酯为单体,以水性聚氨酯作种子乳液,分别以单体滴加 法和单体预乳化法两种不同的聚合工艺制备聚氨酯一