硅丙树脂提高水性聚氨酯特点及方法

一、硅丙树脂相容性及特点

      硅丙树脂是一种混合乳液，是有机硅和丙烯酸酯的共聚树脂。丙烯酸树脂有许多优异的特性，例如耐候性、耐光性，长时间在紫外线下照射也不易发黄变色。此外，其还具有柔韧性，因此常用来作为皮革涂饰剂。但由于丙烯酸树脂属于热塑性材料，是种线形分子结构，缺少交联点，不易形成网状结构，对温度变化敏感，高温回黏，低温缺弹特性，即容易出现“热黏冷脆”现象。

      有机硅树脂主链是 Si-O 键,其键能是 450k J/mol，远大于键能为 345kJ/mol 的 C-C 键和键能为 351kJ/mol 的 C-O 键，因此有机硅树脂具有良好的耐高温性、耐红外辐射和紫外线光性、耐化学性；此外有机硅树脂表面能和低玻璃化温度低，具有良好的疏水性、耐磨性和抗污性。

      综上所述，用适量有机硅树脂改性丙烯酸树脂，不仅能弥补丙烯酸酯的缺陷，还能提高其力学性能，使硅丙复合树脂同时具有两者优点，扬长补短，扩大其应用范围。

二、硅丙树脂改性方法

      硅丙树脂的改性方法有两种方法：物理法是将一定量的硅氧烷和丙烯酸酯机械混合，此方法操作简单，但是由于这两者表面能和分子结构的差异，以致聚硅氧烷与丙烯酸酯相容性差，由于前者具有迁移性，造成复合乳液定稳定性差，容易出现相分离现象，结果不太理想。化学法是利用乳液聚合法，除了使硅氧烷和丙烯酸酯有了简单物理的交联，还存在化学键，使这两组分极性相差较大的物质结合在起来，在微观上达到均匀分散，提高了树脂稳定性。

三、水性聚氨酯树脂改进

      采用化学法制备硅丙复合树脂，再用硅丙复合树脂改进水性聚氨酯树脂，使得改性后的水性聚氨酯树脂兼具三者优点，提高耐水性。

      根据硅丙树脂的制备方法，以甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸、乙烯基硅油等为原料,利用种子乳液聚合法制备出硅丙乳液；再将制得的硅丙树脂对制备的水性聚氨酯进行改性，采用共混法配置复合树脂，在不同基底上成膜，并对膜做了附着力、接触角、吸水率等力学性能测试，采用扫描电镜观察改性后的硅丙树脂/WPU 复合材料的涂膜表面；用红外光谱图对其结构进行分析。实验结果表明：当在硅丙树脂含量为2%时吸水率最低，为 18.19%，其他含量组分都比未改性的吸水率略微有所降低；附着力在其含量为4%和5%时可达到一级；黏度也比未改性前有所降低。