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图 5 PADC 、 PAD 和 PAE 分散体配制
 

由图5可以看出：PADC与固化剂配制的双组分涂料涂膜的外观好、光泽高、涂膜交联密度(凝胶含量)高，耐水性和耐醇性最好。因为，一方面在相同的羧基与羟基含量下，与PDA相比，PADC因含粒径较小的乳胶粒子，可以很好分散及乳化固化剂，降低固化剂与水发生副反应程度，同时使羟基树脂与固化剂充分混合，成膜过程中形成均匀透明涂膜，具有较好的涂膜外观和物理化学性能；与PAE相比，PADC的分子量(Mn)远小于PAE的分子量[9]。PAE粒子的粒径较大，PAE乳化分散聚氨酯固化剂较困难，因数均分子量大从而与固化剂的相容性差，且PAE含有表面活性剂(3.0%)，其双组分涂膜的外观不好，涂膜透明度不高，光泽较低，而且必须添加大量成膜助剂才能形成连续涂膜，同时试验发现相同配方条件下，PADC配制的双组分涂膜硬度较高，按2.2的配方其摆杆硬度为0.8。

2.5热重分析

图6为PAD及PADC与多异氰酸酯固化剂配制得到的双组分涂料涂膜的热重分析(TGA)曲线。由于二者组分相同，TGA曲线总体趋势相似，但比较二者可以看出：PADC双组分固化涂膜的初始热分解温度约为310℃，高于PAD配制的双组分固化涂膜的初始热分解温度(290℃)，这主要是PADC与多异氰酸酯固化剂的相容性较PAD的要好，从而得到的涂膜交联密度更高，涂膜的热稳定性好。
 

图 6 PAD 、 PADC 分别与固化剂 2 配漆后的 W2KPUs 涂膜的 TGA 曲线
 

3结论

通过多段聚合工艺改变亲水单体MAA的添加方式合成了含羧基亲水聚合物P1和不含羧基的憎水聚合物P2，混匀后中和乳化形成乳胶粒径具有双峰分布的丙烯酸酯水分散体(PADC)。与按照传统方法合成丙烯酸酯水分散体(PAD)相比，粒径为双峰分布的PADC对固化剂的乳化能力较强，与固化剂的相容性好，配制双组分水性聚氨酯涂料其固化涂膜具有优异的涂膜外观、高光泽和高硬度，较好的耐水和耐溶剂性能，其涂膜吸水率为4.2%，吸醇率为8.5%，60°光泽为90%。具有良好的热稳定性。