水性聚氨酯；耐黄变；贮存稳定性

水性聚氨酯（ ＷＰＵ） 是一种软、硬段可调节范围广，具有良好的耐低温性能、柔顺性、耐磨性及力学性能的新型环境友好型高分子材料，可制备成涂层、皮 革、泡 沫 材 料 等，具 有 非 常 广 泛 的 用途［１］ 。其中，阴离子型的 ＷＰＵ 已广泛应用于织物助剂、汽车涂装、造纸助剂、外墙漆、木器清漆等领域。 但是，ＷＰＵ 在作为涂层使用时，常发生黄变，其原因可归结于在日光环境中由于紫外光照射，膜品氧化变黄。 尤其是芳香族聚氨酯，黄变现象更为严重。

为解决水性聚氨酯黄变问题，研究人员开展了大量的工作。 沈慧芳等［２］ 以异佛尔酮二异氰酸酯（ＩＰＤＩ） 与 聚 四 氢 呋 喃 （ ＰＴＭＥＧ） 和 聚 醚 二 元 醇（Ｎ２２０）为复配的多元醇反应，获得了综合性能较好的水性聚氨酯分散液，但是材料在力学性能优异的同时贮存稳定性欠佳；梁柱等［３］ 通过添加抗氧剂ＧＡ８０ 制备了阴离子水性聚氨酯，材料具有较好的耐黄变性能；冯月兰等［４］ 在聚氨酯弹性体中添加适量的抗氧剂和紫外光吸收剂，能够有效提高聚氨酯弹性体的耐黄变性能。

本文通过以 ＩＰＤＩ 和 ＰＴＭＥＧ 为主要原料，以（１，４⁃丁二醇）ＢＤＯ 和 ２，２⁃二羟甲基丙酸（ＤＭＰＡ）协同扩链，同时选取三羟甲基丙烷（ ＴＭＰ） 进行交联，通过加入阴离子小分子扩链剂，制备了水性聚氨酯，并对其储存稳定性、耐黄变性能、力学性能等进行研究。

将 ＰＴＭＥＧ 和 ＩＰＤＩ 加入经灼烧的 ２５０ ｍＬ 三口瓶中，８５ ℃反应 ２ ｈ 后，降温至 ４５ ℃ ，加入 ＤＭＰＡ、ＴＭＰ、ＢＤＯ 和月桂酸锡３ ～ ５ ｄ，同时加入３０ ｍＬ 丙酮后升温至 ８０ ℃反应 ４． ５ ｈ。 降温至 ３５ ℃ ，加入 ＴＥＡ反应 １５ ｍｉｎ 后加速搅拌，加水乳化 ３０ ｍｉｎ。 减压蒸去丙酮，得到半透明泛蓝光乳液。

为了研究羧基含量对材料性能的影响，本文合成了 ＤＭＰＡ 质量分数为 ０． ５０％ 、１． ２３％ 、３． ７６％ 、５. ００％ 、６． １０％ 的水性聚氨酯，分别命名为 ＰＵ１、ＰＵ２、ＰＵ３、ＰＵ４ 和 ＰＵ５。

采用先预聚再扩链的聚合方式制备水性聚氨酯。 将单体预聚合到一定分子量后，通过小分子扩链、交联方式获得更大分子量的交联网络结构。 同时，在主链中引入 ＤＭＰＡ， － ＣＯＯＨ 的存在提高乳液的 ζ 电位，从而提高乳液稳定性。

２． ２ 原料及稀释倍率对乳液的影响

由表 １ 可知，随着二羟甲基丙酸（ＤＭＰＡ）在聚氨酯链段中质量分数从 ０． ５％ 逐步增加至 ６． １０％ ，乳胶粒重均粒径和数均粒径分别从 １２５． ３ ｎｍ、７２． ３ｎｍ 减小到 ９６． ７ ｎｍ 和 ４３． ５ ｎｍ，表明亲水基团含量越高，所制备的乳液稳定性越好。