通过“一锅法”串联逐步聚合和自由基聚合技术合成的聚氨酯与聚甲基丙烯酸酯互穿杂化颗粒

《Macromolecular Chemistry and Physics》：Interpenetrating Hybrid Particles of Polyurethane and Polymethacrylates Synthesized by a “One-Pot” Tandem Step-Growth and Radical Polymerizations

本研究采用一锅法乳液聚合制备了聚脲-聚甲基丙烯酸甲酯（PU-PMMA）互穿网络乳胶，通过调控─NCO/─OH摩尔比（R值）实现交联密度可调（凝胶含量达49.8%），颗粒粒径90-110nm且呈球形。FTIR和索氏提取证实材料合成成功，并将其作为增韧改性剂用于聚氯乙烯（PVC）树脂，使冲击强度从2.6增至4.6kJ/m2。该法集成了自由基和逐步增长机理，为绿色合成可调控互穿粒子提供了新途径。

　　

摘要

本研究采用了一种“一锅法”乳液聚合技术，该技术结合了甲基双(4-环己基异氰酸酯)（HMDI）与聚醚多元醇（EP-330N）的逐步聚合反应生成聚氨酯（PU），以及甲基丙烯酸甲酯（MMA）与交联剂乙二醇二甲基丙烯酸酯（EDMA）的链增长自由基聚合反应，制备出交联的聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）。所制备的PU-PMMA共混乳液具有可调节的交联密度（凝胶含量高达49.8%，通过-NCO/-OH的摩尔比，即R值来控制），形成了粒径为90–110纳米、形态规则的球形颗粒。采用傅里叶变换红外光谱（FTIR）和索氏提取法对共混颗粒的成功合成进行了表征。作为应用实例，这些PU-PMMA颗粒被用作聚氯乙烯（PVC）树脂的增韧改性剂。随着PU-PMMA添加量的增加（0–10 phr），PVC混合物的冲击强度从2.6 kJ/m2提高到了4.6 kJ/m2。这些结果表明，结合自由基聚合和逐步聚合机制的“一锅法”乳液聚合技术是一种简便、环保的制备方法，能够合成具有可调性能的共混颗粒。

利益冲突

作者声明不存在利益冲突。