【碩士】聚氨酯納米復(fù)合乳液的研究

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　　【碩士】聚氨酯納米復(fù)合乳液的研究　　授予學(xué)位：碩士　　學(xué)位授予單位：南京工業(yè)大學(xué)　　學(xué)位年度：2008　　丙烯酸酯改性水性聚氨酯涂層豐滿、亮麗，具有優(yōu)異的耐水性、耐腐性、附著力、耐化學(xué)藥品性及耐候性等優(yōu)點(diǎn)，從60、70年代以來(lái)成為一個(gè)重要的發(fā)展方向。而納米材料有著新奇獨(dú)特的性質(zhì)，受到世界各國(guó)科研人員的青睞，近年來(lái)它的應(yīng)用取得了飛速發(fā)展。原位聚合法是近年來(lái)發(fā)展起來(lái)的一種制備納米無(wú)機(jī)．有機(jī)復(fù)合材料的方法，這種方法通過(guò)偶聯(lián)劑等將無(wú)機(jī)材料與有機(jī)材料通過(guò)化學(xué)鍵合連接在一起，從而很好解決了無(wú)機(jī)納米材料在有機(jī)相中的團(tuán)聚等問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)了無(wú)機(jī)材料與有機(jī)材料在納米級(jí)別上的復(fù)合。　　本文首先采用丙烯酸酯對(duì)水性聚氨酯進(jìn)行改性。以異佛爾酮二異氰酸酯、聚己二酸丁二醇酯、二羥甲基丙酸等為原料，通過(guò)逐步加成聚合，合成了陰離子型水性聚氨酯，然后采用甲基丙烯酸甲酯(MMA)及丙烯酸丁酯(BA)對(duì)水性聚氨酯進(jìn)行了改性，制備得到了丙烯酸酯改性水性聚氨酯。研究發(fā)現(xiàn)當(dāng)MMA／BA=6／4，丙烯酸酯含量為50％時(shí)，所得改性水性聚氨酯(PUA)的綜合物理性能較優(yōu)異。PUA具有兩個(gè)Tg，分別為．8．02℃和83．63℃；膠膜的起始分解溫度為270"C，耐熱性能良好；乳液的粒徑小于lOOnm，性能穩(wěn)定。　　其次，論文研究制備硅烷偶聯(lián)劑KH550改性的水性聚氨酯。研究表明當(dāng)KH550添加量為5％時(shí)，所得改性水性聚氨酯(WPU．Si)具有較佳的綜合物理性能，其改性的水性聚氨酯具有兩個(gè)Tg，分別為．19．39C和88．95℃；膠膜的起始分解溫度為270℃，耐熱性能良好；乳液的粒徑小于100rim，性能穩(wěn)定。最后采用丙烯酸酯和有機(jī)硅同時(shí)對(duì)水性聚氨酯進(jìn)行綜合改性，當(dāng)MMA／BA=6／4，丙烯酸酯含量為50％，KH550添加量為3％時(shí)，所得改性的水性聚氨酯PUA．Si具有比分別改性時(shí)更優(yōu)異的綜合物理性能?！　? 在此基礎(chǔ)上利用原位聚合法，將納米氧化錫銻(ATO)與水性聚氨酯復(fù)合，得到納米ATO／WPU復(fù)合乳液。研究發(fā)現(xiàn)納米ATO／WPU復(fù)合乳液涂膜的可見(jiàn)光平均透過(guò)率隨著ATO含量的增大變化不大，而其紅外平均透過(guò)率卻隨著ATO含量的增加出現(xiàn)了明顯了下降。當(dāng)ATO含量為6％時(shí)，可見(jiàn)光波段的平均透過(guò)率為81．5％，而紅外屏蔽率為73．7％，很好的滿足了透明與紅外屏蔽的雙重要求。研究還發(fā)現(xiàn)原位法制得的納米A1no／、聊U涂層比共混法制得的涂層具有更優(yōu)異的光學(xué)性能。通過(guò)透射電鏡對(duì)乳液的微觀研究發(fā)現(xiàn)，ATO呈球型，大小約為10rim，在乳液中均勻分布?！　? 本文還研究了原位法制備納米氧化鐵(FEO)／WPU復(fù)合乳液。將納米鐵綠色漿NJ-808WS與水性聚氨酯復(fù)合，得到納米FEO／WPU復(fù)合乳液。研究發(fā)現(xiàn)隨著氧化鐵含量的增大，納米FEO／WPU復(fù)合乳液涂膜的可見(jiàn)光透過(guò)率變化不大，而紫外屏蔽率卻有明顯的增強(qiáng)。當(dāng)NJ．808WS添加量為5％時(shí)，其涂膜的可見(jiàn)光平均透過(guò)率和紫外屏蔽率分別為70．11％和98．02％，具有最佳的透明和紫外屏蔽綜合性能。乳液的各項(xiàng)物理性能均符合國(guó)標(biāo)的相關(guān)要求。研究同樣可以發(fā)現(xiàn)，原位法比共混法所制得的納米FEO／WPU復(fù)合乳液具有更好的綜合光學(xué)性能。最后通過(guò)透射電鏡對(duì)乳液的微觀研究發(fā)現(xiàn)，氧化鐵呈棒狀，大小約為50rim，在乳液中均勻分散?！　? 本文制備和研究的納米ATO／WPU復(fù)合乳液及納米FEO／WPU復(fù)合乳液在納米透明隔熱涂料和納米透明紫外光屏蔽涂料方面有廣泛和重要的應(yīng)用價(jià)值?！　?

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