【碩士】聚氨酯復合乳液的制備與性能研究

內容簡介

　　【碩士】聚氨酯復合乳液的制備與性能研究　　授予學位：碩士　　學位授予單位：安徽大學　　學位年度：2009　　水性聚氨酯取代溶劑型聚氨酯是當今聚氨酯工業(yè)的一個重要發(fā)展方向。然而，前國內水性聚氨酯存在的主要問題是：耐水性和耐溶劑性能等較差，往往限制了的使用范圍。因為要制備穩(wěn)定的聚氨酯水分散液，聚氨酯樹脂分子量就不能太大否則難以水合分散；而要提高涂膜性能，就必須提高樹脂的分子量。此時，乳液分散穩(wěn)定性和涂膜的性能要求就存在著矛盾，這是目前水性聚氨酯迫切需要解決的主要問題。文章第一部分簡單介紹了水性聚氨酯近年來的發(fā)展和應用情況，對水性聚氨酯的制備方法進行了詳細的介紹。同時介紹了國內外近年來水性聚氨酯改性方法研究進展的情況，通過對各種各種方法優(yōu)缺點的比較和分析，提出了交聯(lián)改性是提高水性聚氨酯耐介質性和物理機械性能最有效的方法之一，具有重要的理論和實際意義。確定了本課題的研究意義及研究內容。第二部分首先以甲基丙稀酸縮水甘油酯(GMA)、苯乙烯(St)和丙稀酸丁酯(BA)為主要原料，過硫酸鉀(ASP)為引發(fā)劑，十二烷基磺酸鈉(SDS)為乳化劑，采用預乳化半連續(xù)的乳液聚合工藝，制備環(huán)氧乙烯基聚合物乳液。然后把制備的環(huán)氧乙烯基聚合物乳液與以異佛爾酮二異氰酸酯(IPDI)，聚氧化丙烯二元醇(PPG-1000)，二羥甲基丙酸(DMPA)為主要原料制備的羧酸型水性聚氨酯分散乳液復合，制得了一種單組份自交聯(lián)型丙烯酸酯-聚氨酯復合乳液。考察了改性單體GMA的含量對乳液粒徑、膠膜斷裂伸長率、拉伸強度及吸水率的影響。通過傅立葉紅外光譜(FTIR)、熱重分析(TG)、透射電鏡(TEM)及光散射粒度儀等對改性材料的結構進行了表征并分析了材料結構與性能之間的關系。研究結果表明：GMA的引入，可以使聚氨酯材料在耐水性、硬度、耐熱性等方面得性能以大幅度的改善。穩(wěn)定性研究結果表明，制備的自交聯(lián)型聚氨酯-丙烯酸酯復合乳液的機械穩(wěn)定性，達到純單組份水性聚氨酯乳液的水平，pH值適應范圍為6~7 第三部分以異佛爾酮二異氰酸酯(IPDI)，聚氧化丙烯二元醇(PPG210，Mn＝1000)，甲基丙烯酸縮水甘油酯(GMA)、己二酸二酰肼(ADH)和二丙酮丙烯酰胺(DAAM)等為主要原料,采用原位乳液聚合法,合成了酮肼、環(huán)氧羧基雙重自交聯(lián)型聚氨酯-丙烯酸酯(PUA)復合乳液。研究了酰肼基/異氰酸酯基、酮羰基/酰肼基和環(huán)氧基團含量對乳液制備過程、乳液及涂膜性能的影響。結果表明, 取酰肼基與未反應的異氰酸酯基的摩爾比在1.8左右，DAAM質量分數(shù)控制在1.30 %～1.40%時制備的乳液穩(wěn)定，乳液膠粒平均粒徑分布均勻。　　

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