本文關(guān)鍵詞：MDI型陽離子水性聚氨酯的合成及改性研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：水性聚氨酯是一種以水為連續(xù)相、聚氨酯粒子為分散相的環(huán)保型高分子材料。它具有無毒、低VOC含量等優(yōu)點,具有較大的應(yīng)用價值與發(fā)展前景。水性聚氨酯可以根據(jù)分散粒子所帶電荷的不同分為陽離子型水性聚氨酯、陰離子型水性聚氨酯和非離子型水性聚氨酯。近年來,關(guān)于陰離子型水性聚氨酯及其改性研究與應(yīng)用的報道相對較多,陽離子型與非離子型水性聚氨酯的研究報道則相對較少,而陽離子水性聚氨酯有其獨特的特點,潛在的應(yīng)用價值較大,因此關(guān)于陽離子型聚氨酯相關(guān)的研究與應(yīng)用也有待開發(fā),特別是利用新類型異氰酸酯制備陽離子型水性聚氨酯材料的研究與應(yīng)用開發(fā)。 目前,在各類關(guān)于陽離子水性聚氨酯的研究報道中,大多仍然以異佛爾酮二異氰酸酯和甲苯二異氰酸酯為主要異氰酸酯類原料,其它異氰酸酯類型的研究開發(fā)相對較少。二苯基甲烷二異氰酸酯(MDI),由于其分子的規(guī)整性,及其特殊的兩個苯環(huán)的結(jié)構(gòu),使其所合成的聚氨酯材料具有較為優(yōu)異的性能,許多溶劑型聚氨酯均采用其作為異氰酸酯組分進行合成。本文選用MDI為異氰酸酯類原料嘗試性合成陽離子型水性聚氨酯。 本文以聚醚(N-210)、二苯基甲烷二異氰酸酯(MDI)、一縮二乙二醇(DEG)、N-甲基二乙醇胺(MDEA)為主要合成原料,采用三步法,合成出一系列不同MDEA質(zhì)量含量或不同MDI質(zhì)量含量的MDI型陽離子水性聚氨酯乳液。通過紅外(FTIR)、粒徑、拉伸力學(xué)、硬度、熱重分析(TGA)、差示掃描量熱分析(DSC)、吸水率、耐酸堿及接觸角等測試研究了MDEA或MDI質(zhì)量含量的變化對乳液的制備、乳液及材料性能的影響。研究測試結(jié)果表明,MDEA質(zhì)量含量的過大或過小均影響乳液的制備；MDEA含量較大時,乳液狀態(tài)較好,乳液粒徑也較小,但MDEA含量的增加會破壞材料中分子鏈之間的二級鍵作用力,降低材料的拉伸斷裂強度,此外,材料的耐水性能也有所降低；MDI作用恰好與MDEA產(chǎn)生的效果想反,當MDI含量較大時,由于異氰酸酯較多,乳液難于制備,乳液的狀態(tài)也較差,粒徑較大,但由于MDI分子的規(guī)整性好,可提高材料中分子鏈之間的二級鍵作用力,提高材料的機械力學(xué)性能,材料的耐水性能也有所提高。 將蓖麻油引入MDI型陽離子水性聚氨酯的合成過程中,可將蓖麻油的分子接入MDI型陽離子水性聚氨酯分子鏈中,對材料進行化學(xué)改性。通過紅外(FTIR)、粒徑、拉伸力學(xué)、硬度、熱重分析(TGA)、差示掃描量熱分析(DSC)、吸水率、耐酸堿及接觸角等測試對所合成材料的分子結(jié)構(gòu)、乳液及膠膜性能進行測試分析。測試結(jié)果表明,蓖麻油的引入,使得乳液的平均分散粒徑增大,粒徑分布變寬,但隨著蓖麻油含量的提高,乳液的平均分散粒徑逐漸變小,且粒徑分布逐漸變窄；當蓖麻油含量增大時,對材料的熱性能及硬度并沒有太大影響,但對材料的拉伸力學(xué)性能具有明顯提高,蓖麻油含量達到9.33%時,材料的拉伸斷裂強度提高了24.7%；此外,材料的耐水、耐酸堿性能也具有明顯提高,材料的表面疏水能力也有一定提高。
【關(guān)鍵詞】：陽離子水性聚氨酯 二苯基甲烷二異氰酸酯 蓖麻油 改性
【學(xué)位授予單位】：安徽大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2012
【分類號】：TQ323.8
【目錄】：

• 摘要3-5
• Abstract5-9
• 第一章 緒論9-32
• 1.1 前言9-10
• 1.2 水性聚氨酯簡介10-15
• 1.2.1 水性聚氨酯發(fā)展概況10-11
• 1.2.2 水性聚氨酯的特點及種類11-13
• 1.2.3 水性聚氨酯的制備13-15
• 1.3 陽離子水性聚氨酯研究概述15-24
• 1.3.1 一般陽離子水性聚氨酯研究概述16-20
• 1.3.2 改性型陽離子水性聚氨酯研究現(xiàn)狀20-24
• 1.4 陽離子水性聚氨酯的發(fā)展趨勢24
• 1.5 本論文的設(shè)計方案及主要內(nèi)容24-25
• 1.5.1 MDI型陽離子水性聚氨酯的制備與性能表征24-25
• 1.5.2 蓖麻油改性陽離子水性聚氨酯的制備與性能表征25
• 參考文獻25-32
• 第二章 MDI型陽離子水性聚氨酯的制備與性能表征32-65
• 2.1 前言32-33
• 2.2 實驗部分33-40
• 2.2.1 實驗原料33
• 2.2.2 MDI型陽離子水性聚氨酯乳液的制備33-35
• 2.2.3 性能測試35-40
• 2.3 結(jié)果與討論40-62
• 2.3.1 紅外測試分析40-45
• 2.3.2 粒徑測試分析45-48
• 2.3.3 XRD測試分析48-49
• 2.3.4 膠膜力學(xué)性能測試分析49-50
• 2.3.5 膠膜硬度測試分析50-51
• 2.3.6 膠膜熱性能測試分析51-55
• 2.3.7 膠膜耐水及耐酸堿性測試分析55-60
• 2.3.8 接觸角測試分析60-62
• 2.4 本章小結(jié)62-63
• 參考文獻63-65
• 第三章 蓖麻油改性陽離子水性聚氨酯的制備與性能表征65-87
• 3.1 前言65-66
• 3.2 實驗部分66-72
• 3.2.1 實驗原料66
• 3.2.2 改性陽離子水性聚氨酯乳液的制備66-67
• 3.2.3 性能測試67-72
• 3.3 結(jié)果與討論72-84
• 3.3.1 紅外測試分析72-73
• 3.3.2 乳液離心穩(wěn)定性測試分析73-75
• 3.3.3 乳液粒徑測試分析75-76
• 3.3.4 膠膜擺桿硬度測試分析76
• 3.3.5 膠膜力學(xué)性能測試分析76-78
• 3.3.6 膠膜熱性能測試分析78-80
• 3.3.7 膠膜耐水及耐酸堿性測試分析80-83
• 3.3.8 接觸角測試分析83-84
• 3.4 本章小結(jié)84-85
• 參考文獻85-87
• 第四章 結(jié)論87-89
• 致謝89-90
• 碩士期間發(fā)表論文90

【引證文獻】

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 夏會華;水性聚氨酯性能的影響因素[D];安徽大學(xué);2013年

  本文關(guān)鍵詞：MDI型陽離子水性聚氨酯的合成及改性研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：326722