由于人們的環(huán)保意識越來越強(qiáng),水性聚氨酯分散體越來越受重視。水性聚氨酯具有優(yōu)良的力學(xué)性能、彈性、黏結(jié)性、耐化學(xué)藥品、耐久性能等,被廣泛應(yīng)用于涂料、塑料、紡織品和膠粘劑等領(lǐng)域。對于水性聚氨酯,由于親水基團(tuán)的引入,耐水性與溶劑型聚氨酯存在一定差距。有機(jī)硅由于Si-O-Si鏈段獨(dú)特的化學(xué)結(jié)構(gòu),具有優(yōu)良的化學(xué)穩(wěn)定性、耐低溫性,電絕緣性、耐水防潮性等�？梢詫⒂袡C(jī)硅與聚氨酯兩者結(jié)合,達(dá)到優(yōu)勢互補(bǔ)的作用。本文的主要研究內(nèi)容如下:采用預(yù)聚體自乳化法,以聚四氫呋喃醚二醇（PTMG）、異氟爾酮二異氰酸酯（IPDI）、聚二甲基硅氧烷（PDMS）、異氰酸丙基三乙氧基硅烷（IPTS）等為主要原料,合成端基（WPUT）帶有可交聯(lián)三乙氧基硅烷基團(tuán)的水性聚氨酯,再以PDMS為交聯(lián)劑通過溶膠凝膠法構(gòu)建交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)。考察了交聯(lián)劑的加入量對乳液粒徑、聚氨酯膠膜微觀形貌、耐水性及力學(xué)性能的影響。最終分析結(jié)果表明,XPS結(jié)果證實(shí)了交聯(lián)劑的加入限制了硅的遷移,當(dāng)交聯(lián)劑加入量為10 wt%（質(zhì)量百分比,下同）時(shí),WPUT綜合性能最佳,此時(shí)吸水率為9.82%,接觸角為103.4°,斷裂伸長率為568.19%,拉伸強(qiáng)度達(dá)到25.97 MPa... 

【文章來源】：長春工業(yè)大學(xué)吉林省

【文章頁數(shù)】：59 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

端基含有三烷氧基硅烷的水性聚氨酯的合成路線圖

第3章端基交聯(lián)型有機(jī)硅聚氨酯的合成與性能研究18SyntheticsketchofthedesignedstructureofsiloxanecrosslinkedWPUTemulsions.圖3.2端基交聯(lián)型有機(jī)硅聚氨酯示意圖3.3交聯(lián)劑含量對水性聚氨酯乳液粒徑的影響粒徑是影響水性聚氨酯乳液性能的重要因素之一。我們對不同交聯(lián)劑引入含量的水性聚氨酯乳液的粒徑及分散度進(jìn)行了測試，表3-2為不同交聯(lián)劑含量改性的WPU乳液粒徑及分散度的測試數(shù)據(jù)。從表3-2中可以看出，未加入交聯(lián)劑時(shí)WPUT的粒徑為394.8nm,隨著硅氧烷交聯(lián)劑含量的增加，WPUT乳液的平均粒徑增加至457.8nm。產(chǎn)生該現(xiàn)象的原因是，聚氨酯分子鏈上含有多個(gè)活性接枝點(diǎn)，PDMS作為交聯(lián)劑與聚氨酯分子鏈段發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)，形成了致密的交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，限制了分子鏈段的運(yùn)動，導(dǎo)致乳化時(shí)親水基團(tuán)不易在水中分散，乳液的平均粒徑增大，同時(shí)也影響了乳液的均一性，使乳液的分散度變化較大。表3-2水性聚氨酯乳液的粒徑及粒度分布數(shù)據(jù)表CodeofresinsParticlesize/nmPolydispersityIndexWPUT394.80.019WPUT5392.30.119WPUT10409.50.346WPUT15457.80.3133.4交聯(lián)劑含量對水性聚氨酯乳液粘度的影響粘度是物體在流體中運(yùn)動時(shí)受到的摩擦阻力和壓差阻力，粘度大小對聚氨酯乳液的應(yīng)用有很大影響。圖3.3為不同交聯(lián)劑含量水性聚氨酯乳液的粘度數(shù)據(jù)圖。從圖3.3中可以看出，隨著體系中硅氧烷交聯(lián)劑含量的增加，WPUT乳液的粘度從7.04mPa.s

第3章端基交聯(lián)型有機(jī)硅聚氨酯的合成與性能研究19降低至4.03mPa·s。這是因?yàn)楣柩跬榻宦?lián)劑與體系內(nèi)分子鏈段發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)，隨著交聯(lián)劑含量增加，WPUT乳液粒徑增大，體系中粒子數(shù)目相對減少，粒子之間的摩擦阻力降低，也就是粘度降低[39]。圖3.3不同交聯(lián)劑含量水性聚氨酯乳液的粘度數(shù)據(jù)圖3.5水性聚氨酯膠膜的紅外光譜圖3.3為不同交聯(lián)劑含量水性聚氨酯膠膜的紅外光譜圖。圖3.4不同交聯(lián)劑含量水性聚氨酯膠膜的紅外光譜圖

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]聚氨酯多重改性的研究進(jìn)展[J]. 夏侯國論.  廣州城市職業(yè)學(xué)院學(xué)報(bào). 2019(02)
[2]Thermal Analysis and Identification of Potential Fire-proof Energy Building Material Based on Artificial Leather[J]. MA Yujie,DANG Xugang,SHAN Zhihua.  Journal of Thermal Science. 2019(01)
[3]蓖麻油交聯(lián)改性對室溫自愈合聚氨酯性能的影響[J]. 莫漢豪,唐亞麗,盧立新,丘曉琳,王軍.  功能高分子學(xué)報(bào). 2019(04)
[4]水性聚氨酯發(fā)展的“后時(shí)代”[J].   環(huán)球聚氨酯. 2018(06)
[5]水性聚氨酯涂料的研究進(jìn)展[J]. 徐昊.  廣州化工. 2013(09)
[6]丙烯酸酯改性水性聚氨酯皮革涂飾劑研究進(jìn)展[J]. 祝陽,呂滿庚,孔中平,顧建慧,常東亮.  聚氨酯工業(yè). 2008(01)
[7]水性聚氨酯的研究綜述[J]. 壽崇琦,婁嵩,尚盼.  國外建材科技. 2007(04)
[8]第五大塑料——聚氨酯進(jìn)入建筑領(lǐng)域[J]. 劉云佳.  建設(shè)科技. 2006(06)
[9]端羥基聚二甲基硅氧烷制備的改進(jìn)[J]. 高群,王國建,謝晶.  合成橡膠工業(yè). 2004(03)



本文編號：3462448