發(fā)布時(shí)間：2017-05-28 08:13

  本文關(guān)鍵詞：丙烯酸酯改性水性聚氨酯乳液的合成研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】： 以聚酯二元醇(PBA2000)、甲苯二異氰酸酯(TDI80／20)、一縮二乙二醇(DEG)和二羥甲基丙酸(DMPA)為基本原料,合成了一種水性聚氨酯分散體。研究了單體配方組成及反應(yīng)條件對(duì)水性聚氨酯乳液及其涂膜各方面性能的影響。結(jié)果表明：當(dāng)異氰酸指數(shù)(-NCO/-OH)為1.2-1.4,親水基(-COOH)含量為1.8%-2.0%時(shí),采用親水單體后加入法,乳化前中和,并向預(yù)聚體中加水的加料方式,可得性能較優(yōu)的PU乳液。 為了進(jìn)一步提高聚氨酯乳液的性能,論文在上述制備的水性聚氨酯乳液基礎(chǔ)上,通過(guò)丙烯酸酯的引入,利用聚氨酯(PU)乳液與聚丙烯酸酯(PA)乳液性能上的互補(bǔ)性,以PU乳液為種子,加入丙烯酸酯單體,通過(guò)自由基乳液聚合得到聚氨酯-丙烯酸酯(PUA)復(fù)合乳液,較大程度提高了涂膜的綜合性能。通過(guò)對(duì)改性的工藝方法、聚氨酯與丙烯酸酯用量的比值、影響復(fù)合乳液聚合穩(wěn)定性的因素等反應(yīng)條件的討論,確定了合理的原料配比、引發(fā)劑體系以及種子乳液pH值。 改性后的PUA復(fù)合乳液由于其結(jié)構(gòu)所限,尚不能充分發(fā)揮PU、PA的各自優(yōu)勢(shì)。論文中以雙丙酮丙烯酰胺(DAAM)、丙烯酸羥乙酯(HEA)為功能單體,將它們與甲基丙烯酸甲酯一同加入到種子乳液,參與乳液共聚,將可反應(yīng)的官能團(tuán)引入大分子鏈,之后以己二酸二酰肼(ADH)和含多異氰酸酯基的聚氨酯為交聯(lián)劑,制備了酮肼、異氰酸酯基雙重自交聯(lián)型聚氨酯-丙烯酸酯復(fù)合乳液。討論了功能單體用量、官能團(tuán)當(dāng)量比、異氰酸酯添加量等對(duì)乳液及漆膜各項(xiàng)性能的影響,得到了最優(yōu)配方。研究發(fā)現(xiàn),與單純的PU、未交聯(lián)PUA相比,雙重交聯(lián)改性下得到的復(fù)合乳液成膜后的交聯(lián)度可達(dá)90%以上,其硬度、耐水、耐丙酮性等性能得到顯著提高,具有良好應(yīng)用性能。
【關(guān)鍵詞】：水性聚氨酯 丙烯酸酯 改性 涂膜 交聯(lián)
【學(xué)位授予單位】：北京化工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2010
【分類號(hào)】：O631.5
【目錄】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-14
• 第一章 緒論14-34
• 1.1 引言14
• 1.2 水性聚氨酯的分類14-18
• 1.2.1 按分散狀態(tài)分類14-15
• 1.2.2 按使用形式分類15-17
• 1.2.3 按親水基團(tuán)的性質(zhì)分類17-18
• 1.3 水性聚氨酯的制備18-20
• 1.3.1 丙酮法19
• 1.3.2 預(yù)聚體法19
• 1.3.3 熔融分散法19-20
• 1.3.4 酮亞胺/酮連氮法20
• 1.3.5 保護(hù)端基乳化法20
• 1.4 水性聚氨酯結(jié)構(gòu)與性能的關(guān)系20-22
• 1.4.1 軟段的影響20-21
• 1.4.2 硬段的影響21
• 1.4.3 硬段軟段比(質(zhì)量比)的影響21-22
• 1.4.4 PU結(jié)構(gòu)與其耐水性的關(guān)系22
• 1.5 水性聚氨酯的改性22-30
• 1.5.1 改進(jìn)單體23-24
• 1.5.2 優(yōu)化復(fù)合24-27
• 1.5.3 交聯(lián)改性技術(shù)27-30
• 1.6 水性聚氨酯的應(yīng)用及發(fā)展趨勢(shì)30-32
• 1.6.1 涂料領(lǐng)域30-31
• 1.6.2 紡織業(yè)31
• 1.6.3 皮革加工業(yè)31
• 1.6.4 發(fā)展趨勢(shì)31-32
• 1.7 本論文的研究意義、目的及主要內(nèi)容32-34
• 第二章 實(shí)驗(yàn)部分34-41
• 2.1 實(shí)驗(yàn)主要試劑34
• 2.2 實(shí)驗(yàn)裝置圖34-35
• 2.3 實(shí)驗(yàn)主要儀器與設(shè)備35-36
• 2.4 實(shí)驗(yàn)方法36-38
• 2.4.1 水性聚氨酯乳液的合成36-37
• 2.4.2 水性聚氨酯-丙烯酸酯(PUA)乳液的合成37
• 2.4.3 室溫交聯(lián)固化體系的制備37-38
• 2.5 分析測(cè)試38-41
• 2.5.1 預(yù)聚體中-NCO含量38
• 2.5.2 紅外光譜38
• 2.5.3 乳液固含量38
• 2.5.4 乳液黏度38-39
• 2.5.5 乳膠粒子粒徑及乳液Zeta電位39
• 2.5.6 乳液儲(chǔ)存穩(wěn)定性39
• 2.5.7 膠膜的制備39
• 2.5.8 木板涂膜的制備39
• 2.5.9 凝膠率39
• 2.5.10 交聯(lián)度39
• 2.5.11 力學(xué)性能39-40
• 2.5.12 硬度40
• 2.5.13 吸水率40
• 2.5.14 涂膜耐水、耐醇、耐丙酮性40
• 2.5.15 涂膜光澤度40
• 2.5.16 涂膜耐沖擊性40-41
• 第三章 水性聚氨酯乳液的合成研究41-61
• 3.1 水性聚氨酯聚合工藝的確定41-52
• 3.1.1 異氰酸酯基團(tuán)的基本反應(yīng)41-43
• 3.1.2 水性聚氨酯(WPU)合成基本反應(yīng)43-44
• 3.1.3 反應(yīng)投料方式的討論44-47
• 3.1.3 中和過(guò)程的討論47-49
• 3.1.4 水化方式的討論49-51
• 3.1.5 丙酮工藝的討論51-52
• 3.2 小分子擴(kuò)鏈劑的影響52-53
• 3.3 原料投料比的影響53-60
• 3.3.1 異氰酸指數(shù)R(-NCO/-OH)53-55
• 3.3.2 親水基含量55-58
• 3.3.3 擴(kuò)鏈劑DEG58-59
• 3.3.4 結(jié)構(gòu)表征59-60
• 本章小結(jié)60-61
• 第四章 丙烯酸酯改性水性聚氨酯研究61-76
• 4.1 半連續(xù)種子乳液聚合法62-64
• 4.2 平衡溶脹法64-66
• 4.3 PH值對(duì)丙烯酸改性聚氨酯體系穩(wěn)定性的影響66-67
• 4.4 KPS-SBS引發(fā)體系下丙烯酸改性水性PU研究67-68
• 4.5 酮肼交聯(lián)體系的研究68-73
• 4.5.1 反應(yīng)機(jī)理69-70
• 4.5.2 結(jié)構(gòu)表征70-71
• 4.5.3 功能單體DAAM用量對(duì)乳液性能的影響71
• 4.5.4 DAAM/ADH當(dāng)量比對(duì)乳液性能的影響71-73
• 4.6 聚氨酯固化劑用量的影響73-75
• 本章小結(jié)75-76
• 第五章 結(jié)論76-77
• 參考文獻(xiàn)77-80
• 致謝80-81
• 研究成果及發(fā)表的學(xué)術(shù)論文81-82
• 作者和導(dǎo)師簡(jiǎn)介82-83
• 北京化工大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文答辯委員會(huì)決議書83-84

【相似文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 吳曉青;衛(wèi)曉利;邱圣軍;;環(huán)氧樹脂改性水性聚氨酯的合成工藝與性能研究[J];應(yīng)用基礎(chǔ)與工程科學(xué)學(xué)報(bào);2006年02期

2 杜明;趙毅磊;徐鑫;;水性聚氨酯的交聯(lián)改性研究[J];化學(xué)與粘合;2007年01期

3 許戈文;鮑俊杰;鐘達(dá)非;;水性聚氨酯功能性研究進(jìn)展[J];涂料技術(shù)與文摘;2007年03期

4 馬偉;;丙烯酸酯共聚改性水性聚氨酯的研究進(jìn)展[J];現(xiàn)代涂料與涂裝;2007年12期

5 ;第6屆水性木器涂料技術(shù)研討會(huì)暨2008水性聚氨酯行業(yè)年會(huì)[J];涂料技術(shù)與文摘;2008年07期

6 陳鶴;羅運(yùn)軍;柴春鵬;李杰;葛震;;硬段阻燃改性水性聚氨酯的性能[J];高分子材料科學(xué)與工程;2008年12期

7 張發(fā)興;衛(wèi)曉利;;親水?dāng)U鏈劑對(duì)水性聚氨酯性能的影響[J];膠體與聚合物;2008年04期

8 張浦;;水性聚氨酯的交聯(lián)改性研究進(jìn)展[J];涂料技術(shù)與文摘;2008年12期

9 盧嘯e

本文編號(hào)：402253