【摘要】：水性聚氨酯(WPU)具有優(yōu)異的機(jī)械強(qiáng)度、柔韌性、粘結(jié)性、耐化學(xué)藥品及耐久性且無(wú)毒、無(wú)害、不污染環(huán)境。雖然水性聚氨酯涂料諸多優(yōu)點(diǎn),但由于以水作為分散劑,因此會(huì)不可避免的在聚氨酯分子結(jié)構(gòu)中引入-COOH,-OH等親水基團(tuán),這使得其耐水性能大大降低。為了克服水對(duì)聚氨酯結(jié)構(gòu)的影響和破壞,常常會(huì)對(duì)水性聚氨酯的自身結(jié)構(gòu)進(jìn)行改造,從而制備具有耐水性能的水性聚氨酯涂料。為了改善其性能,我們采用有機(jī)硅(PDMS)、交聯(lián)劑及丙烯酸酯對(duì)其進(jìn)行改性,以得到綜合性能優(yōu)良產(chǎn)品。采用聚四氫呋喃二醇(PTMG)、異佛爾酮二異氰酸酯(IPDI)、二羥甲基丙酸(DMPA),端羥基聚二甲基硅氧烷(PDMS)等為主要原料,合成水性聚氨酯。引入蓖麻油(C.O.)以及三羥甲基丙烷(TMP)作為交聯(lián)劑,合成了一系列交聯(lián)改性的水性聚氨酯乳液,研究了以改善WPU的力學(xué)性能及耐水性能。TMP作為交聯(lián)劑的WPU機(jī)械性能和熱性能較C.O.作為交聯(lián)劑的WPU更加優(yōu)異。而C.O.改性的WPU耐水性較好。含2w%TMP的膠膜水接觸角最大達(dá)到88.8°,機(jī)械性能最好,拉伸強(qiáng)度為31.27MPa;含12w%C.O.的膠膜接觸角最大為94.3°,此時(shí)吸水率最低,耐水性最好。在蓖麻油和PDMS改性的水性聚氨酯中引入丙烯酸酯,通過PU相交聯(lián)反應(yīng)形成網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),之后使用預(yù)溶脹法加入苯乙烯和丙烯酸酯單體,制備出半互穿(semi-IPN)結(jié)構(gòu)的水性聚氨酯-丙烯酸酯復(fù)合乳液(WPUA),通過進(jìn)行乳液的粒徑、FTIR、TG、TEM及耐水性能測(cè)試等方法,討論了不同種類丙烯酸酯單體(MA、EA、BA、EHA、IBMOA)對(duì)WPUA乳液性能及膠膜的性能影響。分別加入不同種類的丙烯酸酯類單體,結(jié)果發(fā)現(xiàn)WPUA膠膜的吸水率隨丙烯酸酯單體分子鏈柔順性的增大而降低,吸水率最低為6.78%,通過動(dòng)態(tài)力學(xué)分析可知,加入EHA的WPUA膠膜的硬段和軟段的峰最靠近,相容性最好,加入MA的最差。光學(xué)性能顯示加入EHA的膠膜透光率在WPUA系列中最大,霧度最低。
【圖文】：

筑工程室內(nèi)環(huán)境污染控制規(guī)范等》。高。，用水代替?zhèn)鹘y(tǒng)的有機(jī)溶劑，逐漸取代僅含有少量的有機(jī)溶劑，其具有高性成為涂料研究的發(fā)展趨勢(shì)。雖然水性水性、耐熱性及豐滿度等方面還是不盡改性。氨酯酸酯（Polyurethane, PU），指的是主鏈酯鏈段外，還含有如脲鍵、酯鍵、醚鍵程式如圖 1.2 所示。

圖 1.2 合成聚氨酯反應(yīng)方程式氨酯是由二異氰酸酯和二元醇或二元胺反應(yīng)生成的。由于其由化學(xué)性質(zhì)不軟段構(gòu)成，硬段由反應(yīng)后的異氰酸酯和不同的擴(kuò)鏈劑、交聯(lián)劑組成，常為如氨基甲酸酯基、苯環(huán)取代脲基等。硬段的構(gòu)象不易改變，，因而會(huì)影響聚性能。軟段常由聚醚、聚酯等低聚物多元醇組成，它們的種類和分子量對(duì)的影響較大[3]。硬段和軟段的熱力學(xué)不相溶性導(dǎo)致微相分離，而這種特殊聚氨酯擁有優(yōu)異的耐磨、耐溶劑等性能。合成 PU 的原料種類較多，且通、軟段的配比可得到性能不同的 PU。再通過交聯(lián)、改性等手段可在很大 PU 的性能。因此，PU 在塑料、纖維、粘合劑、涂料等方面有著廣泛的應(yīng)用水性聚氨酯簡(jiǎn)介性聚氨酯（Waterborne polyurethane, WPU）與溶劑型聚氨酯相比，不含溶劑，WPU 具有無(wú)毒、不污染空氣、節(jié)能、綠色安全、不易燃燒等特點(diǎn)。W的環(huán)境優(yōu)勢(shì)使其逐步取代溶劑型聚氨酯，廣泛應(yīng)用于涂料、膠粘劑以及皮
【學(xué)位授予單位】：長(zhǎng)春工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：TQ637

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本文編號(hào)：2633954