核殼型聚氨酯改性陽離子聚丙烯酸酯乳液的制備及評價(jià)
發(fā)布時間:2021-04-29 21:44
陽離子水性聚氨酯因其主鏈或側(cè)鏈帶有陽離子基團(tuán),賦予其與其他水性聚氨酯不同的優(yōu)異特性,在陽離子基團(tuán)提高水性聚氨酯乳化性的同時,也降低了膠膜的耐水性。水性丙烯酸酯乳液對環(huán)境友好,低成本以及優(yōu)異的凃飾性,結(jié)構(gòu)易于調(diào)節(jié)等特點(diǎn),在水性涂料、油墨和粘合劑等諸多領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。然而,普通的水性聚丙烯酸酯具有缺乏親水性,耐有機(jī)溶劑性差,高溫下易粘、低溫下易脆等缺點(diǎn)。因此,將水性聚氨酯與聚丙烯酸酯乳液進(jìn)行復(fù)合,可以結(jié)合PU和PA的優(yōu)異特性,從而開發(fā)出具有廣泛應(yīng)用前景的高性能環(huán)保型材料。目前對陽離子PUA的研究較少,而生產(chǎn)實(shí)踐中又迫切需要陽離子型的PUA,以方便其與陽離子助劑的復(fù)配使用。課題通過對陽離子聚氨酯分子鏈的嵌段結(jié)構(gòu)、軟鏈段的選擇、PUA的互穿網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、PUA的核殼結(jié)構(gòu)等進(jìn)行設(shè)計(jì)。確定陽離子聚氨酯的結(jié)構(gòu)、PU與PA的比例、PA在核殼結(jié)構(gòu)中的比例。制備出乳液穩(wěn)定、膠膜性能良好,并具有一定的應(yīng)用性能的PUA產(chǎn)品。此外,課題通過粒徑分析、乳液穩(wěn)定性等測試方法對聚合物乳液進(jìn)行評價(jià);以耐水、酸和堿性測試、膠膜性能測試、靜態(tài)接觸角測試對聚合物膠膜進(jìn)行評價(jià);采用傅里葉變換紅外光譜(FT-IR)、熱重(TG)...
【文章來源】:武漢紡織大學(xué)湖北省
【文章頁數(shù)】:73 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
1 緒論
1.1 水性聚氨酯的簡介
1.2 水性聚丙烯酸酯乳液的簡介
1.3 聚丙烯酸酯的改性
1.3.1 乙烯基單體改性丙烯酸酯乳液
1.3.2 環(huán)氧改性丙烯酸酯乳液
1.3.3 有機(jī)氟改性丙烯酸酯乳液
1.3.4 有機(jī)硅改性丙烯酸酯乳液
1.3.5 聚氨酯改性丙烯酸酯乳液
1.3.6 其他改性方法
1.4 PUA復(fù)合乳液的性能研究現(xiàn)狀
1.5 研究目標(biāo)、研究內(nèi)容及意義
1.6 課題的創(chuàng)新性
2 實(shí)驗(yàn)原理
2.1 聚氨酯的合成原理、工藝及原料選擇
2.1.1 陽離子水性聚氨酯的合成
2.1.2 水性聚氨酯單體的選擇
2.1.3 聚氨酯基本反應(yīng)流程
2.2 聚丙烯酸酯反應(yīng)原理及原料的選擇
2.2.1 聚丙烯酸酯的反應(yīng)原理
2.2.2 聚丙烯酸酯單體的選擇
2.3 核殼結(jié)構(gòu)聚氨酯-丙烯酸酯乳液反應(yīng)機(jī)理及聚合方法
2.3.1 核殼乳膠粒生成機(jī)理
2.3.2 聚氨酯改性聚丙烯酸酯的制備方法
3 材料與方法
3.1 實(shí)驗(yàn)試劑及儀器
3.1.1 實(shí)驗(yàn)試劑
3.1.2 實(shí)驗(yàn)儀器
3.2 聚氨酯改性聚丙烯酸酯聚合物的制備
3.2.1 陽離子聚氨酯的制備
3.2.2 聚氨酯改性聚丙烯酸酯聚合物的制備
3.3 乳液測試
3.3.1 粒徑及其分布
3.3.2 稀釋穩(wěn)定性
3.3.3 耐酸堿穩(wěn)定性
3.3.4 耐電解質(zhì)穩(wěn)定性
3.3.5 凍融穩(wěn)定性
3.3.6 高溫穩(wěn)定性
3.3.7 透射電鏡(TEM)
3.4 膠膜性能測試
3.4.1 膠膜耐水、酸、堿
3.4.2 膠膜接觸角測試
3.4.3 傅里葉紅外光譜(FT-IR)分析
3.4.4 熱重分析(TG)
3.5 基本應(yīng)用性能測試
3.5.1 掃描電鏡(SEM)
3.5.2 抗靜電性
3.5.3 抗起毛起球性能
3.6 羊絨整理工藝
4 結(jié)果與討論
4.1 陽離子WPU的主鏈及分子內(nèi)交聯(lián)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
4.1.1 陽離子WPU乳液粒徑
4.1.2 陽離子WPU的 FT-IR
4.1.3 陽離子WPU的熱性能
4.1.4 本節(jié)小結(jié)
4.2 聚氨酯軟單體的選擇、組成與其性能
4.2.1 不同軟段陽離子WPU乳液粒徑
4.2.2 不同軟段陽離子WPU乳液穩(wěn)定性
4.2.3 不同軟段陽離子WPU的 FT-IR
4.2.4 聚氨酯改性聚丙烯酸酯乳液粒徑
4.2.5 聚氨酯改性聚丙烯酸酯乳液穩(wěn)定性
4.2.6 聚氨酯改性聚丙烯酸酯膠膜接觸角
4.2.7 聚氨酯改性聚丙烯酸酯膠膜耐水、酸和堿性
4.2.8 聚氨酯改性聚丙烯酸酯的FT-IR
4.2.9 聚氨酯改性聚丙烯酸酯的熱性能
4.2.10 本節(jié)小結(jié)
4.3 聚氨酯軟鏈段配比的選擇、組成與其性能
4.3.1 不同比例混合軟段聚氨酯WPU乳液粒徑
4.3.2 不同比例混合軟段聚氨酯改性聚丙烯酸酯乳液粒徑
4.3.3 不同比例混合軟段聚氨酯改性聚丙烯酸酯膠膜的性能
4.3.4 不同比例混合軟段聚氨酯改性聚丙烯酸酯膠膜的耐水、酸和堿性
4.3.5 本節(jié)小結(jié)
4.4 PU與 PA比例的選擇與確定
4.4.1 不同比例聚氨酯改性丙烯酸酯乳液的粒徑
4.4.2 不同比例聚氨酯改性丙烯酸酯膠膜的性能
4.4.3 不同比例聚氨酯改性丙烯酸酯膠膜接觸角
4.4.4 不同比例聚氨酯改性丙烯酸酯膠膜耐水、酸和堿性
4.4.5 本節(jié)小結(jié)
4.5 PUA聚合物中PU與 PA相對含量的確定(核殼結(jié)構(gòu))
4.5.1 核殼PUA乳液粒徑
4.5.2 核殼PUA膠膜耐水、酸和堿
4.5.3 核殼PUA乳液的透射電鏡
4.5.4 核殼PUA處理羊絨的掃描電鏡
4.5.5 核殼PUA的應(yīng)用性能
4.5.6 本節(jié)小結(jié)
4.6 PUA聚合物中PA在核殼結(jié)構(gòu)中的比例及其基本性能
4.6.1 PUA乳液粒徑
4.6.2 PUA膠膜性能
4.6.3 本節(jié)小結(jié)
5 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
附錄
致謝
本文編號:3168226
【文章來源】:武漢紡織大學(xué)湖北省
【文章頁數(shù)】:73 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
1 緒論
1.1 水性聚氨酯的簡介
1.2 水性聚丙烯酸酯乳液的簡介
1.3 聚丙烯酸酯的改性
1.3.1 乙烯基單體改性丙烯酸酯乳液
1.3.2 環(huán)氧改性丙烯酸酯乳液
1.3.3 有機(jī)氟改性丙烯酸酯乳液
1.3.4 有機(jī)硅改性丙烯酸酯乳液
1.3.5 聚氨酯改性丙烯酸酯乳液
1.3.6 其他改性方法
1.4 PUA復(fù)合乳液的性能研究現(xiàn)狀
1.5 研究目標(biāo)、研究內(nèi)容及意義
1.6 課題的創(chuàng)新性
2 實(shí)驗(yàn)原理
2.1 聚氨酯的合成原理、工藝及原料選擇
2.1.1 陽離子水性聚氨酯的合成
2.1.2 水性聚氨酯單體的選擇
2.1.3 聚氨酯基本反應(yīng)流程
2.2 聚丙烯酸酯反應(yīng)原理及原料的選擇
2.2.1 聚丙烯酸酯的反應(yīng)原理
2.2.2 聚丙烯酸酯單體的選擇
2.3 核殼結(jié)構(gòu)聚氨酯-丙烯酸酯乳液反應(yīng)機(jī)理及聚合方法
2.3.1 核殼乳膠粒生成機(jī)理
2.3.2 聚氨酯改性聚丙烯酸酯的制備方法
3 材料與方法
3.1 實(shí)驗(yàn)試劑及儀器
3.1.1 實(shí)驗(yàn)試劑
3.1.2 實(shí)驗(yàn)儀器
3.2 聚氨酯改性聚丙烯酸酯聚合物的制備
3.2.1 陽離子聚氨酯的制備
3.2.2 聚氨酯改性聚丙烯酸酯聚合物的制備
3.3 乳液測試
3.3.1 粒徑及其分布
3.3.2 稀釋穩(wěn)定性
3.3.3 耐酸堿穩(wěn)定性
3.3.4 耐電解質(zhì)穩(wěn)定性
3.3.5 凍融穩(wěn)定性
3.3.6 高溫穩(wěn)定性
3.3.7 透射電鏡(TEM)
3.4 膠膜性能測試
3.4.1 膠膜耐水、酸、堿
3.4.2 膠膜接觸角測試
3.4.3 傅里葉紅外光譜(FT-IR)分析
3.4.4 熱重分析(TG)
3.5 基本應(yīng)用性能測試
3.5.1 掃描電鏡(SEM)
3.5.2 抗靜電性
3.5.3 抗起毛起球性能
3.6 羊絨整理工藝
4 結(jié)果與討論
4.1 陽離子WPU的主鏈及分子內(nèi)交聯(lián)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
4.1.1 陽離子WPU乳液粒徑
4.1.2 陽離子WPU的 FT-IR
4.1.3 陽離子WPU的熱性能
4.1.4 本節(jié)小結(jié)
4.2 聚氨酯軟單體的選擇、組成與其性能
4.2.1 不同軟段陽離子WPU乳液粒徑
4.2.2 不同軟段陽離子WPU乳液穩(wěn)定性
4.2.3 不同軟段陽離子WPU的 FT-IR
4.2.4 聚氨酯改性聚丙烯酸酯乳液粒徑
4.2.5 聚氨酯改性聚丙烯酸酯乳液穩(wěn)定性
4.2.6 聚氨酯改性聚丙烯酸酯膠膜接觸角
4.2.7 聚氨酯改性聚丙烯酸酯膠膜耐水、酸和堿性
4.2.8 聚氨酯改性聚丙烯酸酯的FT-IR
4.2.9 聚氨酯改性聚丙烯酸酯的熱性能
4.2.10 本節(jié)小結(jié)
4.3 聚氨酯軟鏈段配比的選擇、組成與其性能
4.3.1 不同比例混合軟段聚氨酯WPU乳液粒徑
4.3.2 不同比例混合軟段聚氨酯改性聚丙烯酸酯乳液粒徑
4.3.3 不同比例混合軟段聚氨酯改性聚丙烯酸酯膠膜的性能
4.3.4 不同比例混合軟段聚氨酯改性聚丙烯酸酯膠膜的耐水、酸和堿性
4.3.5 本節(jié)小結(jié)
4.4 PU與 PA比例的選擇與確定
4.4.1 不同比例聚氨酯改性丙烯酸酯乳液的粒徑
4.4.2 不同比例聚氨酯改性丙烯酸酯膠膜的性能
4.4.3 不同比例聚氨酯改性丙烯酸酯膠膜接觸角
4.4.4 不同比例聚氨酯改性丙烯酸酯膠膜耐水、酸和堿性
4.4.5 本節(jié)小結(jié)
4.5 PUA聚合物中PU與 PA相對含量的確定(核殼結(jié)構(gòu))
4.5.1 核殼PUA乳液粒徑
4.5.2 核殼PUA膠膜耐水、酸和堿
4.5.3 核殼PUA乳液的透射電鏡
4.5.4 核殼PUA處理羊絨的掃描電鏡
4.5.5 核殼PUA的應(yīng)用性能
4.5.6 本節(jié)小結(jié)
4.6 PUA聚合物中PA在核殼結(jié)構(gòu)中的比例及其基本性能
4.6.1 PUA乳液粒徑
4.6.2 PUA膠膜性能
4.6.3 本節(jié)小結(jié)
5 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
附錄
致謝
本文編號:3168226
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