光固化水性聚氨酯丙烯酸酯的制備、性能與改性研究
發(fā)布時間:2021-05-21 14:54
近年來,隨著人們環(huán)保意識的不斷提高以及政府頒布的環(huán)保法規(guī)對涂料中的揮發(fā)性有機(jī)化合物(Volatile Organic Compounds,VOCs)含量實施了更為嚴(yán)格的限制,涂料工業(yè)正朝著綠色化、高性能化、高功能化等方向發(fā)展。光固化水性聚氨酯丙烯酸酯(UV-Curable Waterborne Polyurethane Acrylate,UV-WPUA)涂料結(jié)合了光固化涂料和水性涂料的優(yōu)點,具有低VOCs含量、固化速度快、能耗低以及應(yīng)用范圍廣等優(yōu)點,但是其也存在著固化膜耐水性能不佳、表面光澤度高的缺點。本課題以異佛爾酮二異氰酸酯(IPDI)、聚己二酸丁二醇酯二醇(PBAG)、2,2-二羥甲基丙酸(DMPA)、丙烯酸羥乙酯(HEA)以及季戊四醇三丙烯酸酯(PETA)為主要原料制備了一系列WPUA乳液。探討了合成WPUA預(yù)聚物適宜的工藝條件,研究了不同實驗配比(R值即nNCO/n OH,DMPA含量和雙鍵密度)對WPUA乳液以及固化膜性能的影響。同時用端羥基聚二甲基硅氧烷(Hydroxyl-Terminated Polydimethylsilox...
【文章來源】:華南理工大學(xué)廣東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:91 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 引言
1.2 光固化水性涂料
1.2.1 技術(shù)特點
1.2.2 體系組成
1.2.3 成膜機(jī)理
1.2.4 發(fā)展歷史及應(yīng)用市場
1.3 聚氨酯丙烯酸酯
1.3.1 結(jié)構(gòu)特點
1.3.2 基本原料
1.3.3 異氰酸酯基團(tuán)的反應(yīng)
1.4 紫外光固化水性聚氨酯的改性研究
1.4.1 有機(jī)硅、有機(jī)氟改性
1.4.2 納米粒子改性
1.5 涂料的消光性能
1.5.1 光澤的定義與測量
1.5.2 影響涂料消光性能的因素
1.5.3 消光方法
1.6 研究意義、目的和內(nèi)容
第二章 紫外光固化水性聚氨酯丙烯酸酯的制備與表征
2.1 引言
2.2 實驗部分
2.2.1 實驗試劑與儀器
2.2.2 WPUA的實驗配方
2.2.3 WPUA乳液的制備
2.2.4 WPUA固化膜的制備
2.2.5 測試與表征
2.3 結(jié)果與討論
2.3.1 預(yù)聚物合成條件的篩選
2.3.2 紅外光譜分析
2.3.3 粒徑分析
2.3.4 Zeta電位分析
2.3.5 拉伸性能分析
2.3.6 附著力分析
2.3.7 硬度分析
2.3.8 吸水率分析
2.3.9 凝膠率分析
2.3.10 熱失重分析
2.4 本章小結(jié)
第三章 HTPDMS改性光固化水性聚氨酯丙烯酸酯的研究
3.1 引言
3.2 實驗部分
3.2.1 實驗原料與儀器
3.2.2 HTPDMS改性WPUA的實驗配方
3.2.3 HTPDMS改性WPUA乳液的制備
3.2.4 HTPDMS改性WPUA固化膜的制備
3.2.5 測試與表征
3.3 結(jié)果與討論
3.3.1 紅外光譜分析
3.3.2 粒徑分析
3.3.3 Zeta電位分析
3.3.4 水接觸角分析
3.3.5 XPS能譜分析
3.3.6 表面形貌分析
3.3.7 紫外-可見光透過率分析
3.3.8 拉伸性能分析
3.3.9 吸水率和凝膠率分析
3.3.10 熱失重分析
3.4 本章小結(jié)
第四章 自消光光固化水性聚氨酯丙烯酸酯的研究
4.1 引言
4.2 實驗部分
4.2.1 實驗試劑與儀器
4.2.2 自消光WPUA的實驗配方
4.2.3 自消光WPUA乳液的制備
4.2.4 自消光WPUA固化膜的制備
4.2.5 測試與表征
4.3 結(jié)果與討論
4.3.1 R值對WPUA性能的影響
4.3.2 DMPA含量對WPUA性能的影響
4.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀博士/碩士學(xué)位期間取得的研究成果
致謝
附件
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]助劑在水性涂料中的應(yīng)用推廣[J]. 王廣存. 當(dāng)代化工研究. 2020(01)
[2]纖維素納米晶改性光固化水性聚氨酯丙烯酸酯及其性能研究[J]. 雷德華,蘇嘉輝,李華林,葉祖山,劉曉暄,崔艷艷. 涂料工業(yè). 2019(05)
[3]水性涂料用助劑的選用[J]. 于國玲,王學(xué)克. 現(xiàn)代涂料與涂裝. 2019(01)
[4]水性涂料成膜助劑的發(fā)展趨勢[J]. 駱益鳴,丁翔,黃陽衛(wèi),陳勤勇. 浙江化工. 2018(10)
[5]KH-550改性自消光水性聚氨酯性能及應(yīng)用[J]. 郝偉,羅楠,張冬海,張建森. 涂層與防護(hù). 2018(04)
[6]高固體分涂料一些思考及研發(fā)與應(yīng)用簡況[J]. 劉國杰. 中國涂料. 2018(04)
[7]UV固化聚氨酯丙烯酸酯涂料的研究進(jìn)展[J]. 肖能君,李強(qiáng)軍,姜其斌. 絕緣材料. 2018(01)
[8]大豆油基光固化水性聚氨酯/TiO2雜化涂層制備及性能[J]. 徐溪,梁紅波,朱敏,熊磊,黃圣梅. 南昌航空大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2017(04)
[9]水性涂料中助劑的應(yīng)用及配伍[J]. 吳曉天. 涂料工業(yè). 2017(11)
[10]水性聚氨酯消光樹脂及改性研究進(jìn)展[J]. 丁琳,楊建軍,吳慶云,吳明元,張建安. 化工新型材料. 2017(05)
博士論文
[1]水性UV固化聚氨酯丙烯酸酯的制備及性能研究[D]. 張濤.江南大學(xué) 2016
[2]UV固化水性超支化聚氨酯丙烯酸酯的制備、結(jié)構(gòu)與性能研究[D]. 尹文華.華南理工大學(xué) 2012
碩士論文
[1]可聚合氧化鋅光引發(fā)劑與自引發(fā)光固化聚氨酯丙烯酸酯預(yù)聚物的研究[D]. 馮俊.華南理工大學(xué) 2018
[2]聚酯樹脂基粉末涂料制備及性能研究[D]. 揭唐江南.蘭州交通大學(xué) 2017
[3]本體消光型水性聚氨酯的制備、性質(zhì)及有機(jī)硅改性研究[D]. 曹仙麗.華南理工大學(xué) 2017
[4]水性光固化聚氨酯制備工藝優(yōu)化及漆膜性能研究[D]. 寧相理.南昌航空大學(xué) 2017
[5]UV光固化水性木器涂料的制備與性能研究[D]. 李愛玲.天津大學(xué) 2013
[6]UV固化水性樹脂的應(yīng)用開發(fā)研究[D]. 劉楠.廣東工業(yè)大學(xué) 2013
[7]光固化聚氨酯丙烯酸酯膠黏劑的制備與性能[D]. 饒貞.中南民族大學(xué) 2013
[8]紫外光固化聚氨酯—丙烯酸酯水性上光油的研究[D]. 黃怡.湖南大學(xué) 2012
[9]水性紫外光固化聚氨酯丙烯酸酯樹脂的制備與研究[D]. 萬成龍.北京化工大學(xué) 2010
本文編號:3199905
【文章來源】:華南理工大學(xué)廣東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:91 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 引言
1.2 光固化水性涂料
1.2.1 技術(shù)特點
1.2.2 體系組成
1.2.3 成膜機(jī)理
1.2.4 發(fā)展歷史及應(yīng)用市場
1.3 聚氨酯丙烯酸酯
1.3.1 結(jié)構(gòu)特點
1.3.2 基本原料
1.3.3 異氰酸酯基團(tuán)的反應(yīng)
1.4 紫外光固化水性聚氨酯的改性研究
1.4.1 有機(jī)硅、有機(jī)氟改性
1.4.2 納米粒子改性
1.5 涂料的消光性能
1.5.1 光澤的定義與測量
1.5.2 影響涂料消光性能的因素
1.5.3 消光方法
1.6 研究意義、目的和內(nèi)容
第二章 紫外光固化水性聚氨酯丙烯酸酯的制備與表征
2.1 引言
2.2 實驗部分
2.2.1 實驗試劑與儀器
2.2.2 WPUA的實驗配方
2.2.3 WPUA乳液的制備
2.2.4 WPUA固化膜的制備
2.2.5 測試與表征
2.3 結(jié)果與討論
2.3.1 預(yù)聚物合成條件的篩選
2.3.2 紅外光譜分析
2.3.3 粒徑分析
2.3.4 Zeta電位分析
2.3.5 拉伸性能分析
2.3.6 附著力分析
2.3.7 硬度分析
2.3.8 吸水率分析
2.3.9 凝膠率分析
2.3.10 熱失重分析
2.4 本章小結(jié)
第三章 HTPDMS改性光固化水性聚氨酯丙烯酸酯的研究
3.1 引言
3.2 實驗部分
3.2.1 實驗原料與儀器
3.2.2 HTPDMS改性WPUA的實驗配方
3.2.3 HTPDMS改性WPUA乳液的制備
3.2.4 HTPDMS改性WPUA固化膜的制備
3.2.5 測試與表征
3.3 結(jié)果與討論
3.3.1 紅外光譜分析
3.3.2 粒徑分析
3.3.3 Zeta電位分析
3.3.4 水接觸角分析
3.3.5 XPS能譜分析
3.3.6 表面形貌分析
3.3.7 紫外-可見光透過率分析
3.3.8 拉伸性能分析
3.3.9 吸水率和凝膠率分析
3.3.10 熱失重分析
3.4 本章小結(jié)
第四章 自消光光固化水性聚氨酯丙烯酸酯的研究
4.1 引言
4.2 實驗部分
4.2.1 實驗試劑與儀器
4.2.2 自消光WPUA的實驗配方
4.2.3 自消光WPUA乳液的制備
4.2.4 自消光WPUA固化膜的制備
4.2.5 測試與表征
4.3 結(jié)果與討論
4.3.1 R值對WPUA性能的影響
4.3.2 DMPA含量對WPUA性能的影響
4.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀博士/碩士學(xué)位期間取得的研究成果
致謝
附件
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]助劑在水性涂料中的應(yīng)用推廣[J]. 王廣存. 當(dāng)代化工研究. 2020(01)
[2]纖維素納米晶改性光固化水性聚氨酯丙烯酸酯及其性能研究[J]. 雷德華,蘇嘉輝,李華林,葉祖山,劉曉暄,崔艷艷. 涂料工業(yè). 2019(05)
[3]水性涂料用助劑的選用[J]. 于國玲,王學(xué)克. 現(xiàn)代涂料與涂裝. 2019(01)
[4]水性涂料成膜助劑的發(fā)展趨勢[J]. 駱益鳴,丁翔,黃陽衛(wèi),陳勤勇. 浙江化工. 2018(10)
[5]KH-550改性自消光水性聚氨酯性能及應(yīng)用[J]. 郝偉,羅楠,張冬海,張建森. 涂層與防護(hù). 2018(04)
[6]高固體分涂料一些思考及研發(fā)與應(yīng)用簡況[J]. 劉國杰. 中國涂料. 2018(04)
[7]UV固化聚氨酯丙烯酸酯涂料的研究進(jìn)展[J]. 肖能君,李強(qiáng)軍,姜其斌. 絕緣材料. 2018(01)
[8]大豆油基光固化水性聚氨酯/TiO2雜化涂層制備及性能[J]. 徐溪,梁紅波,朱敏,熊磊,黃圣梅. 南昌航空大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2017(04)
[9]水性涂料中助劑的應(yīng)用及配伍[J]. 吳曉天. 涂料工業(yè). 2017(11)
[10]水性聚氨酯消光樹脂及改性研究進(jìn)展[J]. 丁琳,楊建軍,吳慶云,吳明元,張建安. 化工新型材料. 2017(05)
博士論文
[1]水性UV固化聚氨酯丙烯酸酯的制備及性能研究[D]. 張濤.江南大學(xué) 2016
[2]UV固化水性超支化聚氨酯丙烯酸酯的制備、結(jié)構(gòu)與性能研究[D]. 尹文華.華南理工大學(xué) 2012
碩士論文
[1]可聚合氧化鋅光引發(fā)劑與自引發(fā)光固化聚氨酯丙烯酸酯預(yù)聚物的研究[D]. 馮俊.華南理工大學(xué) 2018
[2]聚酯樹脂基粉末涂料制備及性能研究[D]. 揭唐江南.蘭州交通大學(xué) 2017
[3]本體消光型水性聚氨酯的制備、性質(zhì)及有機(jī)硅改性研究[D]. 曹仙麗.華南理工大學(xué) 2017
[4]水性光固化聚氨酯制備工藝優(yōu)化及漆膜性能研究[D]. 寧相理.南昌航空大學(xué) 2017
[5]UV光固化水性木器涂料的制備與性能研究[D]. 李愛玲.天津大學(xué) 2013
[6]UV固化水性樹脂的應(yīng)用開發(fā)研究[D]. 劉楠.廣東工業(yè)大學(xué) 2013
[7]光固化聚氨酯丙烯酸酯膠黏劑的制備與性能[D]. 饒貞.中南民族大學(xué) 2013
[8]紫外光固化聚氨酯—丙烯酸酯水性上光油的研究[D]. 黃怡.湖南大學(xué) 2012
[9]水性紫外光固化聚氨酯丙烯酸酯樹脂的制備與研究[D]. 萬成龍.北京化工大學(xué) 2010
本文編號:3199905
本文鏈接:http://sikaile.net/projectlw/hxgylw/3199905.html
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