蓖麻油基水性聚氨酯(CWPU)是一種環(huán)境友好型的高分子材料,具有原料來源廣、可再生、易生物降解、良好的生物相容性和低的揮發(fā)性組分(VOCs)排放等優(yōu)點。近年來,隨著環(huán)境政策日益嚴格,CWPU受到了人們廣泛的關(guān)注,并迅速成為了涂料工業(yè)的研究熱點。但是,親水性乳化劑和蓖麻油脂肪酸鏈的引入通常會降低材料的耐水性和力學性能。因此,發(fā)展一種具有優(yōu)異耐水性和力學性能的高蓖麻油含量的WPU涂料的制備工藝具有重要意義。本論文以天然蓖麻油作為多元醇,制備了 CWPU涂料。通過研究投料方式、二羥甲基丙酸(DMPA)含量、n(-OH)/n(-NCO)值和蓖麻油含量對涂料性能的影響,優(yōu)化了CWPU的合成工藝;此外,為了得到具有極好耐水性和力學性能的高蓖麻油含量的WPU涂料,本論文構(gòu)建了 UV固化的SiO2/CWPU復合體系,分別研究了 UV固化改性和γ-MPS:TEOS 比值對常規(guī)固化CWPU和UV固化CWPU材料性能的影響,以得到最優(yōu)的制備方法。實驗結(jié)果表明:(1)對于制得穩(wěn)定的乳液,分步法投料優(yōu)于一鍋法投料;對于分步法投料工藝,綜合考慮到CWPU的乳液穩(wěn)定性、耐水性和熱力學性能,較合適的配比如下:DMPA...

【文章頁數(shù)】：69 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 研究目的與意義
    1.2 CWPU樹脂的研究現(xiàn)狀
        1.2.1 概述
        1.2.2 WPU的制備
    1.3 WPU樹脂成膜機理
        1.3.1 固化方式概述
        1.3.2 UV固化技術(shù)在WPU領(lǐng)域的研究進展
    1.4 SiO₂/CWPU核殼復合涂料
        1.4.1 SiO₂/WPU復合材料的概述
        1.4.2 SiO₂/CWPU殼核復合結(jié)構(gòu)的研究進展
    1.5 本實驗研究的內(nèi)容
    1.6 本論文的創(chuàng)新點
2 實驗材料與方法
    2.1 實驗藥品和實驗裝置
        2.1.1 實驗藥品
        2.1.2 實驗裝置
    2.2 CWPU涂料的制備
        2.2.1 制備流程
        2.2.2 乳液的制備
        2.2.3 薄膜及木器漆膜的制備
    2.3 UV固化的CWPU涂料的制備
        2.3.1 制備流程
        2.3.2 乳液的制備
        2.3.3 薄膜及木器漆膜的制備
    2.4 UV固化的SiO₂/CWPU殼核復合涂料的制備
        2.4.1 制備流程
        2.4.2 復合乳液的制備
        2.4.3 復合薄膜及木器漆膜的制備
    2.5 表征方法及性能測試
        2.5.1 紅外
        2.5.2 乳液性能測試
        2.5.3 透射電子顯微鏡分析
        2.5.4 熱分析
        2.5.5 耐水性測試
        2.5.6 力學性能分析
        2.5.7 漆膜性能測試
3 CWPU的制備及性能表征
    3.1 引言
    3.2 投料方式對CWPU乳液性能的影響
    3.3 CWPU的紅外分析
    3.4 CWPU乳液的性能
        3.4.1 DMPA含量對粒徑分布的影響
        3.4.2 n₍(-OH))/n₍(-NCO))的比值對CWPU乳液粒徑分布的影響
        3.4.3 蓖麻油含量對CWPU乳液的粒徑分布的影響
        3.4.4 CWPU的表觀性能
    3.5 CWPU的耐水性
    3.6 CWPU的表面潤濕性的評估
    3.7 CWPU的熱穩(wěn)定性
        3.7.1 DMPA含量對材料熱穩(wěn)定性的影響
        3.7.2 n₍(-OH))/n₍(-NCO))值對材料熱穩(wěn)定性的影響
        3.7.3 蓖麻油含量對材料熱穩(wěn)定性的影響
        3.7.4 CWPU樹脂在空氣和氮氣環(huán)境下的熱分解行為
    3.8 蓖麻油含量對CWPU的動態(tài)力學熱性能的影響
    3.9 CWPU的力學性能評估
    3.10 本章小結(jié)
4 UV固化的CWPU的制備及性能表征
    4.1 引言
    4.2 乳液穩(wěn)定性分析
    4.3 UV固化體系的建立對材料耐水性的影響
    4.4 UV固化體系的建立對材料熱穩(wěn)定性的影響
    4.5 力學性能分析
    4.6 本章小結(jié)
5 UV固化的SiO₂/CWPU殼核復合涂料
    5.1 引言
    5.2 γ-MPS/TEOS比值對CWPU乳液穩(wěn)定性的影響
    5.3 γ-MPS/TEOS比例對復合乳液形貌的影響
    5.4 γ-MPS/TEOS比例對漆膜潤濕性的影響
    5.5 γ-MPS/TEOS比例對復合薄膜耐水性的影響
    5.6 DSC分析
    5.7 DMA分析
    5.8 γ-MPS/TEOS比例對復合薄膜力學性能的影響
    5.9 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻
攻讀學位期間發(fā)表的學術(shù)論文
致謝



本文編號：3839135