水性聚氨酯作為一種環(huán)境友好的材料,具有無毒、阻燃和無污染等特性,常作為涂料或者膠黏劑被廣泛應用于家具、手機以及柔性基板等領域。陰極電泳涂裝具有涂料利用率高、污染低、自動化程度高以及可加工復雜構件等優(yōu)勢,陽離子水性聚氨酯(CWPUs)陰極電泳涂料以其優(yōu)異的性能顯示出廣闊的應用前景�；谀壳癈WPUs普遍存在的耐水性不佳、表面硬度低的顯著不足,近年來對CWPUs進行疏水改性的研究非�；钴S。為此,本論文從增加CWPUs的交聯(lián)密度、引入低表面能組分出發(fā),設計合成了含十八烷基疏水側鏈、支化聚二甲基硅氧烷疏水側鏈、疏水改性埃洛石納米管等疏水結構的陽離子水性聚氨酯陰極電泳涂料,不僅對聚氨酯工業(yè)的發(fā)展具有重大的推動作用,而且還有重要的科學研究價值。本論文具體的研究工作如下:(1)以N-MDEA作為親水擴鏈劑合成了端羥基陽離子水性聚氨酯(HCWPUs),并經FTIR證實,其最優(yōu)配方體系為:N-MDEA含量7.5 wt.%、NCO/OH摩爾比0.90、中和度100%,在最優(yōu)配方體系下制備的HCWPUs的乳液穩(wěn)定性好,其陰極電泳涂料漆膜外觀平整光滑、鉛筆硬度3 H、附著力1級,具有較好的耐水性能。將HCWP...

【文章頁數(shù)】：152 頁

【學位級別】：博士

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摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 水性聚氨酯概述
    1.2 水性聚氨酯結構與性能概述
        1.2.1 水性聚氨酯合成化學
        1.2.2 水性聚氨酯微相分離
        1.2.3 水性聚氨酯性能影響因素
    1.3 陽離子水性聚氨酯研究進展
        1.3.1 生物質基陽離子水性聚氨酯
        1.3.2 高固含量陽離子水性聚氨酯
        1.3.3 紫外光固化陽離子水性聚氨酯
        1.3.4 功能化陽離子水性聚氨酯
    1.4 陽離子水性聚氨酯陰極電泳涂料研究進展
        1.4.1 低溫固化陽離子水性聚氨酯陰極電泳涂料
        1.4.2 紫外光固化陽離子水性聚氨酯陰極電泳涂料
        1.4.3 功能化陽離子水性聚氨酯陰極電泳涂料
    1.5 水性聚氨酯的疏水改性進展
        1.5.1 化學交聯(lián)改性水性聚氨酯
        1.5.2 長鏈烷基改性水性聚氨酯
        1.5.3 有機硅改性水性聚氨酯
        1.5.4 納米粒子改性水性聚氨酯
    1.6 本論文的研究意義、內容和創(chuàng)新點
        1.6.1 本論文的研究意義和主要研究內容
        1.6.2 本論文的創(chuàng)新點
第二章 端羥基水性聚氨酯陰極電泳涂料的制備、結構與性能
    2.1 引言
    2.2 實驗部分
        2.2.1 實驗材料
        2.2.2 主要實驗儀器與設備
        2.2.3 端羥基陽離子水性聚氨酯的合成
        2.2.4 HCWPUs陰極電泳涂料的制備及電泳涂裝
        2.2.5 測試與表征
    2.3 結果與討論
        2.3.1 HCWPUs的FT-IR分析
        2.3.2 原料配比對HCWPUs性能的影響
        2.3.3 非離子水性封閉型異氰酸酯交聯(lián)劑對HCWPUs性能的影響
    2.4 本章小結
第三章 含十八烷基側鏈水性聚氨酯陰極電泳涂料的制備、結構與性能
    3.1 引言
    3.2 實驗部分
        3.2.1 實驗材料
        3.2.2 主要實驗儀器與設備
        3.2.3 含十八烷基側鏈陽離子水性聚氨酯的制備
        3.2.4 含十八烷基側鏈CWPUs-G膠膜的制備
        3.2.5 含十八烷基側鏈CWPUs-G的電泳涂裝
        3.2.6 測試與表征
    3.3 結果與討論
        3.3.1 含十八烷基側鏈CWPUs-G陰極電泳涂料的合成與結構表征
        3.3.2 含十八烷基側鏈CWPUs-G的乳液性能
        3.3.3 含十八烷基側鏈CWPUs-G的電泳性能
        3.3.4 含十八烷基側鏈CWPUs-G膠膜的透光率
        3.3.5 含十八烷基側鏈CWPUs-G膠膜的表面形貌
        3.3.6 含十八烷基側鏈CWPUs-G膠膜的熱穩(wěn)定性
        3.3.7 含十八烷基側鏈CWPUs-G膠膜的耐水性能
    3.4 本章小結
第四章 含端甲基聚硅氧烷側鏈水性聚氨酯陰極電泳涂料的制備、結構與性能
    4.1 引言
    4.2 實驗部分
        4.2.1 實驗原料
        4.2.2 主要實驗儀器與設備
        4.2.3 含端甲基聚硅氧烷側鏈陽離子水性聚氨酯陰極電泳涂料的制備
        4.2.4 含端甲基聚硅氧烷側鏈CWPUs-Si膠膜的制備及電泳涂裝
        4.2.5 測試與表征
    4.3 結果和討論
        4.3.1 含端甲基聚硅氧烷側鏈CWPUs-Si陰極電泳涂料合成與結構表征
        4.3.2 含端甲基聚硅氧烷側鏈CWPUs-Si的乳液性能
        4.3.3 含端甲基聚硅氧烷側鏈CWPUs-Si的表面元素分析
        4.3.4 含端甲基聚硅氧烷側鏈CWPUs-Si的表面形貌
        4.3.5 含端甲基聚硅氧烷側鏈CWPUs-Si的XRD分析
        4.3.6 含端甲基聚硅氧烷側鏈CWPUs-Si的疏水性能
        4.3.7 含端甲基聚硅氧烷側鏈CWPUs-Si的機械性能
        4.3.8 含端甲基聚硅氧烷側鏈CWPUs-Si的陰極電泳漆膜性能
    4.4 本章小結
第五章 含端甲氧基聚硅氧烷側鏈水性聚氨酯陰極電泳涂料的制備、結構與性能
    5.1 引言
    5.2 實驗部分
        5.2.1 實驗材料
        5.2.2 主要實驗儀器與設備
        5.2.3 含端甲氧基聚硅氧烷側鏈CWPUs-MSi的合成
        5.2.4 含端甲氧基聚硅氧烷側鏈CWPUs-MSi膠膜的制備及電泳涂裝
        5.2.5 測試與表征
    5.3 結果和討論
        5.3.1 含端甲氧基聚硅氧烷側鏈CWPUs-MSi合成與結構表征
        5.3.2 含端甲氧基聚硅氧烷側鏈CWPUs-MSi的乳液性能
        5.3.3 含端甲氧基聚硅氧烷側鏈CWPUs-MSi的表面元素分析
        5.3.4 含端甲氧基聚硅氧烷側鏈CWPUs-MSi的表面形貌分析
        5.3.5 含端甲氧基聚硅氧烷側鏈CWPUs-MSi的疏水性
        5.3.6 含端甲氧基聚硅氧烷側鏈CWPUs-MSi的機械性能
        5.3.7 含端甲氧基聚硅氧烷側鏈CWPUs-MSi的陰極電泳漆膜性能
    5.4 本章小結
第六章 雙疏水側鏈水性聚氨酯/埃洛石陰極電泳涂料的制備、結構與性能
    6.1 引言
    6.2 實驗部分
        6.2.1 實驗材料
        6.2.2 主要實驗儀器與設備
        6.2.3 含雙疏水側鏈陽離子水性聚氨酯CWPUs-MSiG陰極電泳涂料的制備
        6.2.4 雙疏水改性POS@HNTs及CWPUs-MSiG5/POS@HNTs陰極電泳涂料的制備
        6.2.5 CWPUs-MSiG及CWPUs-MSiG5/POS@HNTs膠膜的制備
        6.2.6 測試與表征
    6.3 結果和討論
        6.3.1 含雙疏水側鏈CWPUs-MSiG陰極電泳涂料的制備與結構表征
        6.3.2 含雙疏水側鏈CWPUs-MSiG的乳液性能
        6.3.3 含雙疏水側鏈CWPUs-MSiG的表面元素分析
        6.3.4 含雙疏水側鏈CWPUs-MSi G的表面形貌分析
        6.3.5 含雙疏水側鏈CWPUs-MSiG的耐水性能
        6.3.6 雙疏水改性POS@HNTs對CWPUs-MSiG5/POS@HNTs陰極電泳涂料的影響
    6.4 本章小結
結論
參考文獻
攻讀博士學位期間取得的研究成果
致謝
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本文編號：3846806