發(fā)布時間：2017-03-26 19:00

  本文關(guān)鍵詞：帶側(cè)基雙鍵的不飽和聚酯型聚氨酯的合成及性能研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：不飽和聚酯型聚氨酯因其具有優(yōu)異的耐磨性、耐腐蝕性、高裝飾性等而被廣泛應(yīng)用于汽車工業(yè)、化工設(shè)備保護、裝飾建筑等領(lǐng)域。單純的聚氨酯涂料易遇潮起泡,漆膜粉化,且因含有大量苯系物而易變黃,限制了其在工業(yè)中的應(yīng)用。不飽和聚酯具有粘度低、易加工、易生物降解等優(yōu)點,將其應(yīng)用于聚氨酯工業(yè)的合成,可以克服聚氨酯在硬度、耐化學品性、耐熱性等方面的不足。本文的主要內(nèi)容是以衣康酸為原料,研究合成聚衣康酸丁二醇酯(PBI)的新方法;并將自制的聚衣康酸丁二醇酯引入聚氨酯中,合成出有不飽和聚酯鏈節(jié)的聚氨酯,研究了該不飽和聚氨酯的合成工藝。研究發(fā)現(xiàn),以此制備的不飽和聚氨酯涂膜結(jié)合了不飽和聚酯與聚氨酯的優(yōu)點,在涂膜硬度、附著力、沖擊強度、耐化學品性、耐熱性上有了很大的提高。傳統(tǒng)合成PBI的主要方法是方法一(直接酯化縮聚法),本文研究了一種用衣康酸合成PBI的新方法——方法二(分步加料法)。結(jié)合紅外光譜分析、凝膠滲透色譜分析等表征手段,對比方法一與方法二合成的PBI的化學結(jié)構(gòu)、酸值、特性粘數(shù)、相對分子質(zhì)量及分布等參數(shù),確定最佳合成方法。結(jié)果表明:方法二合成的產(chǎn)品酸值為39.61 mgKOH/g,羥值為116.48 mgKOH/g,特性粘數(shù)為6.6973mL/g,比方法一合成的PBI特性粘數(shù)小,產(chǎn)品的粘度較低,更容易在溶劑中溶解。方法二合成的產(chǎn)品分子量為2559,分子量分布系數(shù)為1.568,分子量分布均勻、集中,因此制備PBI的最佳方法是方法二(分步加料法)。聚氨酯預(yù)聚體作為合成雙組份溶劑型聚氨酯的重要組分之一。研究了TDI-TMP型預(yù)聚體的合成條件如:預(yù)聚反應(yīng)溫度、反應(yīng)時間、催化劑對NCO含量及預(yù)聚反應(yīng)的影響,并且結(jié)合紅外光譜分析表征了TDI-TMP型聚氨酯預(yù)聚體的化學結(jié)構(gòu)。結(jié)果表明:在氮氣條件下,用二月桂酸二丁基錫作催化劑,催化劑用量為0.8%,反應(yīng)溫度為70℃,反應(yīng)進行2h時,合成TDI-TMP型聚氨酯預(yù)聚體的系統(tǒng)中游離的NCO含量降至4.54%。TDI-TMP型聚氨酯預(yù)聚體與不飽和聚酯二元醇混合涂膜是以自制的PBI為聚氨酯軟段,TDI-TMP型預(yù)聚體為硬段,兩者按比例混合涂膜,制得不飽和聚酯型聚氨酯。用紅外表征了混合涂膜固化前的化學結(jié)構(gòu),分析討論了不飽和雙鍵數(shù)目、PBI用量、引發(fā)劑用量以及不同多元醇對涂膜固化性能的影響,借助DSC分析表征了固化后涂膜的耐熱性。結(jié)果表明:合成PBI的二元酸為衣康酸時,其合成的不飽和聚酯型聚氨酯的硬度、附著力、沖擊強度等性能最佳。TDI-TMP預(yù)聚體與PBI的混合比例是0.5,過氧化苯甲酰(引發(fā)劑)用量為0.8%,涂膜的鉛筆硬度達到6H+1750g,附著力1級,沖擊強度達到50cm,此時涂膜的玻璃化溫度是Tg=134.9℃,耐溫性強。
【關(guān)鍵詞】：不飽和聚酯型聚氨酯 聚衣康酸丁二醇酯 TDI-TMP型預(yù)聚體 涂膜性能
【學位授予單位】：青島科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：O631
【目錄】：

• 摘要3-5
• ABSTRACT5-10
• 1 文獻綜述10-34
• 1.1 聚氨酯的概述10-22
• 1.1.1 聚氨酯涂料的化學特點及性能10-11
• 1.1.2 聚氨酯涂料的分類11-13
• 1.1.3 聚氨酯的基本反應(yīng)13-21
• 1.1.4 聚氨酯預(yù)聚體21-22
• 1.2 脂肪族聚酯多元醇的概述22-27
• 1.2.1 不飽和脂肪族聚酯多元醇23-24
• 1.2.2 飽和脂肪族聚酯多元醇24-25
• 1.2.3 脂肪族聚酯的合成方法25-27
• 1.3 聚衣康酸丁二醇酯的概述27-30
• 1.3.1 衣康酸的簡介28
• 1.3.2 衣康酸的應(yīng)用28-30
• 1.4 不飽和聚酯型聚氨酯概述30-31
• 1.4.1 不飽和聚酯型聚氨酯應(yīng)用30-31
• 1.5 不飽和聚酯型聚氨酯的研究現(xiàn)狀31-33
• 1.6 本課題研究的意義和內(nèi)容33-34
• 1.6.1 研究意義33
• 1.6.2 研究內(nèi)容33-34
• 2 聚衣康酸丁二醇酯的合成34-46
• 2.1 主要儀器及試劑34-35
• 2.2 PBI制備方法35-36
• 2.3 分析與表征36-38
• 2.3.1 酸值的測定36-37
• 2.3.2 羥值的測定37
• 2.3.3 特性粘數(shù)的測定37-38
• 2.3.4 紅外光譜分析（FT-IR）38
• 2.3.5 凝膠滲透色譜分析（GPC）38
• 2.4 結(jié)果與討論38-44
• 2.4.1 紅外光譜分析39-40
• 2.4.2 PBI的酸值、羥值隨時間的變化40-41
• 2.4.3 特性粘數(shù)的測定41-43
• 2.4.4 凝膠滲透色譜分析43-44
• 2.5 本章小結(jié)44-46
• 3 TDI與TMP合成聚氨酯預(yù)聚體的研究46-56
• 3.1 主要試劑46
• 3.2 聚氨酯預(yù)聚體的制備46-47
• 3.3 分析與表征47-48
• 3.3.1 異氰酸酯基含量的測定47-48
• 3.3.2 固含量的測定48
• 3.4 結(jié)果與討論48-54
• 3.4.1 對預(yù)聚體進行紅外光譜分析48-49
• 3.4.2 預(yù)聚反應(yīng)溫度對異氰酸酯含量的影響49-50
• 3.4.3 預(yù)聚反應(yīng)時間對異氰酸酯含量的影響50-51
• 3.4.4 催化劑對預(yù)聚體合成的影響51-53
• 3.4.5 不同多元醇對合成預(yù)聚體的影響53-54
• 3.5 本章小結(jié)54-56
• 4 不飽和聚酯型聚氨酯的合成及性能研究56-66
• 4.1 主要試劑及儀器56
• 4.2 不飽和聚氨酯涂膜的制備及固化原理56-57
• 4.3 分析與表征57-58
• 4.3.1 涂膜的鉛筆硬度測試57
• 4.3.2 涂膜附著力的測試57
• 4.3.3 漆膜厚度測試57-58
• 4.3.4 涂膜沖擊強度的測試58
• 4.3.5 差示掃描量熱分析58
• 4.4 結(jié)果與討論58-64
• 4.4.1 紅外光譜分析58-59
• 4.4.2 不飽和雙鍵數(shù)目對涂膜的影響59-60
• 4.4.3 PBI含量對涂膜性能的影響60-61
• 4.4.4 引發(fā)劑用量對涂膜的影響61-62
• 4.4.5 不同多元醇對涂膜的影響62-63
• 4.4.6 固化涂膜的DSC分析63-64
• 4.5 本章小結(jié)64-66
• 結(jié)論66-68
• 參考文獻68-74
• 致謝74-76
• 攻讀碩士學位期間發(fā)表的學術(shù)論文目錄76-77

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1 朱玉t

本文編號：269202