發(fā)布時間：2017-04-16 11:04

  本文關(guān)鍵詞：水性硝化纖維乳液的改性及在涂料方面的應(yīng)用，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：溶劑型硝基漆歷史悠久,是我國比較常見的木器及裝修用涂料。但是溶劑型硝基漆以有機(jī)溶劑作分散介質(zhì),揮發(fā)性有機(jī)物(VOC)含量高,不利于環(huán)境保護(hù)和人體健康。水性硝基漆具有硬度高、VOC含量低,環(huán)保,對人體危害小等優(yōu)點(diǎn),日益受到社會的關(guān)注。但現(xiàn)有的水性硝化纖維(WNC)乳液存在膠膜較脆,柔韌性、耐水性、熱穩(wěn)定性差等缺點(diǎn),限制了其在涂料方面的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。因此,探索乳液及膠膜性能良好的水性硝化纖維乳液的制備,具有巨大的經(jīng)濟(jì)價值及應(yīng)用前景。本研究參閱了大量國內(nèi)外相關(guān)文獻(xiàn),以提高WNC乳液涂膜綜合性能為目的,選擇甘油做交聯(lián)劑,制備了綜合性能優(yōu)良并且具有核殼結(jié)構(gòu)的交聯(lián)型水性硝化纖維乳液(GWNC)。采用甲基硅油改性,制備出有機(jī)硅改性水性硝化纖維乳液(SWNC);選用聚乙烯醇共混改性法,制備出聚乙烯醇/水性硝化纖維復(fù)合乳液(WNC/PVA)。具體工作分為三個部分:(1)以甲基硅油對水性硝化纖維(WNC)進(jìn)行改性,制備了改性的水性硝化纖維乳液。通過傅里葉變換紅外光譜(FT-IR)、粒徑分析和熱重分析(TGA)等測試手段,研究了IPDI三聚體、甲基硅油的含量對WNC乳液及其涂膜性能的影響。結(jié)果表明:當(dāng)n(Tri-IPDI)/n(NC)比值約為0.50,ω(甲基硅油)=7%時,乳液穩(wěn)定性良好,涂膜的耐水性、表面疏水性和熱穩(wěn)定性較未改性乳液涂膜都得到提高。(2)以甘油作為交聯(lián)劑,制備了交聯(lián)型水性硝化纖維(GWNC)乳液。探討了甘油及增塑劑含量對WNC乳液性能、膠膜耐水性、熱性能和力學(xué)性能的影響。研究結(jié)果表明:當(dāng)n(Tri-IPDI)∶n(NC)=0.54∶1.00、w(甘油)=5.0%和w(DBP)=1.5%(均相對于總物料質(zhì)量而言)時,WNC乳液的穩(wěn)定性良好,WNC膠膜的耐水性和力學(xué)性能明顯提高,其斷裂伸長率由無增塑劑時的85.3%增至356.2%、拉伸強(qiáng)度由1.52 MPa降至1.30 MPa。(3)將水性硝化纖維(WNC)乳液與聚乙烯醇(PVA)溶液共混制備了WNC/PVA復(fù)合乳液。通過FT-IR、透射電鏡、力學(xué)性能測試、吸水率測試等表征方法研究了材料的相容性以及PVA含量對復(fù)合材料的力學(xué)性能、耐水性和熱性能的影響。實驗結(jié)果表明:WNC與PVA之間存在分子間氫鍵作用,兩者相容性較好。當(dāng)PVA含量為15%時,復(fù)合乳液具有優(yōu)異的穩(wěn)定性,涂膜拉伸強(qiáng)度為4.0 MPa,斷裂伸長率為299.0%,吸水率為18.4%。
【關(guān)鍵詞】：水性硝化纖維 交聯(lián)改性 有機(jī)硅 聚乙烯醇 共混改性
【學(xué)位授予單位】：陜西科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TQ637
【目錄】：

• 摘要5-7
• ABSTRACT7-12
• 1 前言12-24
• 1.1 水性涂料12-13
• 1.2 水性硝化纖維13-15
• 1.2.1 硝化纖維13-14
• 1.2.2 水性硝化纖維14-15
• 1.3 水性硝化纖維的制備方法15-19
• 1.3.1 外乳化法15
• 1.3.2 轉(zhuǎn)相乳化法15-16
• 1.3.3 種子乳液聚合法16-17
• 1.3.4 互穿聚合物網(wǎng)絡(luò)聚合法17-18
• 1.3.5 自乳化法18-19
• 1.4 水性硝化纖維的改性方法19-21
• 1.4.1 交聯(lián)改性19-20
• 1.4.2 丙烯酸酯共聚改性20-21
• 1.4.3 共混改性21
• 1.5 本課題研究目的、意義及內(nèi)容21-24
• 1.5.1 研究目的及意義21-22
• 1.5.2 研究內(nèi)容22-24
• 2 有機(jī)硅改性水性硝化纖維乳液的研究24-32
• 2.1 引言24
• 2.2 實驗部分24-26
• 2.2.1 實驗試劑24
• 2.2.2 儀器設(shè)備24-25
• 2.2.3 SWNC的制備25-26
• 2.3 測試與表征26-27
• 2.3.1 貯存穩(wěn)定性測試26
• 2.3.2 固含量測定26
• 2.3.3 紅外光譜分析26-27
• 2.3.4 粒徑及分布測試27
• 2.3.5 吸水率測試27
• 2.3.6 接觸角測試27
• 2.3.7 熱性能測試27
• 2.4 結(jié)果與討論27-31
• 2.4.1 SWNC的物化性能和結(jié)構(gòu)27-28
• 2.4.2 Tri-IPDI含量對SWNC乳液外觀及涂膜耐水性的影響28-29
• 2.4.3 有機(jī)硅含量對水性硝化纖維乳液涂膜耐水性的影響29-30
• 2.4.4 TGA分析30-31
• 2.5 小結(jié)31-32
• 3 交聯(lián)型水性硝化纖維乳液的合成與性能32-43
• 3.1 引言32
• 3.2 實驗部分32-36
• 3.2.1 實驗試劑32
• 3.2.2 儀器設(shè)備32-33
• 3.2.3 GWNC的制備33-36
• 3.3 測試與表征36-37
• 3.3.1 貯存穩(wěn)定性測試36
• 3.3.2 固含量測定36
• 3.3.3 紅外光譜分析36
• 3.3.4 微觀結(jié)構(gòu)分析36-37
• 3.3.5 粒徑及分布測試37
• 3.3.6 吸水率測試37
• 3.3.7 接觸角測試37
• 3.3.8 熱性能測試37
• 3.3.9 力學(xué)性能 (拉伸強(qiáng)度和斷裂伸長率 )測試37
• 3.4 結(jié)果與討論37-42
• 3.4.1 GWNC的物化性能和結(jié)構(gòu)37-38
• 3.4.2 TEM分析38-39
• 3.4.3 甘油含量對水性硝化纖維乳液外觀及涂膜耐水性的影響39-40
• 3.4.4 增塑劑含量對WNC涂膜力學(xué)性能的影響40-41
• 3.4.5 熱重分析41-42
• 3.5 小結(jié)42-43
• 4 WNC/PVA復(fù)合乳液的制備與性能43-52
• 4.1 引言43
• 4.2 實驗部分43-45
• 4.2.1 實驗試劑43-44
• 4.2.2 儀器設(shè)備44
• 4.2.3 WNC/PVA復(fù)合乳液的制備44-45
• 4.3 測試與表征45-46
• 4.3.1 貯存穩(wěn)定性測試45
• 4.3.2 固含量測定45
• 4.3.3 紅外光譜分析45-46
• 4.3.4 微觀結(jié)構(gòu)分析46
• 4.3.5 粒徑及分布測試46
• 4.3.6 吸水率測試46
• 4.3.7 接觸角測試46
• 4.3.8 熱性能測試46
• 4.3.9 力學(xué)性能 (拉伸強(qiáng)度和斷裂伸長率 )測試46
• 4.4 結(jié)果與討論46-51
• 4.4.1 乳液形貌、粒徑及貯存穩(wěn)定性46-47
• 4.4.2 WNC/PVA涂膜力學(xué)性能分析47-48
• 4.4.3 PVA含量對WNC/PVA乳液涂膜耐水性的影響48-49
• 4.4.4 WNC/PVA的物化性能和結(jié)構(gòu)49-50
• 4.4.5 TGA分析50-51
• 4.5 小結(jié)51-52
• 5 結(jié)論與創(chuàng)新點(diǎn)52-54
• 5.1 結(jié)論52-53
• 5.2 創(chuàng)新點(diǎn)53-54
• 致謝54-55
• 參考文獻(xiàn)55-60
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文目錄60-61

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 張志斌,唐昌偉,王琦,谷媛媛,唐世海,萬昌秀;可降解自乳化聚氨酯微球的合成及性能研究[J];功能材料;2005年08期

2 郭文錄;金志明;高才華;;建筑涂料用水性聚氨酯乳液的合成[J];電鍍與涂飾;2013年08期

3 蘇秀霞;張丹;董偉;毛敏;;聚丙烯酸酯共混改性水性硝化纖維的結(jié)構(gòu)與性能[J];高分子材料科學(xué)與工程;2014年03期

4 趙彩霞;鄒國享;李錦春;;水性聚氨酯/聚乙烯醇復(fù)合材料的制備與性能[J];化工進(jìn)展;2011年10期

5 肖新顏,夏正斌,張旭東,瞿金清,張心亞,藍(lán)仁華,陳煥欽;環(huán)境友好涂料的研究新進(jìn)展[J];化工學(xué)報;2003年04期

6 蔣吉磊;蘇秀霞;馬素德;李仲謹(jǐn);惠媛媛;;硝化纖維乳液的制備方法及其研究進(jìn)展[J];化工新型材料;2012年01期

7 張心亞;魏霞;陳煥欽;;水性涂料的最新研究進(jìn)展[J];涂料工業(yè);2009年12期

8 潘瑩;張三平;周建龍;李曉剛;蕭以德;;有機(jī)硅低表面能防污涂料控制因素與研究進(jìn)展[J];涂料工業(yè);2009年12期

9 馬素德;郭焱;宋國林;苗宗成;王登武;;涂料用自乳化型硝化棉乳液的制備與性能研究[J];涂料工業(yè);2011年05期

10 王哲;杜郢;周太炎;左學(xué)明;羅莉娟;巫淼鑫;;高固含量水性聚氨酯的合成及工藝研究[J];涂料工業(yè);2011年10期

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 黃瑩;內(nèi)交聯(lián)型核殼結(jié)構(gòu)聚氨酯—環(huán)氧復(fù)合乳液的合成及穩(wěn)定性機(jī)理研究[D];華南理工大學(xué);2005年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前3條

1 胡月;納米纖維素/聚乙烯醇復(fù)合材料的研究[D];南京林業(yè)大學(xué);2012年

2 李金亮;丙烯酸酯改性水性聚氨酯的合成及其在碳纖維上膠劑中的應(yīng)用[D];北京化工大學(xué);2013年

3 賈慧杰;納米SiO_2/丙烯酸酯熱交聯(lián)型復(fù)合乳液的制備及其性能研究[D];太原理工大學(xué);2013年

  本文關(guān)鍵詞：水性硝化纖維乳液的改性及在涂料方面的應(yīng)用，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：310650