【碩士】水性聚氨酯乳液的合成及改性研究

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　　【碩士】水性聚氨酯乳液的合成及改性研究　　授予學(xué)位：碩士　　學(xué)位授予單位：武漢理工大學(xué)　　學(xué)位年度：2009　　水性聚氨酯以水為分散介質(zhì)，它不僅具有溶劑型聚氫酯的耐低溫、柔韌性好、粘接強(qiáng)度大的優(yōu)良性能，而且具有不燃、氣味小、不污染環(huán)境等溶劑型膠粘劑所不具各的優(yōu)點(diǎn)，因此倍受國(guó)內(nèi)外研究人員的重視。水性聚氨酯在國(guó)外己有相當(dāng)發(fā)展，在很多領(lǐng)域都有所應(yīng)用；但在國(guó)內(nèi)，由于生產(chǎn)水性聚氨酯的原料大都需要從國(guó)外進(jìn)口，所以價(jià)格昂貴，從而限制了其研究和應(yīng)用。隨著原料的國(guó)產(chǎn)化及生產(chǎn)規(guī)模的擴(kuò)大，原料的價(jià)格逐漸降低，這就使得水性聚氯酯的研究和應(yīng)用成為可能?！　? 本文以甲苯二異氰酸酯、聚醚二醇、二羥甲基丙酸)、1，4-丁二醇(BDO)為主要原料，用三乙胺(TEA)作中和劑、乙二胺（EDA）鏈劑制備了水性糶氨酯乳液，研究了合成過(guò)程中反應(yīng)溫度對(duì)反應(yīng)結(jié)果的影響，通過(guò)改變R(NCO／OH)值以及DMPA加入量，對(duì)所成乳液及其涂膜進(jìn)行紅外分析等表征，得出了一系列可對(duì)比的數(shù)據(jù)，確定了合適的R值和DMPA的適宜添加量。并分別用環(huán)氧樹(shù)脂E44和E51對(duì)水性聚氯酯進(jìn)行改性，合成了環(huán)氧改性的水性聚氨酯乳液PUE。通過(guò)紅外光譜，粒徑分析等一系列檢測(cè)方式對(duì)制得的水性聚氨酯產(chǎn)品進(jìn)行表征，以及考察了環(huán)氧樹(shù)脂改性對(duì)水性聚氨酯乳液及其涂膜性能的影響，分別得出適宜的環(huán)氧樹(shù)脂E44和E5I的適宜添加量?！　? 實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，在合成水性聚氬酯乳液的過(guò)程中，適宜的預(yù)聚溫度為70=3oC，此時(shí)反應(yīng)時(shí)間適中，也易于控制預(yù)聚反應(yīng)。當(dāng)R值不變時(shí)，隨著DMPA含量的增加，聚氨酯乳液的粒徑變小；而當(dāng)DMPA的吉量不變時(shí)，隨著R值的增大，乳液的粒徑隨之增大；當(dāng)R=3時(shí)，DMPA加入量為4 7％時(shí)，硬段玻璃轉(zhuǎn)化溫度最高，達(dá)到120。C。因此，適宜的R值為3，DMPA的添加量為4 7％。在用環(huán)氧樹(shù)脂E44改性水性聚氨酯乳液的過(guò)程中，當(dāng)R=3，環(huán)氧樹(shù)脂E44的添加量為6％～8％時(shí)，乳液的穩(wěn)定性較好，且涂膜的耐水性最好，熱穩(wěn)定性增強(qiáng)?！　? 同理，用環(huán)氧樹(shù)脂E51改性水性聚氨酯乳液。當(dāng)R=3，環(huán)氧樹(shù)脂E51的喬加量為10％時(shí)，改性后的水性聚氯酯涂膜具有硬度高、耐水性和力學(xué)性能好的特點(diǎn)，且TG—DSC的分析表明，環(huán)氧樹(shù)脂改性后的聚氨酯的熱穩(wěn)定性較水性聚氨酯也有較大程度的提高?！　?

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