【碩士】氟硅改性聚氨酯乳液的制備工藝及性能研究

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　　【碩士】氟硅改性聚氨酯乳液的制備工藝及性能研究　　授予學(xué)位：碩士　　學(xué)位授予單位：大連海事大學(xué)　　學(xué)位年度：2010　　隨著環(huán)保意識的增強(qiáng)，低表面能環(huán)保型涂料己成為涂料發(fā)展的主要方向。水性聚氨酯一聚丙烯酸酯乳液既具有聚氨酯(PU)優(yōu)異的抗劃傷性、拉伸性和粘附性，同時(shí)又具備了聚丙烯酸醋(PA)的耐候性、耐腐蝕性，但是，兩者的性能都決定了聚氨酯一聚丙烯酸酯乳液(PUA)耐水性差。通過引入鍵能高，表面能極低的氟元素，則可以同時(shí)獲得具有低表面能，耐水性優(yōu)異的氟化水性聚氨酯一聚丙烯酸酯乳液。碳納米管作為21世紀(jì)的新型材料，具有奇異的結(jié)構(gòu)和獨(dú)特的物理性能，可提高聚合物復(fù)合材料的多種性能，被認(rèn)為是制備高性能聚合物復(fù)合材料最理想的候選填料之一?！　? 本實(shí)驗(yàn)首先以有機(jī)硅改性聚氨酯(SiWPU)為種子乳液，向種子乳液中滴加全氟丙烯酸酯、丙烯酸丁酯(BA)、甲基丙烯酸丁酯(BMA)三種單體，制備具有核殼結(jié)構(gòu)的FSiPUA復(fù)合乳液。通過測試乳液的穩(wěn)定性、乳液粒徑、涂膜水接觸角和吸水率，研究了反應(yīng)溫度、全氟丙烯酸酯用量、丙烯酸酯單體用量、引發(fā)劑用量、乳化劑用量及配比上述各因素對乳液性能及其涂膜性能的影響。同時(shí)對復(fù)合乳液涂膜進(jìn)行了化學(xué)結(jié)構(gòu)與表面形貌的表征。研究表明，制備出的氟硅改性聚氨酯一聚丙烯酸酯乳液(FSiWPUA)具有優(yōu)異的性能，全氟單體的加入能夠有效改善乳液膠膜的耐水性及表面疏水性?！　? 在氟硅改性水性聚氨酯一聚丙烯酸酯乳液研究的基礎(chǔ)上，分別用溶液共混法和原位聚合法制備了納米粉體／氟硅改性水性聚氨酯一聚丙烯酸酯雜化乳液。研究了納米粉體分散性、種類、加入量等因素對雜化乳液性能及涂膜性能的影響。選用端羥基的碳納米管及通過超聲分散和分散劑的加入使納米粉體獲得更優(yōu)異的分散性及與基體的相容性，從而在使制備出的乳液性能更佳的同時(shí)，保證了雜化乳液膠膜的耐水性和疏水性不會變差。同時(shí)對雜化乳液膠膜進(jìn)行了化學(xué)結(jié)構(gòu)與表面形貌特征的表征。結(jié)果表明，納米粉體的加入能夠極大的改善乳液膠膜的粗糙度和表面能。　　

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