【碩士】含硅聚氨酯改性聚丙烯酸酯的研究

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　　【碩士】含硅聚氨酯改性聚丙烯酸酯的研究　　授予學(xué)位：碩士　　學(xué)位授予單位：合肥工業(yè)大學(xué)　　學(xué)位年度：2011　　本研究合成了陰離子型和非離子型水性含硅聚氨酯乳液，同時合成了酯溶性含硅聚氨酯改性聚丙烯酸酯，并對產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)與性能進(jìn)行表征和測試。以異佛爾酮二異氰酸酯(IPDI)、二羥甲基丙酸(DMPA)、l，4．丁二醇(1，4一BDO)和端羥基硅油(PDMS．OH)為主要原料，分別采用聚醚二元醇N220和N210，合成了兩種陰離子型含硅聚氨酯IWPU—N220和IWPU．N210乳液。分別考察了WN220(PDMS．OH占N220與PDMS。OH的質(zhì)量比)和WN210(PDMS．OH占N210與PDMS—OH的質(zhì)量比)對IWPU—N220和IWPU．N210結(jié)構(gòu)及性能的影響。研究結(jié)果表明，兩種IWPU樹脂中，PDMS—OH鏈段與氨基甲酸酯形成了嵌段共聚結(jié)構(gòu)。IWPU．N220和IWPU—N21 0樹脂的吸水率均隨著WN220與WN2lo的增加而降低，而它們的乳液粘度先降低后增加。IWPU—N220乳液的粒徑隨著WN220的增大呈先減小后增加的趨勢，乳膠粒粒徑呈單峰分布，且分布變窄；而IWPU．N210乳液的粒徑隨著WN2Io的增大呈先增加后減小再增加的趨勢，乳膠粒粒徑分布由雙峰變?yōu)閱畏澹曳植甲冋?。IWPU．N220和IWPU．N210樹脂的Tg在WN220和WN210均小于50％時基本保持不變，而當(dāng)WN220和WN2lo均大于50％時，它們的Tg明顯增加。兩種IWPU樹脂的熱分解過程均呈現(xiàn)為三段，且每段的最大分解速率溫度隨著WN220和WN2lo的增加變化程度不同。WN220的增加對IWPU．N220樹脂的起始分解溫度影響較小，而WN2io的增加對IWPU．N210樹脂的起始分解溫度影響較大?！　? 采用聚乙二醇(PEGl 000)為親水?dāng)U鏈劑，以甲苯二異氰酸酯(TDI)、端羥基硅油(QLS．203)、聚醚二元醇(N210)為主要原料制備了非離子型含硅聚氨酯(NWPU)乳液。研究了QLS．203用量對乳液穩(wěn)定性以及NWPU樹脂結(jié)構(gòu)與性能的影響。結(jié)果表明，QLS一203已引入到NWPU鏈段結(jié)構(gòu)中。隨著QLS一203用量的增加，NWPU乳液穩(wěn)定性變差，其粘度增加，同時粒徑先增大后減小。　　 NWPU結(jié)構(gòu)中引入QLS．203結(jié)構(gòu)能夠提高NWPU樹脂的耐熱性，且當(dāng)QLS一203用量為單體總量的15wt％時，NWPU乳液穩(wěn)定性及其樹脂耐熱性最好。隨著QLS一203的用量增加，NWPU樹脂中硬段及PEG鏈段結(jié)晶速率加快，且Tg提高。NWPU樹脂的結(jié)晶與熔融溫度也受到QLS．203用量的影響?！　? 以分子量不同的PDMS．OH(分子量：1000、2000、4000)、IPDI、丙烯酸羥乙酯(HEA)為主要原料，合成出三種酯溶性含硅聚氨酯(SPUlooo；SPU2000,SPU4000)。研究表明，隨著PDMS．OH分子量的增加，三種SPU樹脂的分子量和Tg均降低，其溶液粘度先降低后增加。SPUlooo熱分解過程分為兩段，而SPU2000和SPU4000熱分解過程分為三段，但三種SPU樹脂的起始分解溫度隨著PDMS．oH分子量的增加而增大。　　采用合成的SPU與丙烯酸酯單體共聚，制得SPUlooo、SPU2000和SPU4000三種改性的聚丙烯酸酯(SPU．A)，并對其結(jié)構(gòu)與性能進(jìn)行研究。結(jié)果表明，SPUlooo、SPU2000、SPU4000均已經(jīng)共聚到聚丙烯酸酯分子鏈上，且三種SPU—A溶液的粘度隨著SPU用量的增加而增加。SPU用量的增加對三種SPU—A樹脂的起始分解溫度有不同程度的影響，而對三種SPU．A樹脂的最大分解速率溫度影響均較小。SPUlooo．A的Tg隨著SPUlooo用量的增加先降后升；SPU2000．A的Tg隨著SPU2000用量的增加先升后降；SPU4000．A的Tg隨著SPU4000用量的增加變化無明顯規(guī)律。因聚丙烯酸酯中引入SPU結(jié)構(gòu)，三種SPU．A漆膜的耐溶劑性和絕緣性均有較大提高，綜合性能優(yōu)良。　　

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