【碩士】聚氨酯_明膠共聚物的制備及其成膜性能研究

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　　【碩士】聚氨酯_明膠共聚物的制備及其成膜性能研究　　授予學(xué)位：碩士　　學(xué)位授予單位：陜西科技大學(xué)　　學(xué)位年度：2012　　明膠作為蛋白材料之一其來(lái)源廣泛，價(jià)格低廉。但明膠在工業(yè)加工中提取時(shí)經(jīng)受過(guò)復(fù)雜的物理及化學(xué)處理，結(jié)果導(dǎo)致三股螺旋結(jié)構(gòu)被破壞、多肽鍵被水解，最終得到的產(chǎn)物一明膠分子量小，分子量分布寬，制成膜后薄膜較脆，薄膜耐水性弱，拉伸延伸性小，因此需要對(duì)其進(jìn)行改性以提高其各種性能。本實(shí)驗(yàn)用TDI、PCDL、DMPA、BDO合成了聚氨酯預(yù)聚體，并在其末端引入了水楊醛，然后利用醛基和明膠鏈段上氨基的反應(yīng)來(lái)制備聚氨酯／明膠共聚物，得到了一系列聚氨酯／明膠共聚物?！　?shí)驗(yàn)在合成水性聚氨酯預(yù)聚體時(shí)采用了．NCO過(guò)量法。探討了反應(yīng)溫度，反應(yīng)時(shí)間，DMPA用量，擴(kuò)鏈前的異氰酸根指數(shù)，不同擴(kuò)鏈劑，不同硬段含量對(duì)合成的聚氨酯乳液及乳膠膜性能的影響。并且考察了中和程度和加水量對(duì)乳化時(shí)的相轉(zhuǎn)變的影響。利用FTIR和GPC對(duì)制備的預(yù)聚物進(jìn)行了表征，F(xiàn)TIR分析結(jié)果表明：水楊醛被成功的引入到了聚氨酯預(yù)聚體鏈段上，GPC分析結(jié)果表明實(shí)驗(yàn)制得的水性聚氨酯預(yù)聚體的數(shù)均分子量為8982。實(shí)驗(yàn)還探討了共聚時(shí)體系的pH值及濃度對(duì)共聚反應(yīng)的影響，發(fā)現(xiàn)當(dāng)pH值在5～8之間，聚氨酯乳液及明膠濃度在20％以下時(shí)合成的共聚物乳液的平均電位為．27．7 mV，平均粒徑為504 nnl，乳液分散性及穩(wěn)定性較好。在WPU的用量為50％時(shí)，共聚物乳膠膜的斷裂強(qiáng)度較大，斷裂伸長(zhǎng)率為550％。且在WPU的用量為50％時(shí)，共聚物乳膠膜的接觸角為73．6 O，吸水率為70％，甲苯吸收率為26％。由FTIR分析可知共聚時(shí)明膠鏈段中的氨基參與了與醛基的反應(yīng)；GPC分析得出合成的共聚物的數(shù)均分子量為19164，共聚后分子量增大，可見(jiàn)聚氨酯鏈段已被成功地引入到了明膠鏈段上。對(duì)共聚物的熱分析表明經(jīng)共聚改性后共聚物的熱穩(wěn)定性較明膠相比有很大的提高，改性后共聚物的玻璃化溫度為66℃。XRD分析表明隨著聚氨酯用量的增加，共聚物的結(jié)晶度減小，在聚氨酯含量為50％時(shí)共聚物的結(jié)晶度降低為為2％。實(shí)驗(yàn)還對(duì)乳膠膜進(jìn)行了AFM表征，結(jié)果表明共聚后共聚物的AFM相位圖與聚氨酯的AFM相位圖相比有較大的變化，而且由共聚物制得的乳膠膜表面較為粗糙?！　? 將實(shí)驗(yàn)制備的水性聚氨酯及聚氨酯／明膠共聚物用于綿羊皮服裝革的頂涂，涂飾后的測(cè)試結(jié)果表明：聚氨酯的加入明顯提高了涂層的耐水性，改善了涂層的耐干擦濕擦性，同時(shí)保留了蛋白類(lèi)涂飾劑良好的透水汽性能?！　　　　　?

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