【碩士】常溫自交聯(lián)水基聚氨酯分散體的合成

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　　【碩士】常溫自交聯(lián)水基聚氨酯分散體的合成　　授予學(xué)位：碩士　　學(xué)位授予單位：安徽大學(xué)　　學(xué)位年度：2008　　水基聚氨酯以水取代傳統(tǒng)溶劑作為分散介質(zhì)，使用時(shí)具有不燃、氣味小、無毒、無污染、節(jié)能、價(jià)廉、操作方便等優(yōu)點(diǎn)，而且在性能上仍具有一般溶劑型聚氨酯所具有的高光澤、高耐磨性、高彈性、高粘結(jié)性、耐水、耐候、耐化學(xué)藥品和對(duì)各種基材的良好附著性能，從而在很大的程度上取代了溶劑型聚氨酯，是一種極具潛力的“綠色材料”。水基聚氨酯代替溶劑型的聚氨酯將是聚氨酯工業(yè)發(fā)展的最終方向?！　〔捎米匀榛に嚭铣傻乃郯滨シ稚Ⅲw，具有優(yōu)異的穩(wěn)定性和杰出的成膜性能，但自乳化工藝在聚氨酯分子結(jié)構(gòu)中引入了親水基團(tuán)，分散體成膜后其親水基團(tuán)保留在膜材料中，使得水基聚氨酯膜材料在水的侵蝕下，可能出現(xiàn)溶脹而失去材料的機(jī)械性能；作為涂層材料使用時(shí)，耐濕擦性能不足，涂層長期在水的作用下發(fā)白、起泡、剝離。因此，提高水基聚氨酯材料的耐水性，一直是水基聚氨酯研究的核心。水基聚氨酯涂膜耐水性、耐溶劑性等性能偏差,限制了其應(yīng)用范圍,需對(duì)其進(jìn)行改性。近年來對(duì)水基聚氨酯的改性研究已成為一大熱點(diǎn),其中交聯(lián)改性就是其多種改性手段中的一種。交聯(lián)改性是以化學(xué)鍵的形式將線型(熱塑性)的聚氨酯大分子鏈接在一起,形成具有網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)(熱固性)的聚氨酯樹脂,具有優(yōu)異的耐水、耐溶劑及力學(xué)性能。然而水基聚氨酯分散體的常溫交聯(lián)一直是水基聚氨酯工作者所追求的技術(shù)。本論報(bào)道了一種全新的常溫自交聯(lián)水基聚氨酯分散體的合成，在羧酸型水基聚氨酯分散體分子結(jié)構(gòu)中引入位阻型烷氧基硅烷基團(tuán)。我們?cè)诳偨Y(jié)前人工作的基礎(chǔ)上合成了三種常溫可交聯(lián)的單組分包裝的水基聚氨酯?！　? 1．APPS改性的水基聚氨酯合成利用異戊醇和γ-氨丙基三乙氧基硅烷(APES)反應(yīng), 制備γ-氨丙基三異戊氧基硅烷（APPS）物質(zhì)，然后把APPS引入水基聚氨酯中。　　 2. APHS改性的水基聚氨酯利用苯甲醇和γ-氨丙基三乙氧基硅烷(APES)反應(yīng), 制備γ-氨丙基三甲苯氧基硅烷（APHS）物質(zhì)，然后把APHS引入水基聚氨酯中?！　? 3. APES改性的水基聚氨酯把APES引入水基聚氨酯中，制備常溫自交聯(lián)水基聚氨酯分散體。本論文合成了多個(gè)位阻型烷氧基硅烷引入聚氨酯結(jié)構(gòu)。通過1HP-1490氣相色譜對(duì)位阻型烷氧基硅烷的產(chǎn)率進(jìn)行計(jì)算，通過核磁對(duì)合成位阻型烷氧基硅烷APPS,APHS的結(jié)構(gòu)進(jìn)行表征。研究了位阻型烷氧基硅烷中不同的水解基團(tuán)對(duì)所得乳液穩(wěn)定性、粒徑、膜的耐水耐、耐溶劑性、機(jī)械力學(xué)等性能的影響，及乳液的pH值不同時(shí)對(duì)水解基團(tuán)穩(wěn)定性的影響?！　】傊?，在水基聚氨酯分散體結(jié)構(gòu)中引入位阻型烷氧基硅烷，在分散體中性儲(chǔ)存條件下，位阻型烷氧基硅烷基團(tuán)有十分優(yōu)良的耐水解穩(wěn)定性，位阻基團(tuán)越大烷氧基硅烷穩(wěn)定性越高。在水基聚氨酯分散體成膜過程中，由于分散體中和劑有機(jī)胺的揮發(fā)，分散體體系逐步酸化，在酸的催化下位阻型烷氧基硅烷水解而后縮合形成交聯(lián)。本研究工作目前還處于初步階段，但現(xiàn)有研究證據(jù)已表明在羧酸型水基聚氨酯分散體中引入位阻型烷氧基硅烷可以獲得單組分常溫自交聯(lián)水基聚氨酯分散體?！　　　　　?

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