【碩士】環(huán)境友好型聚氨酯的制備及其性能研究

內容簡介

　　【碩士】環(huán)境友好型聚氨酯的制備及其性能研究　　授予學位：碩士　　學位授予單位：安徽大學　　學位年度：2008　　聚氨酯是在高分子主鏈上含有許多重復的-NH-CO-O-基團的高分子化合物通稱為聚氨基甲酸酯(Polyurethane,簡稱PU).自從1937年德國拜耳教授首次合成聚氨酯以來,聚氨酯以其軟硬段可調范圍廣、耐低溫、柔韌性好以及附著力強等優(yōu)點而得到廣泛應用。聚氨酯的發(fā)展經歷了由油溶性聚氨酯逐漸過渡到環(huán)保型聚氨酯的階段。油溶性聚氨酯的毒性使人們對環(huán)保型聚氨酯的開發(fā)產生了濃厚的興趣。環(huán)保型聚氨酯的分散介質是環(huán)保的、對空氣沒有污染、節(jié)能的，符合廣大行業(yè)的需要，例如紡織助劑、造紙工業(yè)、涂料以及粘合劑等等。尤其水性聚氨酯的應用，已經大部分的取代了油溶性聚氨酯的使用，但是耐水性始終是水性聚氨酯材料要解決的問題。本課題在廣泛總結文獻已報道的各種方法改性水性聚氨酯的基礎上，進一步發(fā)展了引入有機氟，增加交聯度等措施，來提高水性聚氨酯材料的耐水性。具體工作可以分為三部分進行：　　第一、水性聚氨酯的改性解決水性聚氨酯材料的耐水問題，一直都是水性聚氨酯研究的核心。基于聚氨酯分子的可剪裁特性，理論上在聚氨酯結構中引入有機氟等內疏水性鏈段或者提高水性聚氨酯鏈段的交聯度，可以提高水性聚氨酯材料的耐水性，從而能夠從分子結構上控制水性聚氨酯材料的性能，制備出具有耐水功能的膜材料。本文采取在聚氨酯鏈段中引入氟原子和利用環(huán)氧樹脂來提高水性聚氨酯材料的耐水性能。研究結果發(fā)現：1.通過在聚氨酯鏈段中引入氟原子和環(huán)氧樹脂確實能夠提高水性聚氨酯材料的耐水性；2.通過在聚氨酯鏈段中引入氟原子和環(huán)氧樹脂使水性聚氨酯材料的綜合性能得到了改善，但是都要注意適度的添加有機氟或者環(huán)氧樹脂?！　? 第二、DMBA基水性聚氨酯的合成DMBA作為DMPA的替代物，越來越被更多的科研工作者所討論。DMBA具有不同于DMPA的分子結構，利用DMBA合成水性聚氨酯的工藝也不同于DMPA基水性PU，本課題對這兩種方法進行了比較和區(qū)別。研究結果發(fā)現：1.利用DMBA合成水性聚氨酯的合成工藝可以避免有機溶劑帶來的污染；2.DMBA合成水性聚氨酯的合成工藝需要更短的反應時間；3.DMBA合成的水性聚氨酯預聚體的分散過程完全不同于DMPA基水性聚氨酯分散液?！　〉谌?、醇溶性聚氨酯的開發(fā)醇溶性聚氨酯也是油溶性聚氨酯的替代物，是一種準環(huán)保的聚氨酯。本課題的研究是但是只是基礎性的研究，還需要進一步的發(fā)展和完善。研究發(fā)現：醇溶性聚氨酯乳液的成膜過程和內部結構也不同于水性聚氨酯乳液的?！　? 總之，通過對水性聚氨酯內部結構的改性合成、分散體穩(wěn)定性的研究以及膜材料的性能，達到了提高水性聚氨酯材料的耐水性的目的，而且也能夠提高水性聚氨酯材料的綜合性能。在實驗室長期實驗所積累的經驗基礎上，我們也摸索了一條醇溶性聚氨酯的合成路線，它能夠滿足以些特殊的性能要求，來代替油溶性聚氨酯的應用，但是還需要進一步的發(fā)展和完善?！　?

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