【碩士】水性聚氨酯的合成及其在運(yùn)動(dòng)場(chǎng)地中的應(yīng)用

申請(qǐng)免費(fèi)試用、咨詢(xún)電話(huà)：400-8352-114

內(nèi)容簡(jiǎn)介

　　【碩士】水性聚氨酯的合成及其在運(yùn)動(dòng)場(chǎng)地中的應(yīng)用　　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：2009　　水性聚氨酯(WPU)是相對(duì)于溶劑型聚氨酯而言的，它是聚氨酯粒子分散在連續(xù)相(水)中的二元膠體體系。由于其本身具有無(wú)毒、不易燃燒、無(wú)污染、節(jié)能、安全可靠等優(yōu)點(diǎn)，目前發(fā)展非常迅速，應(yīng)用于各工業(yè)領(lǐng)域。特別是近年來(lái)，由于溶劑價(jià)格的高漲和人們環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng)，使水性聚氨酯取代溶劑型聚氨酯成為一個(gè)重要的發(fā)展方向。　　水性聚氨酯是包含交替的軟段和硬段單元的嵌段狀共聚物，并有少量帶有被中和或季胺化成鹽的離子基團(tuán)和非離子親水鏈段的重復(fù)單元。柔軟的軟段通常由聚酯或聚醚組成，而剛性的硬段則通常由被低分子量的醇或胺擴(kuò)鏈的二異氰酸酯組成。通常認(rèn)為，水性聚氨酯的性能主要決定于軟硬段的相行為，以及離子特性。這種相行為還取決于軟硬段的含量、結(jié)晶性、長(zhǎng)短和極性，分子鏈問(wèn)或鏈內(nèi)的相互作用如氫鍵和庫(kù)侖力等，以及總體組成和分子量大小?！　? 本文選取可再生、來(lái)源廣泛、價(jià)廉的蓖麻油作為聚氨酯的多元醇組分，采用預(yù)聚體法，引入DMPA，通過(guò)自身乳化，交聯(lián)改性合成水性聚氨酯乳液。在預(yù)聚過(guò)程中可以加入一定量的丁酮，以降低粘度以及作為共溶劑有利于涂膜的形成。研究了預(yù)聚物的合成工藝，考察了NCO／OH比值、羧基含量、中和劑種類(lèi)和中和率、蓖麻油等對(duì)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和性能的影響。發(fā)現(xiàn)NCO／OH初摩爾比提高，涂膜的硬度和機(jī)械強(qiáng)度也相應(yīng)提高，但外觀變差；適宜的NCO／OH摩爾比不僅使乳液具有較好綜合性能，而且還可保持良好的外觀；當(dāng)羧基DMPA在固體份中的重量百分含量超過(guò)4．08％時(shí)，水性PU貯存穩(wěn)定。親水基團(tuán)含量越高越有利于水性聚氨酯的穩(wěn)定，但羧基含量太高，膠膜耐水性差。水性PU的粘度和DMPA的含量、中和度以及溫度等因素有關(guān)。水性聚氨酯體系的粒子尺寸受DMPA的含量影響較大，含量越高，粒子尺寸越小。適當(dāng)提高DMPA含量有利于乳液外觀的改善以及涂膜力學(xué)性能的提高，但過(guò)高的DMPA含量將使耐水性變差，吸水率提高；隨著中和度提高，乳液外觀改善，貯存穩(wěn)定性提高，涂膜拉伸剪切強(qiáng)度增大，但耐水性和斷裂伸長(zhǎng)率降低。并通過(guò)傅立葉紅外光譜分析，表征了聚氨酯分子鏈中形成了由蓖麻油引入的碳碳雙鍵及碳氧雙鍵，以及交聯(lián)結(jié)構(gòu)的產(chǎn)生，從而提高水性聚氨酯涂膜的物理機(jī)械性能和耐水性。并介紹了水性聚氨酯配制運(yùn)動(dòng)場(chǎng)面漆的配方、工藝。以及用水性聚氨酯制成的運(yùn)動(dòng)場(chǎng)面漆組成與性能的關(guān)系。結(jié)果表明，當(dāng)C．O．／N 220的摩爾比為l：1、NCO／OH摩爾比為1．4：1、DMPA添加量為5．5％時(shí)合成的水性聚氨酯涂料具有較好的成膜性、較高的硬度、優(yōu)異的附著力和較好的耐水、耐油性。由此制備的運(yùn)動(dòng)場(chǎng)面漆具有優(yōu)異的性能?！　　　　　?

專(zhuān)題推薦