【碩士】有機硅改性無溶劑陽離子型聚氨酯

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　　【碩士】有機硅改性無溶劑陽離子型聚氨酯　　授予學位：碩士　　學位授予單位：陜西科技大學　　學位年度：2012　　眾所周知，用水性聚氨酯(PU)做成的涂膜具有比較好的力學性能、耐磨性、耐化學品性還有柔韌性也比較好等特點，盡管如此，同時其涂層耐水性差、強度低、價格昂貴。不同于水性聚氨酯，用丙烯酸樹脂(PA)做成的涂膜耐水、耐溶劑性好、硬度也可調(diào)，同時價格便宜。由此我們可以看出，PU和PA在性能上可以進行互補，合成的聚氨酯一聚丙烯酸酯(PUA)復合乳液可以克服各自的缺點，改善乳液和涂膜的性能。但還沒有達到特別好的效果。如果用有機硅進行改性，在進一步改善其耐候性、耐水性、耐酸堿性的同時因為有機硅富集在涂膜表面，使其還具有良好的機械性能?！　? 首先合成聚氨酯預聚體，再對其進行交聯(lián)改性，這樣不僅可以增大分子量還可以使分子網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)更加密集，達到增強其表面施膠度和力學性能的目的。　　本實驗采用異佛爾酮二異氰酸酯(IPDI)、聚四氫呋喃醚二醇(PTMGl000)、N-甲基--7_,醇胺(MDEA)和三羥甲基丙烷(TMP)、丫一氨丙基三乙氧基硅烷(KH550)作為主要原料在用丙烯酸丁酯(BA)和苯乙烯(St)單體作為反應(yīng)介質(zhì)的體系中首先進行的是逐步聚合反應(yīng)，形成了用封端的陽離子預聚體。然后再在預聚體中加丙烯酸羥乙酯，這時進行自由基共聚，最后就形成了乳液共聚物。　　在成功合成了所需的乳液后，還研究了n(-NCO)／n(．OH)，MDEA和HEA以及有機硅它們各自的用量對乳液性能和涂膜性能的影響。運用了幾種現(xiàn)代儀器分析表征了其結(jié)構(gòu)、形態(tài)、熱穩(wěn)定性等。此外，還對有機硅改性無溶劑陽離子型聚氨酯／丙烯酸酯復合乳液在紙張表面的施膠效果進行了簡單的的討論。紙張表面在進行施膠前后分別用掃描電鏡(SEM)進行了表征。　　研究結(jié)果表明：　　 (1)在合成機硅改性無溶劑陽離子型聚氨酯／丙烯酸酯(PUA)復合乳液時，研究了其合成的最佳條件，如下： n(-NCO)：n(．Om=1．07，m(St)：m(BA)=1：2，w(MDEA)=5．50％，w(TMP)=0．55％，w(KH550)=0．69％。用乳液共聚法，采用硅烷偶聯(lián)劑KH550對其進行改性，制備出了有預期結(jié)構(gòu)的無溶劑陽離子型聚氨酯?！　? (2)紅外光譜fiT-m)分析表明了合成的有機硅改性無溶劑陽離子型聚氨酯／丙烯酸酯乳液中預期的化學結(jié)構(gòu)已經(jīng)連接上。透射電鏡分析(TEM)表明了乳膠粒分布較為均一、顆粒呈球形，且顆粒的表面光滑；熱重分析(TG’)表明了加入有機硅單體以后，提高了乳膠膜的耐熱穩(wěn)定性；X射線衍射分析(XRD)表明了加入有機硅單體以后，降低了乳膠膜的結(jié)晶度?！　? (3)還有，加入有機硅，不僅增加了膠膜的柔韌性，還提高了乳液涂膜的力學性能和耐水性。隨著有機硅用量的增加，接觸角從78．890提高到113．590，斷裂伸長率也從590．536％提高到了907．680％?！　? 最后，應(yīng)用7-"(甲基丙烯酰氧基)丙基三甲氧基硅烷(KH570)改性無溶劑陽離子型聚氨酯／丙烯酸酯復合乳液做了簡單的合成和應(yīng)用探討?！　　　　　?

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