【碩士】有機(jī)硅改性無(wú)溶劑陽(yáng)離子型聚氨酯

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　　【碩士】有機(jī)硅改性無(wú)溶劑陽(yáng)離子型聚氨酯　　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　　眾所周知，用水性聚氨酯(PU)做成的涂膜具有比較好的力學(xué)性能、耐磨性、耐化學(xué)品性還有柔韌性也比較好等特點(diǎn)，盡管如此，同時(shí)其涂層耐水性差、強(qiáng)度低、價(jià)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(shí)價(jià)格便宜。由此我們可以看出，PU和PA在性能上可以進(jìn)行互補(bǔ)，合成的聚氨酯一聚丙烯酸酯(PUA)復(fù)合乳液可以克服各自的缺點(diǎn)，改善乳液和涂膜的性能。但還沒有達(dá)到特別好的效果。如果用有機(jī)硅進(jìn)行改性，在進(jìn)一步改善其耐候性、耐水性、耐酸堿性的同時(shí)因?yàn)橛袡C(jī)硅富集在涂膜表面，使其還具有良好的機(jī)械性能。　　首先合成聚氨酯預(yù)聚體，再對(duì)其進(jìn)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(dá)到增強(qiáng)其表面施膠度和力學(xué)性能的目的?！　? 本實(shí)驗(yàn)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(jìn)行的是逐步聚合反應(yīng)，形成了用封端的陽(yáng)離子預(yù)聚體。然后再在預(yù)聚體中加丙烯酸羥乙酯，這時(shí)進(jìn)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(jī)硅它們各自的用量對(duì)乳液性能和涂膜性能的影響。運(yùn)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(duì)有機(jī)硅改性無(wú)溶劑陽(yáng)離子型聚氨酯／丙烯酸酯復(fù)合乳液在紙張表面的施膠效果進(jìn)行了簡(jiǎn)單的的討論。紙張表面在進(jìn)行施膠前后分別用掃描電鏡(SEM)進(jìn)行了表征?！　⊙芯拷Y(jié)果表明：　　 (1)在合成機(jī)硅改性無(wú)溶劑陽(yáng)離子型聚氨酯／丙烯酸酯(PUA)復(fù)合乳液時(shí)，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(duì)其進(jìn)行改性，制備出了有預(yù)期結(jié)構(gòu)的無(wú)溶劑陽(yáng)離子型聚氨酯?！　? (2)紅外光譜fiT-m)分析表明了合成的有機(jī)硅改性無(wú)溶劑陽(yáng)離子型聚氨酯／丙烯酸酯乳液中預(yù)期的化學(xué)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(jī)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(jī)硅單體以后，降低了乳膠膜的結(jié)晶度?！　? (3)還有，加入有機(jī)硅，不僅增加了膠膜的柔韌性，還提高了乳液涂膜的力學(xué)性能和耐水性。隨著有機(jī)硅用量的增加，接觸角從78．890提高到113．590，斷裂伸長(zhǎng)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(wú)溶劑陽(yáng)離子型聚氨酯／丙烯酸酯復(fù)合乳液做了簡(jiǎn)單的合成和應(yīng)用探討?！　　　　　?

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