氧化石墨烯改性水性聚氨酯的制备及在包装涂料中的应用

发布时间：2021-06-24 06:32

　　随着国内外环保规定的不断提高,包装印刷行业为了更好的发展,多数产品的外包装材料也不断追求安全性及环保性的要求。水性聚氨酯（WPU）因为优异的性能在包装印刷行业受到青睐。对于包装印刷行业要求的低挥发性有机化合物（VOC）含量、无毒、耐高温的性能,需要对WPU进一步改性。氧化石墨烯（GO）作为性能优越的新型碳材料,应用在聚合物中有效地提高了材料性能。本文以氧化石墨烯与水性聚氨酯结合赋予材料各项性能。本文用聚酯二元醇（PCL）,异佛尔酮二异氰酸酯（IPDI）,甲基丙烯酸甲酯（MMA）为主要原料,且加入磺酸型和羧酸型亲水扩链剂,分别以氧化石墨烯和修饰的GO改性水性聚氨酯,制备了零VOC、无三乙胺特性的耐高温型水性聚氨酯-丙烯酸酯（WPUA）乳液及胶膜,采用多种仪器对乳液和胶膜进行测试。论文研究内容如下:（1）以IPDI、PCL、MMA为原料,以1,4-丁二醇、二羟甲基丁酸为扩链剂,采用GO对水性聚氨酯进行共混改性,制备了GO改性的无三乙胺特性的GO/WPUA乳液,探究GO添加量对乳液的影响。结果表明:制备出少层的氧化石墨烯,低含量的GO稳定均匀分散在WPUA体系中。当GO加入量为0.75%时,... 

【文章来源】：陕西科技大学陕西省

【文章页数】：80 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图２－〗ＧＯ／ＷＰＵＡ复合乳液的反应路线图??Ｆｉｇ．?２－１?Ｒｅａｃｔｉｏｎ?ｒｏｕｔｅ?ｏｆ?ＧＯ／ＷＰＵＡ?ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ?ｅｍｕｌｓｉｏｎ??

????峰２８４．８?ｅＶ定标，扫描次数２次，入射角为９０°进行测量。??２．３．９接触角测试??采用德国ＫＲＵＳＳ公司ＤＳＡ２５型光学接触角测量仪，在室温Ｆ悬滴法测试／膜表面??水接触角。??２．４结果与讨论??２．４．１氧化石墨烯的表征??（１）红外分析??

??陕西科技大学硕士学位论文???１?Ｉ??名?Ｉ?ＧＯ?石墨??二?ＪＬ???＾＾－—一一?？??０?１０?２０?３０?４０?５０?〇０??ｉａ°）??图２－３?ＧＯ与石墨的ＸＲＤ光谱图??Ｆｉｇ．?２－３?ＸＲＤ?ｓｐｅｃｔｒｕｍ?ｏｆ?ＧＯ?ａｎｄ?ｇｒａｐｈｉｔｅ??图２－３为石墨与ＧＯ的Ｘ射线衍射图。如图所示，石墨在２０?＝２６．４°处出现尖锐的衍??射峰，由布拉格晶体衍射公式可得，对应的层间距ｄ＝０．３３７ｎｍ。说明晶体结构有序性比??较高。在ＧＯ谱图中，位于２６．４°处石墨的较强特征峰消失，但在２＾＝１１．７１°处出现新的??衍射峰，带入布拉格方程计算可知，其晶格间距为０．７４?ｎｍ，据相关文献可知％此衍射??峰对应于ＧＯ的Ｘ射线特征衍射峰，此峰峰强明显减弱，峰宽增加，其层间距明显大于??石墨层间距。表明被氧化后的石墨烯其晶体结构受到破坏，且ＧＯ层间因含氧基团的插??入，致使其层间的间距增大。??（３）拉曼光谱分析??ＤＢａｎｄ??ｉ?Ｍ??一一＜ｙ，一ｉｒｖ＾．？■一七对丨??１００１１?１２００?１４００?１６００?１８００?２０００??Ｒａｍａｎ?ＳｈｉｆＶｃｎｉ＂＾??图２－４?ＧＯ与石墨的拉曼光谱图??Ｆｉｇ．?２－４?Ｒａｍａｎ?ｓｐｅｃｔｒａ?ｏｆ?ＧＯ?ａｎｄ?ｇｒａｐｈｉｔｅ??拉曼光谱分析可用于研究分子结构，获知物质的振动转动能级变化情况进行分析。??Ｒａｍａｎ分析作为理想分析工具，用来获知石墨烯的层数和无序性。图２－４为ＧＯ与石墨??的拉曼谱图，在１５８２?ｃｍ－１处石墨出现一个尖锐的吸收峰，对应为Ｇ峰。这是石墨ｓｐ２??１８??


本文编号：3246568