透明功能化聚碳酸酯基聚氨酯薄膜的分子结构设计与性能研究

发布时间：2021-04-23 15:47

　　随着科技的快速发展和人们环保意识的不断提高,高性能聚合物光学材料的市场需求越来越大。透明聚氨酯（PU）薄膜因其独特的链结构和聚集态结构,具有传统聚氨酯的优异机械性能和良好的光学性能,在光伏、光学仪器、防护、汽车和电子产品等领域具有巨大的应用前景。目前,透明聚氨酯的研究主要集中在聚酯型和聚醚型聚氨酯。聚酯型聚氨酯因其分子链中的酯基极性高,易结晶,透明性差;聚醚型聚氨酯的分子链间作用力较聚酯弱,结晶度低,透明性好,但机械强度较差、耐紫外和耐溶剂性能差。此外,聚氨酯存在耐温性差、易燃和熔融滴落等问题,严重限制了其应用范围。因此,开发具有高性能的透明聚氨酯薄膜是聚氨酯研究领域的重要课题。本论文根据聚合物结构与性能的关系,通过对聚碳酸酯多元醇（PCDLs）的分子结构设计和原材料的选择,制备出高透明的聚碳酸酯基聚氨酯（PCU）薄膜,并对其结构与性能进行系统研究。同时,在此基础上,对其进行改性研究,赋予其特殊的性能,拓宽其应用范围。具体的研究工作如下:1、依据脂肪族PCDLs的酯交换法合成机理和催化剂的催化机理,通过引入Ti元素改性Mg-Fe LDH催化剂,调节其酸碱匹配强度,合成高效的环境友好型M... 

【文章来源】：华南理工大学广东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：193 页

【学位级别】：博士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 透明聚氨酯的研究现状
        1.2.1 透明聚氨酯的主要原料
        1.2.2 透明聚氨酯的合成方法
        1.2.3 透明聚氨酯的研究进展
    1.3 聚氨酯的改性研究
        1.3.1 耐热性
        1.3.2 阻燃性
    1.4 高性能透明聚氨酯的分子结构设计理论
    1.5 本论文的研究工作
        1.5.1 研究背景和意义
        1.5.2 本论文研究的内容
        1.5.3 本论文的创新点
第二章 脂肪族聚碳酸酯多元醇的结构设计与合成研究
    2.1 引言
    2.2 实验部分
        2.2.1 实验原料
        2.2.2 仪器与设备
        2.2.3 Mg-Fe/Ti催化剂的合成
        2.2.4 脂肪族聚碳酸酯多元醇的合成
        2.2.5 测试与表征
    2.3 结果与讨论
        2.3.1 Mg-Fe/Ti催化剂的研究
        2.3.2 脂肪族聚碳酸酯多元醇的研究
    2.4 本章小结
第三章 透明聚碳酸酯基聚氨酯薄膜的研究
    3.1 引言
    3.2 实验部分
        3.2.1 实验原料
        3.2.2 仪器与设备
        3.2.3 透明PCU合成及其薄膜的制备
        3.2.4 测试与表征
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 不同R值对透明PCU薄膜结构与性能的影响
        3.3.2 不同软硬段含量对透明PCU薄膜结构与性能的影响
        3.3.3 不同结构多元醇对透明PCU薄膜结构与性能的影响
        3.3.4 不同分子量多元醇对透明PCU薄膜结构与性能的影响
        3.3.5 不同扩链剂对透明PCU薄膜结构与性能的影响
    3.4 本章小结
第四章 透明氟化聚碳酸酯基聚氨酯薄膜的研究
    4.1 引言
    4.2 实验部分
        4.2.1 实验原料
        4.2.2 仪器与设备
        4.2.3 透明氟化PCU合成及其薄膜的制备
        4.2.4 测试与表征
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 透明氟化PCU薄膜的结构分析
        4.3.2 透明氟化PCU薄膜的光学性能研究
        4.3.3 透明氟化PCU薄膜的热学性能研究
        4.3.4 透明氟化PCU薄膜的动态热机械性能研究
        4.3.5 透明氟化PCU薄膜的力学性能研究
        4.3.6 透明氟化PCU薄膜的耐水性能研究
    4.4 本章小结
第五章 透明阻燃聚碳酸酯基聚氨酯薄膜的研究
    5.1 引言
    5.2 实验部分
        5.2.1 实验原料
        5.2.2 设备与仪器
        5.2.3 聚磷酸铵的超细化与偶联剂改性工艺
        5.2.4 透明阻燃PCU合成及其薄膜制备
        5.2.5 测试与表征
    5.3 结果与讨论
        5.3.1 阻燃剂的结构与性能研究
        5.3.2 透明阻燃PCU薄膜的结构与性能研究
    5.4 本章小结
结论
参考文献
攻读博士期间取得的研究成果
致谢
附件


【参考文献】：
期刊论文
[1]硅烷偶联剂改性聚磷酸铵的制备及其阻燃热塑性聚氨酯弹性体的性能研究[J]. 王洪志,焦传梅.  青岛科技大学学报(自然科学版). 2018(05)
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[3]无卤阻燃热塑性聚氨酯弹性体复合材料研究进展[J]. 周颖,张道海,何敏,秦舒浩,于杰.  塑料助剂. 2017(04)
[4]PDA/MDI/BDO型阻燃TPU的制备及性能研究[J]. 王玉龙,吕利达,裴敏,刘凉冰,李振中.  塑料科技. 2016(01)
[5]硅烷微胶囊包覆聚磷酸铵的制备及其阻燃TPU的研究[J]. 翟金国,许肖丽,尹亮.  聚氨酯工业. 2015(06)
[6]氮磷膨胀型阻燃剂对聚氨酯阻燃性的影响[J]. 常海洲,彭云,江霜英.  皮革与化工. 2015(01)
[7]硬段结构对水性聚氨酯胶粘剂结晶性和微相分离的影响[J]. 宁继鑫,郭学方,范浩军,鲍亮.  皮革科学与工程. 2014(06)
[8]无卤阻燃热塑性聚氨酯的制备与性能研究[J]. 吕励耘,潘万华,孙利明.  塑料工业. 2013(04)
[9]环氧树脂改性MDI型聚氨酯弹性体的性能研究[J]. 甄建军,翟文,唐志勇.  聚氨酯工业. 2012(05)
[10]无卤阻燃聚醚型TPU的研究[J]. 胡志刚,姜宏伟.  聚氨酯工业. 2012(02)

博士论文
[1]聚酯聚氨酯/SiO2（TiO2）纳米复合涂层的制备及表征[D]. 陈永春.复旦大学 2005

硕士论文
[1]PA6/蒙脱土复合材料阻燃性能及阻燃机理的研究[D]. 黄林琳.青岛科技大学 2007
[2]透明聚氨酯弹性体结构与性能的研究[D]. 张晓华.四川大学 2002



本文编号：3155605