蓖麻油改性水性聚氨酯的制备及性能研究

发布时间：2020-04-14 10:38

【摘要】：水性聚氨酯作为一种新型聚氨酯,继承了聚氨酯优异性能的同时,又能大大减少有机溶剂的使用,是一种绿色环保的合成材料,因此受到各界广泛关注,并被应用于建筑涂料,木器涂料,及织物皮革涂饰等领域。近年来人们发现水性聚氨酯具有作为水性阻尼涂料的潜力,但需实现其耐水性、力学性能、低温阻尼性能的提升。本文以异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、聚四氢呋喃二醇(PTMG)为主要反应单体合成了水性聚氨酯分散体。通过蓖麻油(CO)和扩链体系的引入及CO交联网络的构建,对聚氨酯的内部结构进行控制,并对其胶膜的耐水性、力学性能、阻尼性能以及其它性能进行研究。研究了聚氨酯的扩链方式对WPU性能的影响,发现体系中后扩链比例的增加使WPU乳液粒径增大、粘度降低,在损失一定阻尼性能和热稳定性的同时,其耐水性和力学性能大幅提高,拉伸强度获得了340%的提升,最大可达47.42MPa。研究CO引入对WPU的影响时,制备了一系列固含量为34%左右的WPU分散体,发现该系列乳液拥有适中的粒径和较小的粘度,其粒径范围为110-180 nm,粘度在14.47-22.98 mPa.s范围。随CO含量的增加,聚氨酯胶膜的耐水性和透光率逐渐下降,但断裂伸长率大幅提升至1626.25%,且有效阻尼初始温度由0.68℃降低至-42.30℃,热稳定性也得到了一定的提高。研究了由CO构建的交联网络对WPU的影响,交联网络的均一性对WPU力学性能和阻尼性能的影响尤为明显,其拉伸强度得到了约25%的提升,有效阻尼初始温度则向低温移动至-43.25℃,具有低温阻尼涂料领域的应用前景。
【图文】：

20图 3.1 不同扩链方式改性水性聚氨酯的合成路线图3.3 水性聚氨酯乳液的固含量水性乳液虽有许多优势，但因其以水为分散介质，必然存在着干燥时间久的缺点。而适当地提高乳液的固含量有利于缩短成膜时间，便于使用。本章对自制的 WPU 乳

对不同乳液的粒径特征进行了测试，表 3-3 为不同扩链方式改性的 WPU 乳液粒径及粒度分布的测试数据，图3.2 为 WPU 乳液的粒度分布及外观图。表 3-3 不同扩链方式改性水性聚氨酯乳液的粒径及粒度分布数据表Code of resins Particle size（nm） Polydispersity IndexWPU-1-1 115.2 0.085WPU-1-2 121.1 0.074WPU-1-3 130.7 0.071WPU-1-4 139.6 0.069WPU-1-5 146.2 0.053从表3-3中可以看出，不同扩链方式制得的WPU乳液粒径在110-150nm范围内，，
【学位授予单位】：长春工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TQ323.8

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本文编号：2627207