可实现亲/疏水性转变的聚氨酯及其共聚树脂的合成与性能研究

发布时间：2020-12-04 10:14

　　聚氨酯分子可设计性强,综合性能优良,被广泛应用于涂料、胶黏剂和弹性体等各领域。其中,水性聚氨酯（Waterborne Polyurethane,WPU）因其具有绿色环保的特性已经成为该领域的研究热点和发展方向。WPU以水作为分散介质,具有无毒、无气味和低VOC等优点,但WPU链上起乳化和稳定分散体作用的亲水离子/链段的存在,导致其成膜和耐水性变差,力学性能下降,从而限制了WPU的应用与发展。本论文通过在聚氨酯大分子结构中引入功能单体,以CO₂为亲/疏水调控“开关”,合成出CO₂调控亲/疏水性聚氨酯（S-PU）及聚氨酯-聚甲基丙烯酸甲酯（SPU-co-PMMA）共聚材料,并得到其CO₂水乳液（SPU-PMMA-CO₂）。利用叔胺基在CO₂水溶液中的质子化作用和CO₂脱除后的去质子化作用,实现了聚氨酯及其共聚树脂在水中的可逆自乳化。主要研究了在CO₂刺激响应条件下,两种大分子链自组装所得乳液粒子的微观结构及胶膜性能变化,并分析了胶膜耐水性... 

【文章来源】：合肥工业大学安徽省 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：81 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

异氰酸酯与不同物质的基本反应原理

水性聚氨酯制备及分类氨酯（PU）是一种由软段和硬段交替排列构成的具有独特的微相段聚合物。为了实现聚氨酯的改性、复合和高性能化，并便于其使酯分散在介质中形成聚氨酯分散体。有机溶剂作为聚氨酯的分散介种类多和汽化潜热小等特点，对聚氨酯的应用和改性起到了重要作剂的毒性、气味和对环境的破坏也在一定程度上限制了其应用。水环境友好型溶剂，已经成为聚氨酯最主要的“绿色化”分散介质。为在水中的分散，避免外用乳化剂对体系的污染，需要在其大分子入亲水链段或者亲水基团，通过自乳化法，实现其在水中的分散以定。性聚氨酯（WPU）的制备过程：首先二异氰酸酯与低聚物多元醇剂合成-NCO 封端的聚氨酯预聚体，然后通过在预聚体中引入亲水现其在水中自乳化，形成水性聚氨酯分散体。按照亲水基团的种类为离子型水性聚氨酯和非离子型水性聚氨酯。

图 1.3 在极性非质子溶剂中 CO2和胺基之间的可逆反应Fig 1.3. Reversible covalent chemistry between CO2and aminesCO2在水中的溶解行为图 1.4 CO2在水中的溶解平衡


本文编号：2897418