基于TMXDI的聚氨酯的合成及其性能研究
发布时间：2021-02-22 18:41
四甲基二甲苯二异氰酸酯（TMXDI）是一种新发展起来的脂肪族异氰酸酯,其潜在用途广泛,主要用于水性聚氨酯（WPU）,油墨,密封剂,胶粘剂,弹性体,汽车涂料和木器涂料等。TMXDI可有效改善聚氨酯产品的强度,附着力,外观,弹性和耐久性。本论文围绕TMXDI合成聚氨酯进行了一系列的研究。首先,我们使用合成的聚酯作为软链段,TMXDI作为硬链段,二羟甲基丙酸（DMPA）进行扩链,制备得到NCO基团封端的预聚物,再用其和苄胺、TMXDI合成具有抗流挂性能的SCA树脂。通过实验发现:SCA树脂的触变因子与预聚物的NCO值有密切关联,NCO值越低,触变性越小,同时,随着SCA晶体的含量从1%到9%的增加,树脂的触变因子先增大再减小。通过测试发现,在NCO值为2%,SCA晶体含量为4%时,触变性最好,即抗流挂性能最强。在汽车涂料的应用测试中,涂层没有流挂,涂层的外观,网格和石击附着力都能满足要求,具有潜在的商用价值。其次,我们使用聚酯作为软链段,使用TMXDI作为硬链段,并使用二羟甲基丙酸（DMPA）进行扩链,通过二甲基乙醇胺（DMEA）进行中和,成功合成了阴离子WPU乳液;分别以TMXDI、异佛尔...
【文章来源】：长春工业大学吉林省
【文章页数】：68 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
TMXDI的两种异构体
第1章绪论3图1.2聚氨酯稳定结构示意图WPU涂料不仅具有良好的外观，而且干燥时间短，因此在木器涂料领域颇受青睐[15]。由于具有优异的耐化学性和耐低温性，其在皮革装饰领域中的应用同样受到重视。此外，它在塑料，汽车，工业和防腐等相关领域也具有非常重要的地位，具有广阔的发展空间。苏勇等人指出WPU涂料也有许多缺点[16]，例如耐水性差。此外，施工时与建筑材料混合后的干燥速度也差强人意。与溶剂型聚氨酯涂料相比，相对较高的成本也是WPU涂料在工业应用中受限的主要因素之一[17]。更重要的是，添加大量的水会对铁质材料产生闪蚀，甚至影响表面涂层的润湿性和外观性能。不仅如此，由于含水量过高，水的流动性强，在施工时易发生流挂现象。然而，溶剂型聚氨酯则可以通过添加SCA（流挂控制剂）晶体合成SCA树脂，防止流挂现象的发生。1.3.1产生流挂的原因在喷涂及干燥涂料时，必须注意中高固含量涂料体系的流挂现象，此外，为确保漆膜光滑平整，在施工过程中，涂料应尽可能拥有最好的流平性[18]。在施工中，涂料出现流挂的因素除了湿模厚、粘度低、溶剂和水的含量[19]外，更重要的是在烘烤过程中，粘度先随温度的上升会发生急剧下降，然后再随着温度的上升而提高的变化。这种变化过程在高固体系的涂料中更加明显。高分子涂料在施工使用时，拥有较低的粘度，有助于高分子膜的流动和易于施工，使其得到充分流平。但是粘度的降低意味着在立面容易发生流挂，这就要求涂料在施工时具有较高的粘度，降低其流动性。这意味着涂料既要在施工时的高剪切力作用下拥有一定的流平性，也要在施工后失去高剪切力的作用下，能够恢复到高粘度的状态。向涂料体系中添加SCA晶体是增强防流挂性能的常用方法。
第2章油性TMXDI抗流挂聚氨酯的合成与应用12第2章油性TMXDI抗流挂聚氨酯的合成与应用2.1概述本章以TMXDI合成SCA树脂开始着手，以提高合成树脂的抗流挂性能为主要目标，从而提高其实际应用能力。主要讨论通过改变聚氨酯聚合物的NCO含量以及SCA晶体的添加量来观察其对抗流变性能的影响，并通过使用FTIR，GPC，DSC，粒度分析仪和流变仪等测量仪器对产品进行表征，结合测试数据来研究制备出的SCA树脂的各项性能。图2.1流挂缺陷示意图如图2.1所示，为流管缺陷照片。上图为没有添加SCA树脂的涂料形成的涂层，下图为添加SCA树脂的涂料形成的涂层，黄色圈内是高膜厚区域产生的流挂缺陷。可以看出，添加SCA晶体可以有效提高涂层的抗流挂性能。
【参考文献】：
期刊论文
[1]有机硅嵌段水性聚氨酯的合成及工艺研究[J]. 徐锦锦,管永华,陈颖,王海峰,李娇,边振浩. 印染助剂. 2019(09)
[2]非牛顿流体粘度测试方法及标准物质研究进展[J]. 邵鸿飞,刘元俊,任万杰,高岩立,胡国星,邓卫华. 宇航计测技术. 2019(S1)
[3]水性聚氨酯胶粘剂国内研究进展[J]. 张东阳,营飞,马智俊,王木立,顾斌,狄志刚,朱东. 粘接. 2019(04)
[4]水性聚氨酯涂料改性研究分析[J]. 渠文学. 化学工程与装备. 2019(04)
[5]聚合法水性聚氨酯的生产工艺[J]. 李辉,丁杨惠勤,李红彬,甘胜华. 聚酯工业. 2019(01)
[6]浅谈工程机械涂装中流挂的原因及解决措施[J]. 农程伟,李柏乐,张志存. 装备制造技术. 2019(01)
[7]羟基改性丙烯酸树脂的制备及性能研究[J]. 苏涌,杜文功,张羽翔,胡玫,陈中华. 河南科学. 2018(11)
[8]聚氨酯涂料研究现状及其发展探索[J]. 苏涌,杜文功,刘娜,陈耀卿,王伟科,胡玫. 河南化工. 2018(10)
[9]水性3C1B汽车涂料抗流挂性能改进研究[J]. 李博. 石化技术. 2018(02)
[10]一种银色金属气雾漆流挂影响因素探讨[J]. 谭建辉,陈炳耀,张志良,宁智勇,郑吕凤. 化工技术与开发. 2017(02)
硕士论文
[1]磺酸盐水性聚氨酯胶粘剂的合成与性能研究[D]. 陈军.华南理工大学 2014
[2]磺酸型水性聚氨酯的制备和改性研究[D]. 王宁.合肥工业大学 2014
[3]高固含量磺酸盐型水性聚氨酯的制备及性能研究[D]. 李伟.华南理工大学 2012
[4]鞋用磺酸盐型水性聚氨酯胶粘剂的制备研究[D]. 宁蕾.华南理工大学 2011
[5]基于氨基磺酸盐的高固含量聚氨酯分散体的合成与性能研究[D]. 董德全.华南理工大学 2010
本文编号：3046403
【文章来源】：长春工业大学吉林省
【文章页数】：68 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
TMXDI的两种异构体
第1章绪论3图1.2聚氨酯稳定结构示意图WPU涂料不仅具有良好的外观，而且干燥时间短，因此在木器涂料领域颇受青睐[15]。由于具有优异的耐化学性和耐低温性，其在皮革装饰领域中的应用同样受到重视。此外，它在塑料，汽车，工业和防腐等相关领域也具有非常重要的地位，具有广阔的发展空间。苏勇等人指出WPU涂料也有许多缺点[16]，例如耐水性差。此外，施工时与建筑材料混合后的干燥速度也差强人意。与溶剂型聚氨酯涂料相比，相对较高的成本也是WPU涂料在工业应用中受限的主要因素之一[17]。更重要的是，添加大量的水会对铁质材料产生闪蚀，甚至影响表面涂层的润湿性和外观性能。不仅如此，由于含水量过高，水的流动性强，在施工时易发生流挂现象。然而，溶剂型聚氨酯则可以通过添加SCA（流挂控制剂）晶体合成SCA树脂，防止流挂现象的发生。1.3.1产生流挂的原因在喷涂及干燥涂料时，必须注意中高固含量涂料体系的流挂现象，此外，为确保漆膜光滑平整，在施工过程中，涂料应尽可能拥有最好的流平性[18]。在施工中，涂料出现流挂的因素除了湿模厚、粘度低、溶剂和水的含量[19]外，更重要的是在烘烤过程中，粘度先随温度的上升会发生急剧下降，然后再随着温度的上升而提高的变化。这种变化过程在高固体系的涂料中更加明显。高分子涂料在施工使用时，拥有较低的粘度，有助于高分子膜的流动和易于施工，使其得到充分流平。但是粘度的降低意味着在立面容易发生流挂，这就要求涂料在施工时具有较高的粘度，降低其流动性。这意味着涂料既要在施工时的高剪切力作用下拥有一定的流平性，也要在施工后失去高剪切力的作用下，能够恢复到高粘度的状态。向涂料体系中添加SCA晶体是增强防流挂性能的常用方法。
第2章油性TMXDI抗流挂聚氨酯的合成与应用12第2章油性TMXDI抗流挂聚氨酯的合成与应用2.1概述本章以TMXDI合成SCA树脂开始着手，以提高合成树脂的抗流挂性能为主要目标，从而提高其实际应用能力。主要讨论通过改变聚氨酯聚合物的NCO含量以及SCA晶体的添加量来观察其对抗流变性能的影响，并通过使用FTIR，GPC，DSC，粒度分析仪和流变仪等测量仪器对产品进行表征，结合测试数据来研究制备出的SCA树脂的各项性能。图2.1流挂缺陷示意图如图2.1所示，为流管缺陷照片。上图为没有添加SCA树脂的涂料形成的涂层，下图为添加SCA树脂的涂料形成的涂层，黄色圈内是高膜厚区域产生的流挂缺陷。可以看出，添加SCA晶体可以有效提高涂层的抗流挂性能。
【参考文献】：
期刊论文
[1]有机硅嵌段水性聚氨酯的合成及工艺研究[J]. 徐锦锦,管永华,陈颖,王海峰,李娇,边振浩. 印染助剂. 2019(09)
[2]非牛顿流体粘度测试方法及标准物质研究进展[J]. 邵鸿飞,刘元俊,任万杰,高岩立,胡国星,邓卫华. 宇航计测技术. 2019(S1)
[3]水性聚氨酯胶粘剂国内研究进展[J]. 张东阳,营飞,马智俊,王木立,顾斌,狄志刚,朱东. 粘接. 2019(04)
[4]水性聚氨酯涂料改性研究分析[J]. 渠文学. 化学工程与装备. 2019(04)
[5]聚合法水性聚氨酯的生产工艺[J]. 李辉,丁杨惠勤,李红彬,甘胜华. 聚酯工业. 2019(01)
[6]浅谈工程机械涂装中流挂的原因及解决措施[J]. 农程伟,李柏乐,张志存. 装备制造技术. 2019(01)
[7]羟基改性丙烯酸树脂的制备及性能研究[J]. 苏涌,杜文功,张羽翔,胡玫,陈中华. 河南科学. 2018(11)
[8]聚氨酯涂料研究现状及其发展探索[J]. 苏涌,杜文功,刘娜,陈耀卿,王伟科,胡玫. 河南化工. 2018(10)
[9]水性3C1B汽车涂料抗流挂性能改进研究[J]. 李博. 石化技术. 2018(02)
[10]一种银色金属气雾漆流挂影响因素探讨[J]. 谭建辉,陈炳耀,张志良,宁智勇,郑吕凤. 化工技术与开发. 2017(02)
硕士论文
[1]磺酸盐水性聚氨酯胶粘剂的合成与性能研究[D]. 陈军.华南理工大学 2014
[2]磺酸型水性聚氨酯的制备和改性研究[D]. 王宁.合肥工业大学 2014
[3]高固含量磺酸盐型水性聚氨酯的制备及性能研究[D]. 李伟.华南理工大学 2012
[4]鞋用磺酸盐型水性聚氨酯胶粘剂的制备研究[D]. 宁蕾.华南理工大学 2011
[5]基于氨基磺酸盐的高固含量聚氨酯分散体的合成与性能研究[D]. 董德全.华南理工大学 2010
本文编号：3046403
本文链接：https://www.wllwen.com/projectlw/hxgylw/3046403.html
最近更新
教材专著
