自乳化型醋酸纤维素水性高分子乳液的制备及改性研究

发布时间：2021-04-25 20:39

　　醋酸纤维素是由天然纤维素与醋酸进行酯化反应生成的一种有机酸衍生物,具有无毒、可再生、膜柔韧、稳定性好等优点,常被作为改性树脂、添加剂或成膜物质应用于各种领域。醋酸纤维素不溶于水,只溶解于有机溶剂,因而在应用过程中,会产生大量挥发性有机物（VOC）,对环境造成严重污染,因此需要对醋酸纤维进行水性化研究。本文以二醋酸纤维（CDA）为基材,乙二胺基乙磺酸钠（AAS）、二羟甲基丁酸（DMBA）为亲水剂,异佛尔酮二异氰酸酯（IPDI）为桥连剂,在催化剂的作用下,通过桥连剂中—NCO与CDA中的—OH及亲水剂中的—OH、—NH2反应,将亲水基羧酸基（—COOH）和磺酸基（—NaSO3）引入到CDA分子链中,分别制备出氨基磺酸盐型水性醋酸纤维乳液（SWCA）和羧酸磺酸盐型水性醋酸纤维乳液（DSWCA）,并对所制备的乳液进行了结构表征和性能测试。为了进一步提高乳液及涂膜性能,本论文采用聚氨酯（WPU）乳液对DSWCA乳液进行改性,并对改性后的乳液及其涂膜性能进行了研究。本论文的主要研究内容有以下三个方面:（1）氨基磺酸盐型水性醋酸纤维乳液（SWCA）的制备及性能研究以AAS为亲水剂,在二月桂酸二丁基锡... 

【文章来源】：陕西科技大学陕西省

【文章页数】：82 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
符号说明
1 前言
    1.1 水性高分子乳液概述
        1.1.1 水性高分子乳液的基本组成
        1.1.2 水性高分子乳液的制备步骤和方法
        1.1.3 水性高分子乳液的成膜过程
    1.2 水性高分子乳液的改性方法
        1.2.1 化学接枝改性
        1.2.2 物理多元共混改性
    1.3 纤维素酯
        1.3.1 纤维素及纤维素酯
        1.3.2 纤维素酯的制备
    1.4 醋酸纤维素酯
        1.4.1 醋酸纤维素酯的性能
        1.4.2 二醋酸纤维素酯的应用
    1.5 纤维素酯水性化的研究现状
        1.5.1 水性硝化纤维素乳液
        1.5.2 水性醋酸纤维素乳液
    1.6 研究目的与意义
    1.7 研究内容
2 氨基磺酸盐型水性醋酸纤维乳液（SWCA）的制备及涂膜性能研究
    2.1 引言
    2.2 实验部分
        2.2.1 实验试剂
        2.2.2 实验仪器与设备
        2.2.3 SWCA乳液的制备
        2.2.4 CDA膜的制备
        2.2.5 SWCA涂膜的制备
    2.3 SWCA的结构表征与性能测试
        2.3.1 —NCO含量的测定
        2.3.2 SWCA乳液贮存稳定性测试
        2.3.3 乳液粒径及分散性测试
        2.3.4 FTIR测试
        2.3.5 乳液粘度测试
        2.3.6 TEM测试
        2.3.7 SEM测试
        2.3.8 涂膜接触角测试
        2.3.9 XRD测试
        2.3.10 涂膜热稳定性测试
    2.4 结果与讨论
        2.4.1 FTIR分析
        2.4.2 n（IPDI/AAS）对SWCA乳液粒径的影响
        2.4.3 n（IPDI/AAS）对SWCA乳液表观粘度的影响
        2.4.4 SWCA乳液粒子的微观形貌分析
        2.4.5 n（IPDI/AAS）对SWCA涂膜表观形貌的影响
        2.4.6 n（IPDI/AAS）对SWCA涂膜水接触角的影响
        2.4.7 结晶性分析
        2.4.8 SWCA的热稳定性分析
    2.5 本章小结
3 羧酸磺酸盐型水性醋酸纤维乳液（DSWCA）的制备及性能研究
    3.1 引言
    3.2 实验部分
        3.2.1 试剂与材料
        3.2.2 仪器与设备
        3.2.3 DSWCA乳液的制备
        3.2.4 DSWCA涂膜的制备
    3.3 DSWCA的结构表征与性能测试
        3.3.1 —NCO含量的测定
        3.3.2 乳液存储稳定性测试
        3.3.3 乳液粒径及分散性测试
        3.3.4 乳液固含量测试
        3.3.5 FTIR测试
        3.3.6 TEM测试
        3.3.7 涂膜吸水率测试
    3.4 结果与讨论
        3.4.1 预聚体与CDA的反应温度和时间对反应进程的影响
        3.4.2 R值对DSWCA乳液性能的影响
        3.4.3 DMBA和AAS含量对DSWCA分散体状态的影响
        3.4.4 FTIR分析
        3.4.5 DSWCA乳液粒子的微观形貌分析
        3.4.6 结晶性分析
        3.4.7 涂膜耐水性能的分析
    3.5 本章小结
4 DSWCA/WPU复合乳液（B-WPC）的制备及涂膜性能研究
    4.1 引言
    4.2 实验部分
        4.2.1 试剂与材料
        4.2.2 仪器与设备
        4.2.3 WPU乳液的制备
        4.2.4 B-WPC乳液的制备
        4.2.5 WPU和B-WPC涂膜的制备
    4.3 B-WPC的结构表征与性能测试
        4.3.1 乳液粒径及分散性测试
        4.3.2 乳液固含量测试
        4.3.3 乳液储存稳定性测试
        4.3.4 乳液TEM测试
        4.3.5 涂膜干燥时间测试
        4.3.6 涂膜SEM测试
        4.3.7 涂膜AFM测试
        4.3.8 涂膜接触角测试
        4.3.9 涂膜机械性能测试
        4.3.10 涂膜硬度测试
        4.3.11 涂膜磨损率测试
        4.3.12 涂膜热稳定性测试
    4.4 结果与讨论
        4.4.1 DMBA含量对WPU乳液性能的影响
        4.4.2 WPU含量对B-WPC乳液性能的影响
        4.4.3 B-WPC乳液粒子的微观结构
        4.4.4 WPU含量对B-WPC涂膜干燥速率的影响
        4.4.5 WPU含量对B-WPC涂膜表面性能的影响
        4.4.6 WPU含量对B-WPC涂膜接触角的影响
        4.4.7 WPU含量对B-WPC涂膜力学性能的影响
        4.4.8 WPU含量对B-WPC涂膜硬度和耐磨性的影响
        4.4.9 WPU含量对B-WPC涂膜的热稳定性影响
    4.5 本章小结
5 结论与展望
    5.1 结论
        5.1.1 氨基磺酸盐型水性醋酸纤维乳液（SWCA）的制备及性能研究
        5.1.2 羧酸磺酸盐型水性醋酸纤维乳液（DSWCA）的制备及性研究
        5.1.3 DSWCA/WPU复合乳液（B-WPC）的制备及性能研究
    5.2 创新点
    5.3 展望
致谢
参考文献
攻读学位期间发表的学术论文目录


【参考文献】：
期刊论文
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博士论文
[1]CA/PEI微孔亲和膜的制备及其性能与应用的研究[D]. 陈兆安.中国科学院研究生院（大连化学物理研究所） 2004

硕士论文
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本文编号：3160059