核壳型聚氨酯改性阳离子聚丙烯酸酯乳液的制备及评价

发布时间：2021-04-29 21:44

　　阳离子水性聚氨酯因其主链或侧链带有阳离子基团,赋予其与其他水性聚氨酯不同的优异特性,在阳离子基团提高水性聚氨酯乳化性的同时,也降低了胶膜的耐水性。水性丙烯酸酯乳液对环境友好,低成本以及优异的凃饰性,结构易于调节等特点,在水性涂料、油墨和粘合剂等诸多领域有着广泛的应用。然而,普通的水性聚丙烯酸酯具有缺乏亲水性,耐有机溶剂性差,高温下易粘、低温下易脆等缺点。因此,将水性聚氨酯与聚丙烯酸酯乳液进行复合,可以结合PU和PA的优异特性,从而开发出具有广泛应用前景的高性能环保型材料。目前对阳离子PUA的研究较少,而生产实践中又迫切需要阳离子型的PUA,以方便其与阳离子助剂的复配使用。课题通过对阳离子聚氨酯分子链的嵌段结构、软链段的选择、PUA的互穿网络结构、PUA的核壳结构等进行设计。确定阳离子聚氨酯的结构、PU与PA的比例、PA在核壳结构中的比例。制备出乳液稳定、胶膜性能良好,并具有一定的应用性能的PUA产品。此外,课题通过粒径分析、乳液稳定性等测试方法对聚合物乳液进行评价;以耐水、酸和碱性测试、胶膜性能测试、静态接触角测试对聚合物胶膜进行评价;采用傅里叶变换红外光谱（FT-IR）、热重（TG）... 

【文章来源】：武汉纺织大学湖北省

【文章页数】：73 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
1 绪论
    1.1 水性聚氨酯的简介
    1.2 水性聚丙烯酸酯乳液的简介
    1.3 聚丙烯酸酯的改性
        1.3.1 乙烯基单体改性丙烯酸酯乳液
        1.3.2 环氧改性丙烯酸酯乳液
        1.3.3 有机氟改性丙烯酸酯乳液
        1.3.4 有机硅改性丙烯酸酯乳液
        1.3.5 聚氨酯改性丙烯酸酯乳液
        1.3.6 其他改性方法
    1.4 PUA复合乳液的性能研究现状
    1.5 研究目标、研究内容及意义
    1.6 课题的创新性
2 实验原理
    2.1 聚氨酯的合成原理、工艺及原料选择
        2.1.1 阳离子水性聚氨酯的合成
        2.1.2 水性聚氨酯单体的选择
        2.1.3 聚氨酯基本反应流程
    2.2 聚丙烯酸酯反应原理及原料的选择
        2.2.1 聚丙烯酸酯的反应原理
        2.2.2 聚丙烯酸酯单体的选择
    2.3 核壳结构聚氨酯-丙烯酸酯乳液反应机理及聚合方法
        2.3.1 核壳乳胶粒生成机理
        2.3.2 聚氨酯改性聚丙烯酸酯的制备方法
3 材料与方法
    3.1 实验试剂及仪器
        3.1.1 实验试剂
        3.1.2 实验仪器
    3.2 聚氨酯改性聚丙烯酸酯聚合物的制备
        3.2.1 阳离子聚氨酯的制备
        3.2.2 聚氨酯改性聚丙烯酸酯聚合物的制备
    3.3 乳液测试
        3.3.1 粒径及其分布
        3.3.2 稀释稳定性
        3.3.3 耐酸碱稳定性
        3.3.4 耐电解质稳定性
        3.3.5 冻融稳定性
        3.3.6 高温稳定性
        3.3.7 透射电镜(TEM)
    3.4 胶膜性能测试
        3.4.1 胶膜耐水、酸、碱
        3.4.2 胶膜接触角测试
        3.4.3 傅里叶红外光谱(FT-IR)分析
        3.4.4 热重分析(TG)
    3.5 基本应用性能测试
        3.5.1 扫描电镜(SEM)
        3.5.2 抗静电性
        3.5.3 抗起毛起球性能
    3.6 羊绒整理工艺
4 结果与讨论
    4.1 阳离子WPU的主链及分子内交联结构设计
        4.1.1 阳离子WPU乳液粒径
        4.1.2 阳离子WPU的 FT-IR
        4.1.3 阳离子WPU的热性能
        4.1.4 本节小结
    4.2 聚氨酯软单体的选择、组成与其性能
        4.2.1 不同软段阳离子WPU乳液粒径
        4.2.2 不同软段阳离子WPU乳液稳定性
        4.2.3 不同软段阳离子WPU的 FT-IR
        4.2.4 聚氨酯改性聚丙烯酸酯乳液粒径
        4.2.5 聚氨酯改性聚丙烯酸酯乳液稳定性
        4.2.6 聚氨酯改性聚丙烯酸酯胶膜接触角
        4.2.7 聚氨酯改性聚丙烯酸酯胶膜耐水、酸和碱性
        4.2.8 聚氨酯改性聚丙烯酸酯的FT-IR
        4.2.9 聚氨酯改性聚丙烯酸酯的热性能
        4.2.10 本节小结
    4.3 聚氨酯软链段配比的选择、组成与其性能
        4.3.1 不同比例混合软段聚氨酯WPU乳液粒径
        4.3.2 不同比例混合软段聚氨酯改性聚丙烯酸酯乳液粒径
        4.3.3 不同比例混合软段聚氨酯改性聚丙烯酸酯胶膜的性能
        4.3.4 不同比例混合软段聚氨酯改性聚丙烯酸酯胶膜的耐水、酸和碱性
        4.3.5 本节小结
    4.4 PU与 PA比例的选择与确定
        4.4.1 不同比例聚氨酯改性丙烯酸酯乳液的粒径
        4.4.2 不同比例聚氨酯改性丙烯酸酯胶膜的性能
        4.4.3 不同比例聚氨酯改性丙烯酸酯胶膜接触角
        4.4.4 不同比例聚氨酯改性丙烯酸酯胶膜耐水、酸和碱性
        4.4.5 本节小结
    4.5 PUA聚合物中PU与 PA相对含量的确定(核壳结构)
        4.5.1 核壳PUA乳液粒径
        4.5.2 核壳PUA胶膜耐水、酸和碱
        4.5.3 核壳PUA乳液的透射电镜
        4.5.4 核壳PUA处理羊绒的扫描电镜
        4.5.5 核壳PUA的应用性能
        4.5.6 本节小结
    4.6 PUA聚合物中PA在核壳结构中的比例及其基本性能
        4.6.1 PUA乳液粒径
        4.6.2 PUA胶膜性能
        4.6.3 本节小结
5 结论
参考文献
附录
致谢



本文编号：3168226