硬脂酸型聚氨酯涂料的合成及性能研究
发布时间：2021-07-09 14:48
固化剂作为聚氨酯涂料的重要组成成分,对涂料的机械性能、耐热性、耐水性、耐腐蚀性等都有很大影响,因此具有重要的研究意义。但随着石油等不可再生资源的短缺和日益增加的环境问题,追求绿色环保的可持续发展成为当今社会研究的方向。本论文以此研究方向为基础,选用生物质衣康酸（IA）和天然植物油亚油酸（LA）为主要原料,从根源上取代了部分石油基聚合物。主要利用羟基化反应和酯化缩聚反应分别制备了硬脂酸型聚氨酯固化剂和不饱和聚酯,并应用到双组分聚氨酯涂料中,对膜性能进行探究。9,10,12,13-四羟基硬脂酸（THSA）是将LA和甲酸经H2O2氧化水解制得,此中间产物再进一步与多异氰酸酯合成硬脂酸型聚氨酯固化剂（THSA-TDI型固化剂和THSA-HDI型固化剂）。主要探究了反应时间、反应温度、原料摩尔比和异氰酸酯种类对固化剂NCO含量、黏度和热性能的影响,并通过FT-IR对两种固化剂的结构进行了表征。研究表明,THSA-TDI型固化剂适宜反应条件:N2保护,nTDI:n THSA=2.5:1,恒...
【文章来源】：青岛科技大学山东省
【文章页数】：86 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
前言
第1章 文献综述
1.1 双组分聚氨酯涂料概述
1.1.1 双组分聚氨酯涂料的组成和特点
1.1.2 聚氨酯涂料的现状和研究进展
1.2 聚氨酯固化剂的合成及应用
1.2.1 聚氨酯固化剂组分的合成方法
1.2.2 异氰酸酯的反应性
1.3 聚酯多元醇概述
1.3.1 聚酯多元醇的合成
1.3.2 改性聚酯多元醇
1.4 聚醚多元醇概述
1.4.1 聚醚多元醇的合成
1.4.2 改性聚醚多元醇
1.5 聚氨酯涂料催化剂概述
1.6 聚氨酯涂料消泡剂概述
1.7 研究意义及内容
1.7.1 本论文的研究意义
1.7.2 本论文的研究内容
第2章 硬脂酸型聚氨酯固化剂的合成
2.1 实验部分
2.1.1 实验主要试剂
2.1.2 实验主要仪器
2.1.3 实验方法
2.2 分析与表征
2.2.1 NCO含量
2.2.2 黏度测定
2.2.3 红外光谱(FT-IR)分析
2.2.4 核磁共振氢谱(1H-NMR)分析
2.2.5 热重分析(TG)分析
2.3 结果与讨论
2.3.1 THSA的结构分析
2.3.2 THSA-TDI型固化剂的合成
2.3.3 THSA-HDI型固化剂的合成
2.3.4 固化剂的性能比较
2.4 本章小结
第3章 聚衣康酸丁二酸乙二醇酯的合成与表征
3.1 实验部分
3.1.1 实验主要试剂
3.1.2 实验主要仪器
3.1.3 实验方法
3.2 分析与表征
3.2.1 酸值的测定
3.2.2 羟值的测定
3.2.3 酯化率的测定
3.2.4 凝胶渗透色谱(GPC)分析
3.2.5 FT-IR分析
3.2.6 ~1(H)-NMR分析
3.2.7 TG分析
3.3 结果与讨论
3.3.1 酯化阶段反应时间和温度的影响
3.3.2 缩聚阶段温度的影响
3.3.3 催化剂种类的影响
3.3.4 二元酸摩尔比的影响
3.3.5 PEIS的结构分析
3.3.6 PEI与PEIS的性能比较
3.4 本章小结
第4章 硬脂酸型聚氨酯涂料的性能研究
4.1 实验部分
4.1.1 实验主要试剂
4.1.2 实验主要仪器
4.1.3 实验方法
4.2 分析与表征
4.2.1 固含量
4.2.2 干燥时间
4.2.3 硬度
4.2.4 附着力
4.2.5 冲击强度
4.2.6 拉伸性能
4.2.7 TG分析
4.2.8 DSC分析
4.2.9 SEM分析
4.3 结果与讨论
4.3.1 涂膜基本性能参数
4.3.2 涂膜的拉伸性能
4.3.3 涂膜的表观形态分析
4.3.4 涂膜的热性能分析
4.4 本章小结
结论
参考文献
致谢
攻读学位期间发表的学术论文目录
【参考文献】：
期刊论文
[1]线型聚硅氧烷改性聚醚型聚氨酯/环氧树脂互穿聚合物网络[J]. 余晨曦,赵晨,陈政翰,朱静,周金龙,姜彦,张嵘,张洪文. 高分子材料科学与工程. 2017(01)
[2]聚氨酯预聚体黏度的影响因素探究[J]. 代青华,刘秀生,黄虹,汪洋. 材料保护. 2017(01)
[3]非锡催化剂在高固体分聚氨酯涂料中的应用研究[J]. 于献,周如东. 涂料工业. 2014(04)
[4]9,10,12,13-四羟基硬脂酸钠在低温硬质水及中性pH条件下的特异性能[J]. 赵晓,胡学一,方云,叶信谷. 精细化工. 2013(09)
[5]环保型有机锆类催化剂在双组分水性聚氨酯涂料中的应用研究[J]. 许飞,胡中,陈卫东,朱柯,祝宝英,庄振宇,张汉青. 涂料技术与文摘. 2013(02)
[6]TDI三聚体的合成工艺研究[J]. 麦志远,张心亚,张鑫芳,黄洪,陈焕钦. 涂料工业. 2013(02)
[7]环氧丙烯酸酯树脂的制备及其聚氨酯改性[J]. 庄彩虹,王晖,尹健,刘海霞,张贤超,池漪. 中南大学学报(自然科学版). 2012(07)
[8]低游离TDI三聚体固化剂的合成[J]. 任野涵,朱江林,王俊,陈江平. 涂料技术与文摘. 2012(01)
[9]红外光谱法测定固化剂中HDI和TDI三聚体含量[J]. 陈雪良,李国强,颜显龙. 广州化工. 2011(10)
[10]TDI-TMP聚氨酯固化剂合成的影响因素[J]. 白卫兵,蒙鸿飞,梁睿渊,李敏,王德秋. 聚氨酯工业. 2010(06)
硕士论文
[1]聚衣康酸乙二醇酯的合成及性能研究[D]. 徐勤虹.青岛科技大学 2017
[2]带侧基双键的不饱和聚酯型聚氨酯的合成及性能研究[D]. 刘军凯.青岛科技大学 2016
[3]六亚甲基二异氰酸酯固化剂的合成及结构表征[D]. 陈卓.华南理工大学 2014
[4]聚衣康酸丁二醇酯的合成及表征[D]. 汪盈盈.青岛科技大学 2013
本文编号：3273949
【文章来源】：青岛科技大学山东省
【文章页数】：86 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
前言
第1章 文献综述
1.1 双组分聚氨酯涂料概述
1.1.1 双组分聚氨酯涂料的组成和特点
1.1.2 聚氨酯涂料的现状和研究进展
1.2 聚氨酯固化剂的合成及应用
1.2.1 聚氨酯固化剂组分的合成方法
1.2.2 异氰酸酯的反应性
1.3 聚酯多元醇概述
1.3.1 聚酯多元醇的合成
1.3.2 改性聚酯多元醇
1.4 聚醚多元醇概述
1.4.1 聚醚多元醇的合成
1.4.2 改性聚醚多元醇
1.5 聚氨酯涂料催化剂概述
1.6 聚氨酯涂料消泡剂概述
1.7 研究意义及内容
1.7.1 本论文的研究意义
1.7.2 本论文的研究内容
第2章 硬脂酸型聚氨酯固化剂的合成
2.1 实验部分
2.1.1 实验主要试剂
2.1.2 实验主要仪器
2.1.3 实验方法
2.2 分析与表征
2.2.1 NCO含量
2.2.2 黏度测定
2.2.3 红外光谱(FT-IR)分析
2.2.4 核磁共振氢谱(1H-NMR)分析
2.2.5 热重分析(TG)分析
2.3 结果与讨论
2.3.1 THSA的结构分析
2.3.2 THSA-TDI型固化剂的合成
2.3.3 THSA-HDI型固化剂的合成
2.3.4 固化剂的性能比较
2.4 本章小结
第3章 聚衣康酸丁二酸乙二醇酯的合成与表征
3.1 实验部分
3.1.1 实验主要试剂
3.1.2 实验主要仪器
3.1.3 实验方法
3.2 分析与表征
3.2.1 酸值的测定
3.2.2 羟值的测定
3.2.3 酯化率的测定
3.2.4 凝胶渗透色谱(GPC)分析
3.2.5 FT-IR分析
3.2.6 ~1(H)-NMR分析
3.2.7 TG分析
3.3 结果与讨论
3.3.1 酯化阶段反应时间和温度的影响
3.3.2 缩聚阶段温度的影响
3.3.3 催化剂种类的影响
3.3.4 二元酸摩尔比的影响
3.3.5 PEIS的结构分析
3.3.6 PEI与PEIS的性能比较
3.4 本章小结
第4章 硬脂酸型聚氨酯涂料的性能研究
4.1 实验部分
4.1.1 实验主要试剂
4.1.2 实验主要仪器
4.1.3 实验方法
4.2 分析与表征
4.2.1 固含量
4.2.2 干燥时间
4.2.3 硬度
4.2.4 附着力
4.2.5 冲击强度
4.2.6 拉伸性能
4.2.7 TG分析
4.2.8 DSC分析
4.2.9 SEM分析
4.3 结果与讨论
4.3.1 涂膜基本性能参数
4.3.2 涂膜的拉伸性能
4.3.3 涂膜的表观形态分析
4.3.4 涂膜的热性能分析
4.4 本章小结
结论
参考文献
致谢
攻读学位期间发表的学术论文目录
【参考文献】：
期刊论文
[1]线型聚硅氧烷改性聚醚型聚氨酯/环氧树脂互穿聚合物网络[J]. 余晨曦,赵晨,陈政翰,朱静,周金龙,姜彦,张嵘,张洪文. 高分子材料科学与工程. 2017(01)
[2]聚氨酯预聚体黏度的影响因素探究[J]. 代青华,刘秀生,黄虹,汪洋. 材料保护. 2017(01)
[3]非锡催化剂在高固体分聚氨酯涂料中的应用研究[J]. 于献,周如东. 涂料工业. 2014(04)
[4]9,10,12,13-四羟基硬脂酸钠在低温硬质水及中性pH条件下的特异性能[J]. 赵晓,胡学一,方云,叶信谷. 精细化工. 2013(09)
[5]环保型有机锆类催化剂在双组分水性聚氨酯涂料中的应用研究[J]. 许飞,胡中,陈卫东,朱柯,祝宝英,庄振宇,张汉青. 涂料技术与文摘. 2013(02)
[6]TDI三聚体的合成工艺研究[J]. 麦志远,张心亚,张鑫芳,黄洪,陈焕钦. 涂料工业. 2013(02)
[7]环氧丙烯酸酯树脂的制备及其聚氨酯改性[J]. 庄彩虹,王晖,尹健,刘海霞,张贤超,池漪. 中南大学学报(自然科学版). 2012(07)
[8]低游离TDI三聚体固化剂的合成[J]. 任野涵,朱江林,王俊,陈江平. 涂料技术与文摘. 2012(01)
[9]红外光谱法测定固化剂中HDI和TDI三聚体含量[J]. 陈雪良,李国强,颜显龙. 广州化工. 2011(10)
[10]TDI-TMP聚氨酯固化剂合成的影响因素[J]. 白卫兵,蒙鸿飞,梁睿渊,李敏,王德秋. 聚氨酯工业. 2010(06)
硕士论文
[1]聚衣康酸乙二醇酯的合成及性能研究[D]. 徐勤虹.青岛科技大学 2017
[2]带侧基双键的不饱和聚酯型聚氨酯的合成及性能研究[D]. 刘军凯.青岛科技大学 2016
[3]六亚甲基二异氰酸酯固化剂的合成及结构表征[D]. 陈卓.华南理工大学 2014
[4]聚衣康酸丁二醇酯的合成及表征[D]. 汪盈盈.青岛科技大学 2013
本文编号：3273949
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