有机氟、硅改性水性聚氨酯的合成及其性能研究
发布时间：2021-11-26 13:49
在过去的几十年中,传统型聚氨酯（PU）由于具有优异的粘附性、硬度、柔韧性、耐化学性和耐候性,在涂料、胶粘剂、弹性体、包装材料和汽车用漆等方面应用广泛,被称为最通用的聚合物材料。但传统型聚氨酯产品在合成过程中,通常加入大量的有机溶剂,甚至在施工的产品中含有游离的带有异氰酸酯的单体。施工过程中,大量有机溶剂的挥发,对环境及人体有着较大的危害。由于严格的环境立法和人们环保意识的增强,水性聚氨酯（WPU）凭借低量挥发性有机化合物（VOC）甚至零溶剂而备受关注。由于主链中亲水性羧酸酯基团的存在,使水性聚氨酯胶膜具有较高的亲水性,导致胶膜的力学性能、耐水性能和耐溶剂性能差。本论文目的为克服这些缺点,以水性聚氨酯防水涂料为基础配方,以聚四氢呋喃醚二醇和异佛尔酮二异氰酸酯为原料,采用预聚体法,得到异氰酸酯封端的预聚体,然后将全氟聚醚油（E10-H）和/或聚二甲基硅氧烷（PDMS）作为软段引入合成体系,通过改变E10-H和PDMS的含量、改变PDMS的相对分子质量和乳液的成膜温度合成一系列的改性水性聚氨酯乳液。实验采用傅里叶变换红外光谱（FTIR）对材料的结构变化进行了表征,结果证实E10-H和PDMS...
【文章来源】：长春工业大学吉林省
【文章页数】：63 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
水性聚氨酯乳液合成实验装置图
?勖押退?腔?鄱?谆?柩跬槎运?跃郯滨バ阅艿挠跋?17图3-2 不同E10-H和PDMS含量改性WPU乳液粒径及分布图表 3-2 不同含量的 E10-H 和 PDMS 改性水性聚氨酯乳液粒径及粒度分布Group Sample Particle Size (nm) Polydispersity IndexGroup aWPU-0 38.0 0.083WPU-1-1 49.9 0.114WPU-1-2 49.4 0.257WPU-1-3 53.7 0
3.3 E10-H 和 PDMS 含量对水性聚氨酯黏度的影响水性聚氨酯乳液属于非牛顿流体，而且黏度也是乳液性能的重要参数，本论文挑选出具有代表性的样品，图3-3为水性聚氨酯乳液WPU-0、WPU-1-1、WPU-2-1和WPU-2-1’样品的黏度。由图3-3可知，WPU-0的黏度为423.6mPa s，并且乳液黏度随着粒径的增大而减小。这是因为当乳液粒径较小时，粒子之间的接触面积增加，水分子存在于粒子之间而降低流动性，而粒径较大时，水分子从粒子之间解脱出来，呈现水包裹粒子的状态，导致黏度下降；另一方面，根据Greenwood对传统乳液的研究[35]，当乳液粒径之间的差值超过临界值时，小粒径的粒子会进入大粒径粒子中，而降低乳液黏度。图3-3 水性聚氨酯乳液黏度图当将E10-H和PDMS引入分子链时
【参考文献】：
期刊论文
[1]溶胶-凝胶法超疏水含氟硅聚氨酯丙烯酸酯/SiO2杂化涂层的制备[J]. 刘建峰,肖新颜. 高分子材料科学与工程. 2014(06)
[2]水性聚氨酯/纳米二氧化硅杂化材料的制备及性能[J]. 王磊,沈一丁,赖小娟. 高分子材料科学与工程. 2011(06)
[3]端羟基聚二甲基硅氧烷改性环氧树脂的研究[J]. 宫大军,魏伯荣,柳丛辉. 化学与黏合. 2011(03)
硕士论文
[1]软段链结构对水性聚氨酯性能的影响[D]. 王若鹏.安徽大学 2015
[2]含氟、硅、硼水性聚氨酯分子结构设计及材料性能研究[D]. 聂祝婷.安徽建筑大学 2015
[3]有机氟/硅改性水性聚氨酯的制备研究及表征[D]. 蒋蓓蓓.安徽大学 2011
本文编号：3520272
【文章来源】：长春工业大学吉林省
【文章页数】：63 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
水性聚氨酯乳液合成实验装置图
?勖押退?腔?鄱?谆?柩跬槎运?跃郯滨バ阅艿挠跋?17图3-2 不同E10-H和PDMS含量改性WPU乳液粒径及分布图表 3-2 不同含量的 E10-H 和 PDMS 改性水性聚氨酯乳液粒径及粒度分布Group Sample Particle Size (nm) Polydispersity IndexGroup aWPU-0 38.0 0.083WPU-1-1 49.9 0.114WPU-1-2 49.4 0.257WPU-1-3 53.7 0
3.3 E10-H 和 PDMS 含量对水性聚氨酯黏度的影响水性聚氨酯乳液属于非牛顿流体，而且黏度也是乳液性能的重要参数，本论文挑选出具有代表性的样品，图3-3为水性聚氨酯乳液WPU-0、WPU-1-1、WPU-2-1和WPU-2-1’样品的黏度。由图3-3可知，WPU-0的黏度为423.6mPa s，并且乳液黏度随着粒径的增大而减小。这是因为当乳液粒径较小时，粒子之间的接触面积增加，水分子存在于粒子之间而降低流动性，而粒径较大时，水分子从粒子之间解脱出来，呈现水包裹粒子的状态，导致黏度下降；另一方面，根据Greenwood对传统乳液的研究[35]，当乳液粒径之间的差值超过临界值时，小粒径的粒子会进入大粒径粒子中，而降低乳液黏度。图3-3 水性聚氨酯乳液黏度图当将E10-H和PDMS引入分子链时
【参考文献】：
期刊论文
[1]溶胶-凝胶法超疏水含氟硅聚氨酯丙烯酸酯/SiO2杂化涂层的制备[J]. 刘建峰,肖新颜. 高分子材料科学与工程. 2014(06)
[2]水性聚氨酯/纳米二氧化硅杂化材料的制备及性能[J]. 王磊,沈一丁,赖小娟. 高分子材料科学与工程. 2011(06)
[3]端羟基聚二甲基硅氧烷改性环氧树脂的研究[J]. 宫大军,魏伯荣,柳丛辉. 化学与黏合. 2011(03)
硕士论文
[1]软段链结构对水性聚氨酯性能的影响[D]. 王若鹏.安徽大学 2015
[2]含氟、硅、硼水性聚氨酯分子结构设计及材料性能研究[D]. 聂祝婷.安徽建筑大学 2015
[3]有机氟/硅改性水性聚氨酯的制备研究及表征[D]. 蒋蓓蓓.安徽大学 2011
本文编号：3520272
本文链接：https://www.wllwen.com/projectlw/hxgylw/3520272.html
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