新型环碳酸酯和PHU的制备与性能

发布时间：2022-02-26 16:32

　　传统聚氨酯由于使用有毒异氰酸酯化合物,不符合绿色环保需求。环碳酸酯与有机多元胺开环反应生成氨基甲酸酯,可用于制备新型无异氰酸酯的聚氨酯材料（PHU）。环碳酸酯的制备通常需要高压下环氧基团与CO₂加成反应,工艺较复杂。本文在常压条件下制备多种环碳酸酯和PHU树脂,表征了产物的结构与性能,研究合成工艺对PHU性能的调控规律。（1）利用二异氰酸酯和甘油碳酸酯（GC）反应,常压条件下制备5种二官能度环碳酸酯,产物为无色或黄色透明固体,通过氢核磁共振谱分析发现其纯度均高于95%。优化获得最佳反应工艺,即反应时间为8h,反应温度25-35℃,催化剂添加量0.2%,-OH/-NCO摩尔比为1.1:1。采用二官能度环碳酸酯与多元胺反应制备PHU涂料,研究PHU力学性能、耐化学品性和热稳定性的影响因素,发现小分子二胺的链段越长,产品硬度越低,柔韧性越好,优选多元胺结构可获得综合性能较好的PHU涂层,使得涂膜玻璃化温度高于50℃,硬度高达4H,柔韧性小于2mm,抗冲击性高达95 kg·cm。TGA分析发现通过环碳酸酯和PEI固化的产物具有较好的热稳定性,其T_5%... 

【文章来源】：华南理工大学广东省211工程院校985工程院校教育部直属院校

【文章页数】：98 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 聚氨酯的简介
        1.1.1 聚氨酯的发展历史
        1.1.2 异氰酸酯的制备原理以及不足
        1.1.3 新型PHU材料的提出
    1.2 环碳酸酯的简介
        1.2.1 环碳酸酯的固化机理和可能存在的副反应
        1.2.2 环碳酸酯的制备现状以及不足
        1.2.3 甘油碳酸酯的介绍及制备
        1.2.4 通过甘油碳酸酯制备多官能度环碳酸酯和应用于PHU
    1.3 本课题研究意义、内容以及创新点
        1.3.1 研究意义
        1.3.2 研究内容
        1.3.3 创新点
第二章 高性能环碳酸酯的制备与性能研究
    2.1 引言
    2.2 实验部分
        2.2.1 实验仪器与设备
        2.2.2 产品原料
        2.2.3 环碳酸酯树脂的合成
        2.2.4 环碳酸酯型高性能双组分聚氨酯的合成
    2.3 产品表征和测试方法
    2.4 结果与讨论
        2.4.1 环碳酸酯树脂的合成表征
        2.4.2 高性能双组分羟基聚氨酯的合成与表征
        2.4.3 反应时间对环碳酸酯树脂的转化率影响
        2.4.4 反应温度对转化率影响
        2.4.5 催化剂对环碳酸酯树脂的转化率影响
        2.4.6 反应物配比对转化率的影响
        2.4.7 高性能双组分聚氨酯的力学性能分析
        2.4.8 高性能双组分聚氨酯的耐性研究
        2.4.9 高性能双组分聚氨酯的热性能分析
    2.5 本章小结
第三章 生物基环碳酸酯的制备与性能研究
    3.1 引言
    3.2 实验部分
        3.2.1 实验仪器与设备
        3.2.2 产品原料
        3.2.3 生物基多元羧酸的制备
        3.2.4 多官能度生物基环碳酸酯的制备
        3.2.5 生物基PHU涂层的制备
    3.3 产品表征和测试方法
    3.4 结果与讨论
        3.4.1 产物谱图表征
        3.4.2 生物基多元羧酸的合成条件研究
        3.4.3 环碳酸酯的合成研究
        3.4.4 生物基环碳酸酯化合物性能
        3.4.5 生物基PHU的力学性能的研究
        3.4.6 生物基PHU的耐化学品性研究
        3.4.7 产品热性能分析
        3.4.8 其它条件对于涂膜性能影响
    3.5 本章小结
结论
展望
参考文献
攻读硕士学位期间取得的研究成果
致谢
附件



本文编号：3644795