纳微碳材料共价杂化水性聚氨酯的制备、形态及性能
发布时间：2023-03-27 05:40
水性聚氨酯树脂是涂装领域中重要的成膜物,将水性聚氨酯与纳微碳材料复合,既能发挥聚氨酯漆膜的优异力学性能,又能赋予其功能导电性。然而实现纳微碳材料在水性聚氨酯基体中的高均匀分散一直未解决。针对该关键难题,论文首先采用超声辅助反应技术,完成了甲苯二异氰酸酯(TDI)对羟基多壁碳纳米管(MWCNTs)、氧化石墨烯(GO)共价改性,制备出异氰酸酯修饰的活性MWCNTs和GO。然后拟利用原位聚合法,制备出MWCNTs和GO共价杂化水性聚氨酯树脂,实现了纳米炭材料与水性聚氨酯的化学复合。采用电泳涂装工艺,制备出聚氨酯漆膜。该方案解决了MWCNTs或GO在水基树脂中易沉降的共性技术难题,纳微碳材料在改善聚氨酯电沉积涂料涂饰性能的同时,又赋予其较好的导电性。论文的研究内容主要由以下三部分工作构成。第一部分研究了TDI共价接枝氧化石墨烯、碳纳米管的制备与性能。采用超声波辅助反应技术,开展了甲苯二异氰酸酯对氧化石墨烯及羟基碳纳米管共价接枝,成功制备了异氰酸酯共价接枝的氧化石墨烯(NCO@GO)和碳纳米管(NCO@MWCNTs)有机改性碳材料。采用FTIR对NCO@GO和NCO@MWCNTs有机改性碳材料特...
【文章页数】：82 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 文献综述
1.1 水性聚氨酯合成和发展
1.1.1 水性聚氨酯的原料
1.1.2 水性聚氨酯的应用
1.2 水性聚氨酯涂料
1.2.1 水性聚氨酯涂料分类
1.2.2 水性聚氨酯涂料的发展
1.3 水性聚氨酯涂料的改性
1.3.1 水性聚氨酯涂料的交联改性
1.3.2 纳米蒙脱土杂化接枝水性聚氨酯涂料
1.3.3 碳纳米管杂化接枝水性聚氨酯涂料
1.3.4 氧化石墨烯共价杂化水性聚氨酯涂料
1.3.5 纳米二氧化硅杂化接枝水性聚氨酯涂料
1.3.6 环氧树脂杂化接枝水性聚氨酯涂料
1.4 本课题研究的意义
1.4.1 纳米碳材料表面改性
1.4.2 MWCNTs共价杂化水性聚氨酯
1.4.3 GO共价杂化水性聚氨酯树脂
1.5 本课题的研究内容
1.6 本课题的创新点
第二章 TDI共价改性型氧化石墨烯、碳纳米管的制备
2.1 引言
2.2 实验部分
2.2.1 实验原料及设备
2.2.2 共价改性GO(NCO@GO)的制备
2.2.3 共价改性碳纳米管(NCO@MWCNTs)的制备
2.2.4 分析与表征
2.3 结果与讨论
2.3.1 NCO@GO、NCO@MWCNTs碳材料的红外分析
2.3.2 NCO@GO、NCO@MWCNTs碳材料的TG谱图及分析
2.3.3 NCO@GO、NCO@MWCNTs碳材料的稳定性和TEM分析
2.4 本章小结
第三章 WMCNTs共价接枝水性聚氨酯电沉积树脂的制备与性能
3.1 引言
3.2 实验部分
3.2.1 实验原料及设备
3.2.2 多壁碳纳米管的改性
3.2.3 水性聚氨酯/MWCNTs杂化电沉积树脂的制备
3.2.4 水性聚氨酯/MWCNTs杂化电沉积涂料的制备
3.2.5 分析与表征
3.3 结果与讨论
3.3.1 MWCNTs改性聚氨酯红外光谱图及分析
3.3.2 碳纳米管共价杂化水性聚氨酯的XRD分析
3.3.3 碳纳米管共价杂化水性聚氨酯热稳定性分析
3.3.4 乳液稳定性和TEM分析
3.3.5 碳纳米管共价杂化水性聚氨酯SEM分析
3.3.6 MWCNTs含量对漆膜导电率的影响
3.3.7 MWCNTs含量对漆膜性能及外观的影响
3.4 本章小结
第四章 氧化石墨烯共价杂化水基聚氨酯树脂制备与性能
4.1 引言
4.2 实验部分
4.2.1 实验原料及设备
4.2.2 氧化石墨烯的改性
4.2.3 GO/水性聚氨酯杂化电沉积树脂的制备
4.2.4 氧化石墨烯/水性聚氨酯杂化电泳涂料的制备
4.2.5 性能与测试
4.3 结果与讨论
4.3.1 GO改性聚氨酯红外光谱图及分析
4.3.2 氧化石墨烯改性聚氨酯的XRD分析
4.3.3 氧化石墨烯改性聚氨酯树脂的热稳定性分析
4.3.4 氧化石墨烯/聚氨酯电泳涂料的微观状态
4.3.5 氧化石墨烯含量对漆膜性能及外观的影响
4.3.6 氧化石墨烯含量对漆膜电导率的影响
4.4 本章小结
结论
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间发表的学术论文及参与或完成的课题
本文编号：3772507
【文章页数】：82 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 文献综述
1.1 水性聚氨酯合成和发展
1.1.1 水性聚氨酯的原料
1.1.2 水性聚氨酯的应用
1.2 水性聚氨酯涂料
1.2.1 水性聚氨酯涂料分类
1.2.2 水性聚氨酯涂料的发展
1.3 水性聚氨酯涂料的改性
1.3.1 水性聚氨酯涂料的交联改性
1.3.2 纳米蒙脱土杂化接枝水性聚氨酯涂料
1.3.3 碳纳米管杂化接枝水性聚氨酯涂料
1.3.4 氧化石墨烯共价杂化水性聚氨酯涂料
1.3.5 纳米二氧化硅杂化接枝水性聚氨酯涂料
1.3.6 环氧树脂杂化接枝水性聚氨酯涂料
1.4 本课题研究的意义
1.4.1 纳米碳材料表面改性
1.4.2 MWCNTs共价杂化水性聚氨酯
1.4.3 GO共价杂化水性聚氨酯树脂
1.5 本课题的研究内容
1.6 本课题的创新点
第二章 TDI共价改性型氧化石墨烯、碳纳米管的制备
2.1 引言
2.2 实验部分
2.2.1 实验原料及设备
2.2.2 共价改性GO(NCO@GO)的制备
2.2.3 共价改性碳纳米管(NCO@MWCNTs)的制备
2.2.4 分析与表征
2.3 结果与讨论
2.3.1 NCO@GO、NCO@MWCNTs碳材料的红外分析
2.3.2 NCO@GO、NCO@MWCNTs碳材料的TG谱图及分析
2.3.3 NCO@GO、NCO@MWCNTs碳材料的稳定性和TEM分析
2.4 本章小结
第三章 WMCNTs共价接枝水性聚氨酯电沉积树脂的制备与性能
3.1 引言
3.2 实验部分
3.2.1 实验原料及设备
3.2.2 多壁碳纳米管的改性
3.2.3 水性聚氨酯/MWCNTs杂化电沉积树脂的制备
3.2.4 水性聚氨酯/MWCNTs杂化电沉积涂料的制备
3.2.5 分析与表征
3.3 结果与讨论
3.3.1 MWCNTs改性聚氨酯红外光谱图及分析
3.3.2 碳纳米管共价杂化水性聚氨酯的XRD分析
3.3.3 碳纳米管共价杂化水性聚氨酯热稳定性分析
3.3.4 乳液稳定性和TEM分析
3.3.5 碳纳米管共价杂化水性聚氨酯SEM分析
3.3.6 MWCNTs含量对漆膜导电率的影响
3.3.7 MWCNTs含量对漆膜性能及外观的影响
3.4 本章小结
第四章 氧化石墨烯共价杂化水基聚氨酯树脂制备与性能
4.1 引言
4.2 实验部分
4.2.1 实验原料及设备
4.2.2 氧化石墨烯的改性
4.2.3 GO/水性聚氨酯杂化电沉积树脂的制备
4.2.4 氧化石墨烯/水性聚氨酯杂化电泳涂料的制备
4.2.5 性能与测试
4.3 结果与讨论
4.3.1 GO改性聚氨酯红外光谱图及分析
4.3.2 氧化石墨烯改性聚氨酯的XRD分析
4.3.3 氧化石墨烯改性聚氨酯树脂的热稳定性分析
4.3.4 氧化石墨烯/聚氨酯电泳涂料的微观状态
4.3.5 氧化石墨烯含量对漆膜性能及外观的影响
4.3.6 氧化石墨烯含量对漆膜电导率的影响
4.4 本章小结
结论
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间发表的学术论文及参与或完成的课题
本文编号：3772507
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