有機硅改性水性聚氨酯涂飾劑的合成與表征.pdf

1、聚氨酯是必不可少的合成材料之一，隨著人們環(huán)保意識、自我健康保護意識的逐漸提高，聚氨酯逐漸由溶劑型向無毒、環(huán)保、安全的水分散型發(fā)展，水性聚氨酯有逐步代替溶劑型聚氨酯的趨勢。然而，由于親水基團的引入，水性聚氨酯的疏水性、耐水性明顯減弱，在保持水性聚氨酯優(yōu)良成膜性、穩(wěn)定性及力學(xué)性能的基礎(chǔ)上，增強水性聚氨酯膠膜的耐水性和表面疏水性，有著極高的應(yīng)用價值。
　　本研究以聚乙二醇(PPG-2000)、異佛爾酮二異氰酸酯(IPDI)為基本單體，二

2、羥甲基丙酸(DMPA)為親水?dāng)U鏈劑，并用1，4—丁二醇(BDO)、三羥甲基丙烷(TMP)進行后期擴鏈與交聯(lián)，利用預(yù)聚體分散法制備了系列水性聚氨酯，研究了合成中各步反應(yīng)的動力學(xué)規(guī)律以及合成配方及工藝對水性聚氨酯粒徑及分布的影響，隨后對水性聚氨酯進行了復(fù)合改性，研究了復(fù)合改性對水性聚氨酯膠膜表面疏水性、耐水性、力學(xué)性能、耐熱性能及微觀表面形貌的影響。全文分為五章，主要內(nèi)容如下:
　　第1章，文獻綜述。介紹了課題提出的背景及應(yīng)用價值，概

3、述了水性聚氨酯國內(nèi)外的研究與應(yīng)用進展、合成與分類、成膜機理，重點闡述了水性聚氨酯的主要改性技術(shù)及其國內(nèi)外進展。最后提出了本課題的研究目標(biāo)、思路和方案。
　　第2章，采用丙酮—二正丁胺滴定法研究了水性聚氨酯體系在不同溫度下的預(yù)聚動力學(xué)，確定了預(yù)聚反應(yīng)的最佳反應(yīng)溫度及時間;而后探究了合成配方和工藝因素對水性聚氨酯粒徑及其分布影響。實驗通過優(yōu)化工藝條件可有效地制備粒徑在40-400nm之間的水性聚氨酯。另以硅烷偶聯(lián)劑作為后交聯(lián)劑進一步合

4、成了具有良好耐水和疏水性的納米水性聚氨酯。
　　第3章，采用羥基硅油、氨基硅油和硅烷化合物改性水性聚氨酯，研究了各種改性工藝因素對水性聚氨酯表面疏水性及耐水性的影響規(guī)律。實驗結(jié)果表明，通過合理組合有機硅組成可改性得到具有優(yōu)良耐水性和疏水性的水性聚氨酯，膜層接觸角達(dá)到112.4°，且表面光滑平整，觸感滑爽，耐熱性和綜合力學(xué)性能優(yōu)異。
　　第4章，采用羥基硅油、蓖麻油改性水性聚氨酯，以平均羥基官能度為2.7的蓖麻油代替丁二醇制備