【碩士】超支化聚氨酯復合乳液的制備與性能研究

內容簡介

　　【碩士】超支化聚氨酯復合乳液的制備與性能研究　　授予學位：碩士　　學位授予單位：湖南大學　　學位年度：2011　　 UV固化水性聚氨酯涂料結合了UV涂料和水性涂料兩者的特點?？捎捎诩夹g尚不成熟，UV固化水性聚氨酯存在交聯(lián)密度低、雙鍵轉化率低等問題，導致固化膜的耐水性差、物理機械強度不高，同時其乳液固含量較低。目前，科研工作者主要從原料的選擇與配方優(yōu)化、新型分子結構的引入、納米改性、有機硅改性、植物油改性和工藝過程改善等方面入手，使聚氨酯固化膜的性能得到改善?！　? 本論文基于水性聚氨酯的丙酮法制備工藝，對工藝參數(shù)(包括加料順序、反應溫度、反應時間等)進行優(yōu)化，以達到適合制備超支化聚氨酯復合乳液的目的。從固化膜交聯(lián)密度低、雙鍵轉化率過低等問題出發(fā)，本論文提出了以超支化聚氨酯丙烯酸酯復合線形聚氨酯乳液的思路，以期改善固化膜的耐水性、物理機械性能等。為了降低成本，減少反應步驟，本論文制備的聚氨酯丙烯酸酯未進行任何水性化修飾，并嘗試利用線形聚氨酯鏈的乳化能力，-方面它能穩(wěn)定自身，另-方面它能夠起著大分子表面活性劑的作用穩(wěn)定超支化聚氨酯丙烯酸酯，最終得到穩(wěn)定均-的復合乳液。本論文工作可以概括為以下幾點：　　 1、-步法反應合成多羥基的超支化聚酯，利用IPDI雙官能團的反應活性不同，將丙烯酸酯橋連至超支化聚酯，得到可UV固化的超支化聚氨酯丙烯酸酯，并采用傅里葉紅外光譜儀(FT-IR)等分析手段證明相應的化學結構?！　? 2、采用丙酮法制備線形聚氨酯預聚體，以線形聚氨酯預聚體為大分子表面活性劑，制備-種新型的可UV固化的超支化．線形聚氨酯復合乳液。實驗關鍵是線形聚氨酯預聚體分子量與親水性單體(--羥甲基丙酸)含量的選擇與控制，其次就是乳化過程工藝條件的控制?！　? 3、測定固化膜的凝膠含量隨固化時間的變化情況，并采用差示掃描量熱儀(DSC)、動態(tài)機械性能分析儀(DMTA)、熱重分析儀(TGA)等分析手段對固化膜的熱力學性能及熱穩(wěn)定性進行考察，通過對比測試結果得到最優(yōu)的配方與工藝參數(shù)?！　? 4、本論文緊密聯(lián)系市場需要與產業(yè)應用，將制備的復合乳液應用在PVD裝飾行業(yè)，根據(jù)行業(yè)標準考察了其相關性能，并與目前市場上的溶劑型的UV涂料進行對比。主要從以下幾個方面進行了考察：　　 l、線形預聚體分子量大小、超支化聚合物添加量及親水性單體對復合乳液粒徑和穩(wěn)定性的影響。　　 2、線形預聚體分子量對固化膜機械性能的影響?！　? 3、超支化聚合物的添加量對固化膜的力學性能及耐水性的影響。本論文首次提出了將超支化聚合物引入水性UV固化聚氨酯體系，以可自乳化的線形聚氨酯預聚體穩(wěn)定超支化聚合物，成功制得了復合乳液，結果表明復合乳液的固化膜綜合力學性能與耐水性較傳統(tǒng)的水性聚氨酯有較大程度的提高，可應用在有環(huán)保且高性能要求的表面涂裝等領域，本論文得到的復合乳液在高端產品上具有很大的應用前景?！　?

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