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《試析水性聚氨酯納米乳液的研究》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。
1、南京工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文水性聚氨酯納米乳液的研究姓名：周玉青申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別：碩士專業(yè)：化學(xué)工程指導(dǎo)教師：陳蘇2002.3.1南京化工大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要水性聚氨酯(PU)是以水為介質(zhì)的二元穩(wěn)態(tài)體系，包括PU水溶液、水分散液和水乳液三種。根據(jù)PU分子側(cè)鏈或主鏈上是否含有離子基團(tuán)，可分為陰離子型，陽(yáng)離子型，非離子型三種。目前，國(guó)內(nèi)外合成最多的是陰離子型水性PU。PU的軟段由低聚醚二元醇組成，硬段由異氰酸酯和小分子擴(kuò)鏈劑組成。主鏈的硬、軟段的相容性及硬段微區(qū)與軟段微區(qū)的相分離程度，可通過(guò)玻璃化轉(zhuǎn)變溫度和損失模量表現(xiàn)出來(lái)。玻璃化轉(zhuǎn)變溫度越低，其相分離程度越大，
2、相容性也越差。雖然水性PU具有無(wú)毒、不易燃燒、不污染環(huán)境，易操作等優(yōu)點(diǎn)，但它的耐水性、抗紫外光性能還有待進(jìn)一步的提高。微乳液是互不相容的水和油與適量的乳化劑自發(fā)形成的、均一透明的熱力學(xué)穩(wěn)定的分散體系，其分散液滴大小僅為10—100nm。實(shí)驗(yàn)合成的水性納米微乳液屬陰離子法制取的水性PU納米微乳液，其粒徑達(dá)10．4rim，它的力學(xué)機(jī)械性能，熱性能都有大幅度提高。它是通過(guò)向水性PU中加入納米粒子，來(lái)制取水性PU納米乳液。這種微粒子效應(yīng)導(dǎo)致其性能的變化。廠f主要結(jié)論：＼1．通過(guò)對(duì)合成陰離子型水性PU工藝條件的優(yōu)化，找到了最佳的工藝合成路線。預(yù)聚反應(yīng)前一定對(duì)聚
3、醚進(jìn)行脫水，使含水量<0．1％，找到了合適的擴(kuò)鏈劑及其最佳用量，和最佳原料配比及反應(yīng)溫度和反應(yīng)時(shí)間，并找到了最好的加料方式，最關(guān)鍵的是合成中發(fā)現(xiàn)需要對(duì)納米Si02進(jìn)行預(yù)處理，用偶聯(lián)劑對(duì)其進(jìn)行改性處理。2．實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明加入納米Si02的水性PU比原來(lái)的水性PU拉伸強(qiáng)度提高了2倍，斷裂伸長(zhǎng)率提高了3倍，玻璃化轉(zhuǎn)變溫度降低，軟硬段的相分離程度增加。納米Si02的加入改善了水性PU的性能。3．加入未改性的納米Si02水性PU其拉伸強(qiáng)度和斷裂伸長(zhǎng)率均低于改性納米Si02水性PU，并且前者的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度高于后者。因未改性的Si02含有大量的羥基，易于團(tuán)聚，不易
4、與異氰酸酯反應(yīng)。改性后的納米Si02易于與異氰酸酯反應(yīng)，這種情況導(dǎo)致二者性能的差異。4．納米Si02)JnA．量的不同也對(duì)水性PU的性能產(chǎn)生不同的影響，隨納米Si02含量的增加，拉伸強(qiáng)度和斷裂伸長(zhǎng)率均增大，但在含量為2％時(shí)達(dá)最大值，隨南京化工大學(xué)碩士學(xué)位論文著納米Si02含量的增加，玻璃化轉(zhuǎn)變溫度增加。由于納米Si02中的羥基與異氰酸酯反應(yīng)量的增加，硬段含量、剛性無(wú)機(jī)離子增加，使玻璃化轉(zhuǎn)變溫度升高。5．隨DMPA含量的增加，水性PU拉伸強(qiáng)度增加，斷裂伸長(zhǎng)率出現(xiàn)極值，因DMPA含量增加，導(dǎo)致PU鏈長(zhǎng)增加，硬段含量增大，使得拉伸強(qiáng)度增大。隨DMPA含量的
5、增大，軟硬段的相容性增加，玻璃化轉(zhuǎn)變溫度也增加。6．隨NCO％含量的增大，拉呻強(qiáng)度增加，斷裂伸長(zhǎng)率下降，并出現(xiàn)了最大值。由于NCO％含量增大，剛性鏈節(jié)比例增大，柔性鏈節(jié)比例下降，柔性減小。使水性PU拉伸強(qiáng)度增大。7．由FTlR分析知偶聯(lián)劑中-NH己接枝到改性過(guò)的納米Si02上，而由SEM圖可清楚的看到改性和未改性(≈納米Si02在水性PU中的情況。WAXD說(shuō)明了無(wú)論是改性還是未改性的納米Si02均為非晶態(tài)。8．由激光粒徑儀測(cè)得的粒徑表明，加入納米Si02的水性PU粒徑明顯減小，由60．1nm減為14．9nm，而改性納米Si02的水性PU的粒徑為10．
6、4nm，且隨DMPA含量的增加，粒徑減??；而隨NCO％含量的增加，粒徑增大。廣7一。／關(guān)鍵詞水性聚氨酯，納米Si02，機(jī)械性能，粒徑南京化工大學(xué)碩士學(xué)位論文ABSTRACTAqueouspolyurethaneincludes，anionic，cationicandnonionieaqueouspolyurethane，amongwhichanionicaqueouspolyurethaneiswidelyused．Withcompatibilityofsoftsegmentandhardsegmentenhancedanddegreeofphase
7、seperationofsoftdomainandharddomaindecreased，theglasstransitiontemperatureofPUincreases．AlthoughtheaqueousPUisnontoxic，harmlesstoenvironmentandpracticallyoperative，theresistmlcetowaterandUVofaqueousPUisrestricted．Micro．emulsionisastablesystemwithparticlesizeofdropletfrom10nmto1
8、00nm．Theparticlesizeofaqueouspolyurethanenanometeremul
