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《試析水性聚氨酯分散體的合成研究》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。
1、鄭州大學(xué)碩士學(xué)位論文水性聚氨酯分散體的合成研究姓名：沈艷濤申請學(xué)位級別：碩士專業(yè)：化學(xué)工藝指導(dǎo)教師：蔣登高;周銘2002.4.20——一塑型奎蘭堡主堂垡堡莖望墨2旦Q25掩要Ⅲ¨參‘；{建立在對環(huán)保法規(guī)的認(rèn)識與對環(huán)境保護(hù)的關(guān)注，盡管聚氨酯材料有十分優(yōu)異的綜合性能，但#薪0型體系的高VOC含量仍是人們所要盡力回避領(lǐng)域，在此基礎(chǔ)上，聚氨酯的水
2、生化應(yīng)運(yùn)而生，并在近幾年得到了快速發(fā)展，本文在對國內(nèi)外文獻(xiàn)分析研究的基礎(chǔ)上，從水性聚氨酯的合成入手，利用含多官能活性基團(tuán)的化合物的結(jié)構(gòu)特征，形成具有自乳化能力的各類聚氨酯水溶物或分散體。通過對反匣條件的優(yōu)化，得到了貯存
3、穩(wěn)定性超過—年以上的穩(wěn)定水分散液，其貯存穩(wěn)定性達(dá)到國內(nèi)外同類化合物的先進(jìn)水平。／首先，本課題通過正交實(shí)驗(yàn)和一系列單因素平行實(shí)驗(yàn)對水陛聚氨酯分散體合成工藝進(jìn)行了考察，研究了異氰酸駱指數(shù)、D】vⅡ)A含量、擴(kuò)鏈劑含量、固體份含量、中和度、反應(yīng)時(shí)間、反應(yīng)溫度、加糊I燃因素與儲存穩(wěn)定性、粘度、顏色、透明性等水l生聚氨酯分散體的性質(zhì)的關(guān)系。合成了聚氨酯塑瞄肛蕙聯(lián)型單組分體系及雙組分體系產(chǎn)品。并對不同體系的產(chǎn)品利用紅外、DSC和TG手段分另啦指亍了表征，對比顯示了各自體系的結(jié)構(gòu)特征和性能之間的關(guān)系。多元醇的結(jié)構(gòu)是本文討論的一個(gè)重要方面。聚醚330是一個(gè)含支鏈的多元醇
4、高聚物，本身對水具有很好的親和性。但由于其分子鏈鉸長，-與-NCO的反應(yīng)舌『生同水分子與-NCO的反應(yīng)活性的競爭是影響聚氨酯合成的主要因素。有鑒于此，為了得到貯存穩(wěn)定、性能優(yōu)異的聚創(chuàng)勿分子，本文分別從j薅睡溫度、預(yù)聚時(shí)間、中和度、親水基團(tuán)含量等多個(gè)角度考察了各個(gè)影響因素的相關(guān)性，我們認(rèn)為：(1)DMPA的含量是—個(gè)比較關(guān)鍵的因素，較高的DMPA含量的產(chǎn)品分子量較小，較低的DMPA含量會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)品粘度大，水溶性不好。(2)異氰E觸酎自數(shù)的大小決定了產(chǎn)品中軟、硬段的含量比和產(chǎn)品類別，不同異氰酸酯指數(shù)的穩(wěn)定產(chǎn)品的DMPA含量有不同。當(dāng)異氰酸酯指數(shù)小于l時(shí)生成的聚
5、合物活陛氫宿乖№余；一般異氰目箔酎旨數(shù)大，目JJDMPA含量要高。當(dāng)異氰酸酯指數(shù)大于2時(shí)生成的聚合物交聯(lián)度相對較高。(3)反應(yīng)時(shí)間和溫度—般不是敏感因素，但對反應(yīng)有影響。預(yù)聚時(shí)間2t3時(shí)，反應(yīng)藍(lán)&度在93±2℃。(4)預(yù)聚物穩(wěn)定f生的容忍度與中和度關(guān)系不大。(5)對單組分結(jié)構(gòu)的分_晰口踺鼢娜渤遴亍了礎(chǔ)容齊O
6、生莢鹼，實(shí)驗(yàn)表明，單組分體系的耐溶劑性能與體系交聯(lián)程度密切相關(guān)，對應(yīng)于異氰酸酯指數(shù)的影響最大。聚酯多元目乒在結(jié)構(gòu)上沒有聚醚多元醇的親水特征，但其結(jié)構(gòu)為線型體系，這就決定了聚酯聚氨酯體系合成條件的差異性。本文通過對各反應(yīng)基團(tuán)化學(xué)滑f生的考察分析得到了彈
7、鄭州大學(xué)碩士學(xué)位論文性己酉即Dl、彈性己酯四DI等一系列水分散體穩(wěn)定的聚合物乳液，結(jié)構(gòu)分析表明，其軟哽段的分；商：l!蟓沒有聚醚多元醇的，“重，體EⅢ在軟、硬段的玻璃化溫度差異縮小，另外，聚酯分了中由于極性較大，導(dǎo)致在水相中的氫鍵密度增大，EI致對粘度，貯存穩(wěn)定性等產(chǎn)生影響。對于聚醮體系，由于鏈段I：無支化的活性多官錢度存在，即使R較大，交聯(lián)度仍然偏低。經(jīng)過耐溶劑實(shí)驗(yàn)和熱分析，證實(shí)了微相分離和交聯(lián)結(jié)構(gòu)的存在。不同的-NC0結(jié)構(gòu)對反R餅掛的影響區(qū)別亦很大。本文分別考察了TDI、IPlⅨ這兩組在空聞位阻、極性等方而不同、造}薄瞰)活I(lǐng)生不同的化合物對反應(yīng)過程
8、的不同推動(dòng)性，主要體現(xiàn)在反應(yīng)溫度、預(yù)聚時(shí)問上的差異及親水狀況E的不同。對于TDI，-NCO直接聯(lián)結(jié)在苯環(huán)上，受苯環(huán)的影響，-NCO的活性增大，盡管存在位阻效應(yīng)，fq這種效應(yīng)與吸電子效應(yīng)相比處予餃次要的地位，體現(xiàn)在反應(yīng)過程中，相同的反應(yīng)條件下乳液粒予變粗，穩(wěn)定性下降。而對IPDI，-NCO相連的是一個(gè)螄脂防結(jié)構(gòu)，空間位阻是影q自鳳跡速率的主要岡素，同H}第二個(gè)NCO的反應(yīng)K值比第—個(gè)的要小得多。造成頂聚時(shí)即使存在催化劑，預(yù)聚時(shí)間仍較}乏，同時(shí)隨眷分凇的增長，這神勵(lì)鰳冕嘰困難，所以TDI而言，預(yù)聚物一般分子暈偏低。DSC還表明：11)【-聚酯體系產(chǎn)物開始發(fā)生
9、熱分解的溫度比IPDI-聚酯體系產(chǎn)物在發(fā)生熱分解時(shí)溫度低，這是由于苯環(huán)的作用，使脫羧溫度降低，聚合物的熱穩(wěn)定性下降。而IPDI-聚醚體系產(chǎn)物在更高的溫度才開始熱分解．具有較好的熱穩(wěn)定性。綜■!行j盎，通過本實(shí)驗(yàn)，得出了不同體系的工藝參數(shù)，結(jié)合理論分祈對典型產(chǎn)物使用紅外、DSC、TG等分析手段進(jìn)行了結(jié)構(gòu)表征。、／，y關(guān)鍵詞：水性聚氨酯合成結(jié)構(gòu)表征＼／V／鄭州大學(xué)碩士學(xué)位論文ABSTRACTConsideringthei11c【l堍atte血oQt0therigidenvironmentallawforprotection,thesolventsystemi
10、sbeingavoidedbecauseofitshir曲contentofVO
