聚氨酯高分子表面活性劑的合成與性能研究.pdf

1、高分子表面活性劑是指具有較高相對(duì)分子質(zhì)量（104~106），同時(shí)具有親水基團(tuán)和疏水基團(tuán)的物質(zhì)，其單個(gè)分子體積大，空間屏蔽作用和靜電斥力強(qiáng)，在合成納米材料、藥物運(yùn)輸與靶向識(shí)別等領(lǐng)域正在蓬勃發(fā)展。本研究在現(xiàn)有水性聚氨酯高分子表面活性劑合成的基礎(chǔ)上，將陽離子結(jié)構(gòu)和耐酸、耐電解質(zhì)的非離子結(jié)構(gòu)同時(shí)引入聚氨酯結(jié)構(gòu)中，在國(guó)內(nèi)研究尚屬首次。論文中采用來源廣泛易得、生產(chǎn)成本低的原料，有針對(duì)性地選擇合成了疏水基團(tuán)中含有苯基結(jié)構(gòu)、氨基甲酸酯結(jié)構(gòu)、環(huán)氧丙烷（P

2、O）結(jié)構(gòu)，親水基團(tuán)含有環(huán)氧乙烷（EO）結(jié)構(gòu)或季銨鹽結(jié)構(gòu)的水性聚氨酯表面活性劑，并用實(shí)驗(yàn)方法研究了它們的水溶性、表面活性、穩(wěn)定性和乳化性能等，為理論研究和實(shí)際應(yīng)用提供有價(jià)值的參考，以期應(yīng)用于乳液聚合、織物處理和油墨粘結(jié)料等領(lǐng)域。主要研究?jī)?nèi)容與結(jié)果如下：
　?。?）以聚丙二醇（PPG）、甲苯二異氰酸酯（TDI）、N-甲基二乙醇胺（MDEA）等為主要原料，合成了三種陽離子水性聚氨酯高分子表面活性劑（YPUS），紅外光譜（FTIR）驗(yàn)證了

3、其化學(xué)結(jié)構(gòu)，GPC測(cè)試了其相對(duì)分子量。性能研究表明，YPUS具有優(yōu)良的水溶性、良好的表面活性和優(yōu)良的乳化性能。其中，YPUS-8降低表面張力的能力最強(qiáng)，達(dá)到29 mN/m，臨界膠束濃度（CMC）為3.16 g/L。
　?。?）以不同質(zhì)量比例的聚丙二醇（PPG）和聚乙二醇（PEG）為混合聚醚與甲苯二異氰酸酯（TDI）反應(yīng)，合成了三種非離子型水性聚氨酯表面活性劑（FPUS），用FTIR驗(yàn)證了其特征官能團(tuán)，用GPC測(cè)試了其相對(duì)分子量。結(jié)

4、果顯示，F(xiàn)PUS的表面張力主要取決于合成過程中聚乙二醇的含量，所合成的FPUS3降低表面張力的能力最強(qiáng)，對(duì)應(yīng)的表面張力為35.4 mN/m，CMC值為1 g/L。
　?。?）基于復(fù)配后的表面活性劑產(chǎn)生協(xié)同效應(yīng)和增效作用這一思路出發(fā)，設(shè)計(jì)并合成了一類兼有陽離子和非離子的聚氨酯表面活性劑（YFPUS）。用FTIR和GPC對(duì)產(chǎn)物的分子結(jié)構(gòu)與相對(duì)分子量進(jìn)行了表征。性能研究結(jié)果表明，YFPUS具有優(yōu)良的水溶性和顯著的表面活性，乳化能力顯著，