有機(jī)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(shí)、自我健康保護(hù)意識(shí)的逐漸提高，聚氨酯逐漸由溶劑型向無(wú)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(shì)。然而，由于親水基團(tuán)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(qiáng)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(jià)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(jìn)行后期擴(kuò)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(dòng)力學(xué)規(guī)律以及合成配方及工藝對(duì)水性聚氨酯粒徑及分布的影響，隨后對(duì)水性聚氨酯進(jìn)行了復(fù)合改性，研究了復(fù)合改性對(duì)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(xiàn)綜述。介紹了課題提出的背景及應(yīng)用價(jià)值，概

3、述了水性聚氨酯國(guó)內(nèi)外的研究與應(yīng)用進(jìn)展、合成與分類、成膜機(jī)理，重點(diǎn)闡述了水性聚氨酯的主要改性技術(shù)及其國(guó)內(nèi)外進(jìn)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(dòng)力學(xué)，確定了預(yù)聚反應(yīng)的最佳反應(yīng)溫度及時(shí)間;而后探究了合成配方和工藝因素對(duì)水性聚氨酯粒徑及其分布影響。實(shí)驗(yàn)通過(guò)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(jìn)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(duì)水性聚氨酯表面疏水性及耐水性的影響規(guī)律。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，通過(guò)合理組合有機(jī)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