2023年全國碩士研究生考試考研英語一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁
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文檔簡介

1、水性聚氨酯(WPU)膠黏劑因其具有極低VOCs排放量以及優(yōu)異的性能得到社會各界廣泛的關(guān)注,是膠黏劑領(lǐng)域最受歡迎的環(huán)境友好型產(chǎn)品之一。目前市場上廣泛使用的羧酸型WPU存在穩(wěn)定性不佳、使用過程中對pH值敏感性強、耐水性及初粘性差等缺點,限制了其更大規(guī)模的應(yīng)用。針對上述問題,本文首先采用磺酸型聚酯二元醇對WPU進行改性。使用一種市售的磺酸型聚酯二元醇BY3301為原料,部分取代制備傳統(tǒng)羧酸型WPU常用的親水?dāng)U鏈劑二羥甲基丁酸(DMBA),將磺

2、酸鹽基團以側(cè)基的形式引入到聚氨酯分子中的軟段上,制備了一種磺酸鹽/羧酸鹽復(fù)合陰離子型WPU膠黏劑;并使用高結(jié)晶能力的聚酯二元醇PBAD,來提高聚氨酯分子軟段的結(jié)晶能力,以改善聚氨酯膠膜的耐水性、粘接性能等;然后進一步使用納米硅溶膠對WPU進行改性,以增強其耐水性和粘接能力。論文系統(tǒng)研究了磺酸鹽用量,以及WPU分子鏈段的結(jié)晶性和納米二氧化硅溶膠對膠膜性能的影響規(guī)律。本文主要工作內(nèi)容如下:
  (1)采用一種市售的接枝磺酸鈉的水溶性聚

3、酯二元醇BY3301,以不同比例替代羧酸型親水?dāng)U鏈劑DMBA,將磺酸鹽引入到PU分子鏈的軟段上,同時優(yōu)化工藝,制備了一系列磺酸鹽/羧酸鹽復(fù)合型陰離子WPU。使用FT-IR、TEM、納米粒徑分析儀、穩(wěn)定性分析儀等手段表征了磺酸鹽/羧酸鹽復(fù)合型WPU的結(jié)構(gòu)、乳膠粒子的形態(tài)、粒徑大小及分布,研究了磺酸基團及其用量對WPU乳液穩(wěn)定性的影響規(guī)律。結(jié)果表明,磺酸鹽/羧酸鹽復(fù)合型WPU乳膠粒子具有更規(guī)則光滑的球形形貌和更大的粒徑。在保持離子基團總量(

4、BY3301的磺酸鈉基團和DMBA中和過的羧酸基團的離子當(dāng)量)不變的情況下,隨著BY3301用量的增加,其制備的復(fù)合型WPU具有更高的Zeta電位,更寬的耐酸堿范圍,同時還表現(xiàn)出更好的高溫穩(wěn)定性和凍融穩(wěn)定性。
  (2)采用高結(jié)晶度的聚酯二元醇PBAD、接枝磺酸鈉的聚酯二元醇BY3301為軟段,二異氰酸酯IPDI和HDI、擴鏈劑DMBA和EDA為硬段合成了結(jié)晶型WPU。研究了WPU的合成過程,PBAD分子量,R值,HDI/IPDI

5、質(zhì)量比等因素對乳液結(jié)晶性能的影響,及其對膠膜耐水性、力學(xué)性能、粘接性能等的影響。結(jié)果表明,在合成WPU的多步過程中,軟段的結(jié)晶度逐漸降低。對比磺酸/羧酸復(fù)合型WPU和羧酸型WPU,復(fù)合型WPU的結(jié)晶度更高。聚氨酯分子軟段結(jié)晶性的提高,可以顯著地提高水性聚氨酯的耐水性和粘接性能。當(dāng)軟段采用PBAD3000和BY3301,預(yù)聚時R(n(-NCO)/n(-OH))值為1.6,HDI/IPDI質(zhì)量比為1/2時,制備得到的WPU膠膜的耐水性、拉伸

6、強度以及剝離強度等綜合性能最佳。
  (3)在WPU乳液中加入納米SiO2溶膠,合成了納米SiO2/WPU雜化乳液,對其耐水性、拉伸強度及膠膜斷面形貌、剝離強度進行了表征。結(jié)果表明,適量納米SiO2溶膠的引入,可以提高WPU膠膜的交聯(lián)度,增加膜的致密性,從而改善水性聚氨酯的耐水性和力學(xué)性能。當(dāng)其加入量為5 wt%時,膠膜的綜合性能最佳。此時膠膜吸水率降低至4.4%,拉伸強度達到32.0 Mpa,斷裂伸長率為658%,彈性模量為32

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