文档介绍：中国科学技术大学
硕士学位论文
二聚酸聚酯二醇基水性聚氨酯的合成与改性研究
姓名:章鹏
申请学位级别:硕士
专业:高分子化学与物理
指导教师:张兴元
20100501
摘要二聚酸聚酯二醇可以赋予聚氨酯材料优异的耐化学性以及对低表面能基材的表面附着力,但使用其合成水性聚氨酯时通常难以获得稳定的乳液及优异的机械性能。水性紫外光袒际醢踩ɑ繁G铱梢蕴岣卟沸阅埽存在固化前干燥除水阶段的耗时耗能问题。本文将与水性固化技术的优势结合,使用二聚酸聚酯二醇合成出贮存稳定性优异且干燥速率快的水性聚氨酯乳液,并通过聚己内酯二醇粼雍退訳袒际醵云浣懈男浴氨酯甈乳液,并同普通多元醇合成的水性聚氨酯就乳液性能、干燥速率、耐水解性以及热性能等方面进行了比较。结果表明,不同软段聚氨酯乳液的干燥速率按如下顺序排列:.甈甈甈F渲蠵乳液的干燥速率最快,可有效缩短乳液干燥成膜时间;体系中硬段含量相对越高,其乳液干燥速率也越快。.的耐水解性也明显优于其它样品,且有明显的软硬段玻璃化转变,微相分离程度严重。,并对改性前后聚氨酯材料的耐水尔比为时,℃,微相分离程度明显减弱:耐水解性下降。铣沙鏊ḿ扛咔腋稍锼俾士斓腜蒛袒跃郯滨ト橐海并通过辐照对其胶膜进行交联改性。反应各阶段均遵循二级动力学反应机理,第二和第三阶段的反应速率常数明显高于第一阶段;体系双键含量越高,双键反应速率越快,最终转化率也越高;最高可达.%,明显高于普通聚酯聚醚类可固化聚氨酯。经辐照固化后的基聚氨酯材料的拉伸强度由提高到.,并且最高可达惶逑档娜矶尾AЩ露仍黾捕尾AЩ露仍黾℃,热稳定性也可提高℃。通过以上研究,我们可以获得综合性能优越的二聚酸聚酯二醇基水性聚氨酯材料,并可同时减少干燥成膜阶段的耗时耗能,有效提高水性固化技术的施工效率,广泛适用于工业生产。关键词:二聚酸基聚酯二醇水性聚氨酯干燥速率机械强度紫外光固化褂枚鬯峋埘ザ己铣沙鲋嫖榷ㄐ杂乓斓亩鬯峋埘ザ蓟跃解性、机械强度以及热性能进行研究。结果表明:当体系中与哪
.·嬲,.,甌裦:·狿.%·。.%.甌甀/瑃.,.Ⅱ
,⒅譛猣··篸猣—,—,瑆.Ⅲ,
新繇主盔芝暑一即号垄竺墨导师签名:乏酰塑:墨:墨塑:龟:÷中国科学技术大学学位论文原创性声明中国科学技术大学学位论文授权使用声明本人声明所呈交的学位论文,是本人在导师指导下进行研究工作所取得的成果。除已特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含任何他人已经发表或撰写过的研究成果。与我一同工作的同志对本研究所做的贡献均已在论文中作了明确作为申请学位的条件之一,学位论文著作权拥有者授权中国科学技术大学拥有学位论文的部分使用权,即:学校有权按有关规定向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅,可以将学位论文编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。本人提交的电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。保密的学位论文在解密后也遵守此规定。口保密!D作者签名:签字日期:的说明。口公开
第滦髀引言随着环保相关法律法规的不断完善以及人们环保意识的逐渐增强,传统溶剂型涂料、胶黏剂等在使用时的挥发性有机化合物呐欧庞从艿较拗啤开发低污染环境友好型的水性涂料、胶黏剂等成为了近年来研究开发的方向。水性聚氨酯材料近年来在涂料、黏合剂等应用领域受到广泛关注,水性树脂其以水为分散剂,具有不燃、无毒、环境友好等优点,生产施工安全且符合国家环保低碳的政策及要求。其中,水性聚氨酯凭借其优异的综合性能在近年引起广泛关注,应用于涂料、胶粘剂、织物涂层与整理剂、皮革涂饰剂等领域。但是,由于引入了亲水基团,普通水性聚氨酯的耐水解性较传统溶剂型树脂较差:同时,水性聚氨酯通常为线型结构,在机械性能上也有待进一步提高;另外,由于使用水作溶剂,在施工涂装过程的水分的蒸发会较普通溶剂慢,从而会降低施工效率,增加二聚酸属于天然可再生资源,来源广泛:二聚酸聚酯二醇是由二聚酸与多元醇等合成,具有特殊的长链脂肪烃结构以及极少的极性基团;因此使用其合成水性聚氨酯可以赋予聚氨酯优异的憎水性,提高聚氨酯产品的耐水解性能和对低表面能的基材表面附着力等。但是,由于软硬链段间作用力极弱,并且有长的烷基支链,严重的影响了其诱导结晶,其合成的聚氨酯材料强度通常较差,很大程度上限制了其应用。因此,如何在保存其带给聚氨酯的优异性能的前提下,通过改性提高其机械强度等性能,扩大其应用范围成为值得研究的方向。自二十世纪六十年代德国究7⒊龅谝淮贤夤夤袒苛虾螅贤光固化技术作为一项高效节能环保的新技术,保持着快速的发展。一般固化的耗能仅为热固化的五分之一,节省能源;同时,由于,固化装置紧凑,流水线生产,有效的提高了生产效率并降低了生产成本。