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水性聚氨酯的改性研究

作　者: 朱黎澜
导　师: 韩哲文
学　校: 华东理工大学
专　业: 材料科学与工程
关键词: 水性聚氨酯改性环氧树脂超支化
分类号: TQ323.8
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
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内容摘要

聚氨酯是在主链上含有许多氨基甲酸酯基团(—NHCOO—)的高分子聚合物,英文名为polyurethane,我国习惯将这类聚合物统称为聚氨酯。水性聚氨酯,是指以水为介质的聚氨酯二元胶态体系,它不含或含有很少量的有机溶剂,具有生产成本低、不燃烧、无污染等优点。但是,水性聚氨酯的分子结构中引入了亲水基团,涂层的耐水和耐溶剂性较差；而且由于乳胶粒表面双电层的电凝滞效应,水性聚氨酯的固含量一般很难做高。针对水性聚氨酯耐水性和耐溶剂性差以及固含量低两大技术难点,本文主要通过环氧树脂改性改善水性聚氨酯的耐水性和耐溶剂性,通过超支化结构改性以期提高水性聚氨酯乳液的固含量。本文采用甲苯二异氰酸酯(TDI)、聚醚二元醇GE-210、1,4-丁二醇(BDO)、二羟甲基丙酸(DMPA)和环氧树脂E-128等为原料合成了性能优良的环氧树脂改性水性聚氨酯的分散体。研究了预聚体中R值(-NCO/-OH之比)、小分子扩链剂含量、DMPA用量、环氧树脂添加量对乳液和涂膜性能的影响,制得的环氧树脂改性水性聚氨酯乳液粒径细、粘度小、稳定性好,涂膜的耐水性好,各项性能达到最佳。通过“准一步法”,以季戊四醇为核,二羟甲基丙酸(DMPA)为反应单体合成了一代超支化聚酯H10,并且用丁二酸酐、甲苯二异氰酸酯(TDI)、丙烯酸羟丙酯(HPA)等对H10进行改性,合成不同性能的超支化聚氨酯。研究了不同亲水基团、氨基甲酸酯基团含量对乳液性能的影响,合成的超支化聚氨酯乳液具有乳液稳定、粘度低、粒径小及粒径分布窄等优点,乳液粒径达到了纳米级。

水性聚氨酯的改性研究

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