一种超支化聚合物对聚氨酯浆料的改性研究

摘要

聚氨酯（PU）革是能够代替天然皮革的材料之一，它能够弥补天然皮革带来的不足，如今已经成为世界上风靡的革制品代用材料。但是聚氨酯（PU）作为合成人造革需求量较大的原料之一，仍具有一系列的缺点，比如它的耐热性差、耐黄变性差、耐溶剂性差，这就需要从聚氨酯的自身出发，探讨并找到一种能够有效地改性聚氨酯的方法，这也是本论文的研究宗旨。
　　超支化聚合物具有立体网状结构、高的支化度、分子内部有大量的空腔和氢键，末端有大量的活性基团，有其他聚合物所不能拥有的特殊性能，所以超支化聚合物的引入会显著改善聚氨酯的性能，并且随着近些年来超支化聚合物在合成以及应用方面取得了巨大的进步，使得超支化聚合物的工业化生产日趋成熟，这将会对超支化聚合物应用的推广起到一定的积极作用。
　　本论文的主要工作：
　　1.超支化聚酰胺-酯合成及表征
　　首先用丁二酸酐与二乙醇胺合成AB2型增长单体，然后以三羟甲基丙烷为核分子制备超支化聚合物，同时通过控制核分子与AB2型增长单体的比例合成第二代、第三代和第四代超支化聚酰胺-酯（HPAE）。用红外图谱、羟值测定、元素分析等测试手段对合成的超支化聚酰胺-酯进行表征，通过对测试结果分析得出合成的产物结构比较完整。
　　2.不同原料的聚氨酯浆料的合成及力学性能测试
　　通过改变聚四亚甲基醚二醇（PTMG-2000）与聚己二酸丁二醇酯二醇（PBA-2000）的用量制备不同的聚氨酯浆料，然后通过对聚氨酯浆料进行力学性能测试，分析测试结果得到当PTMG的含量为40％时，聚氨酯浆料的力学性能较为优异。
　　3.对聚氨酯浆料的改性研究
　　在本文中分别探讨了羟丙基聚二甲基硅氧烷（HP-PDMS）对聚氨酯浆料的改性和不同代数的超支化聚酰胺-酯（HPAE）对聚氨酯浆料的改性。对改性后的聚氨酯浆料进行力学性能以及耐黄变性、耐老化性、耐水解性和耐高温性等物理性能测试。
　　分析测试结果得到羟丙基聚二甲基硅氧烷（HP-PDMS）的加入降低了聚氨酯浆料的力学性能，改善了聚氨酯浆料的耐黄变性、耐老化性和耐水解性，降低了聚氨酯的耐高温性。不同代数的超支化聚酰胺-酯（HPAE）对聚氨酯浆料的改性效果优于羟丙基聚二甲基硅氧烷（HP-PDMS），它能够在保持聚氨酯浆料力学性能有所提高的前提下，有效地改善聚氨酯浆料的耐黄变性、耐老化性和耐水解性，超支化聚酰胺-酯（HPAE）的加入也降低了聚氨酯的耐高温性，但是降低的幅度较小。
　　综合结果可以得出超支化聚酰胺-酯（HPAE）能够应用于聚氨酯浆料的改性中，并且改性效果优于羟丙基聚二甲基硅氧烷（HP-PDMS）。

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第一章 绪 论

1.1 聚氨酯的概述

1.2 超支化聚合物的概述

1.3 研究意义与研究内容

1.4 研究的创新点

第二章 超支化聚酰胺-酯的合成及其表征

2.1 引言

2.2 实验部分

2.3 实验结果与讨论

2.4 本章小结

第三章 聚氨酯浆料的制备

3.1 引言

3.2 实验部分

3.3 实验结果与讨论

3.4 本章小结

第四章 羟丙基聚二甲基硅氧烷改性聚氨酯浆料的制备

4.1 引言

4.2 实验部分

4.3 实验结果与讨论

4.4 本章小结

第五章 超支化聚酰胺-酯改性聚氨酯浆料的制备

5.1 引言

5.2 实验部分

5.3 实验结果与讨论

5.4 本章小结

第六章 总结与展望

6.1 总结

6.2 展望

参考文献

致谢

附录