丙烯酸酯改性水性聚氨酯的合成及其在水性油墨上的应用

摘要

随着人们环保意识的不断增强和国家环保法规的日益完善，水性聚氨酯的研究和发展也成为了必然。而其应用领域之一的油墨也是与人们的日常生活紧密相连，所以以水性聚氨酯为连接料的水性油墨的研制也成为了一种趋势。
　　本论文以聚四氢呋喃二醇（PTMG）和异佛尔酮二异氰酸酯（IPDI）为基本原料，以二羟甲基丙酸（DMPA）作为亲水扩链剂，甲基丙烯酸-β-羟乙酯（HEMA）作为偶联剂，经1，4-丁二醇（BDO）扩链后，采用核壳乳液共聚法，合成出了甲基丙烯酸甲酯（MMA）改性的水性聚氨酯（WPUA）；通过红外光谱表征了丙烯酸改性水性聚氨酯的分子结构，经分析表明丙烯酸酯成功引入到了聚氨酯主链中；论文还探讨了DMPA含量、R值、MMA含量、固含量等合成条件对核壳WPUA乳液外观、粘度、稳定性、剥离强度，胶膜吸水率、拉伸强度等的影响；以及扫描电镜和透射电镜对聚合物的相容性和微观分子结构观测，表明：当R值为2.5，DMPA含量6％，PU/PA为8：2，固含量35%-40%时，所得WPUA乳液和胶膜综合性能较为优异。
　　此外，在上述较佳合成工艺条件下，加入羟丙基硅油（PDMS），制备出了丙烯酸酯有机硅复合改性的水性聚氨酯，研究了有机硅的不同用量对聚氨酯性能的影响。实验表明：有机硅已引入到了分子链中，且有机硅的百分含量为10%或13%时，聚氨酯在性能上出现了转折点。
　　最后，将合成的改性水性聚氨酯作为连接料制备成了水性油墨，确定了实验配方，并进行了性能测试。结果表明，水性油墨的吸水率和附着力较好，贮存稳定性偏差。以丙烯酸酯有机硅复合改性的水性聚氨酯性能更佳，但是将其制成水性油墨后没有显示出性能上的优异性。

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1绪论

1.1课题的研究背景及意义

1.2 水性聚氨酯的发展概况

1.3 丙烯酸酯改性水性聚氨酯的研究现状及发展动态

1.4 水性油墨及水性聚氨酯油墨的研究现状及发展动态

1.5 课题研究的目的和主要内容

2实验基础

2.1 实验部分

2.2聚氨酯的反应原理

2.3 胶膜的制备

2.4 性能测试与结构表征

3丙烯酸酯改性水性聚氨酯的合成研究

3.1前言

3.2 核壳型丙烯酸酯水性聚氨酯反应机理

3.3水性聚氨酯乳液的合成

3.4 丙烯酸酯改性水性聚氨酯乳液的合成及反应方程式

3.5 实验结果分析与讨论

3.6 本章小结

4 丙烯酸酯-有机硅复合改性水性聚氨酯的合成研究

4.1前言

4.2丙烯酸酯-有机硅复合改性改性水性聚氨酯乳的合成及反应方程式

4.3 实验结果分析与讨论

4.4 本章小结

5 水性聚氨酯油墨的制备

5.1前言

5.2实验原料

5.3实验仪器

5.4性能测试

5.5 水性油墨的制备

5.6 实验配方

5.7 结果与讨论

5.8 本章小结

结 论

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文及所取得的研究成果

致谢