聚氨酯离聚体亲水基的分布对乳液及膜性能的影响

摘要

水性聚氨酯(PU)是以水代替有机溶剂做分散介质的聚氨酯体系，虽然性能与溶剂型还存在一些差距，但是具有低毒、不易燃烧、低污染、节能、安全可靠、不易损伤等优点，使得它在织物、皮革涂饰，及粘合剂等许多领域得到了广泛的应用。但是对水性聚氨酯的研究还存在一些问题，比如，针对聚醚结构变化的研究很少，有关结构分布对聚氨酯乳液及膜性能的影响研究也少有提及，而关于两性聚氨酯离子水分散性树脂研究的报道则更少。基于此，本实验进行了以下的实验研究，确定了具有双酚A、PO、EO特殊结构的新型聚醚、亲水基的分布对聚氨酯乳液及膜性能的影响，并对两性聚氨酯乳液进行了探讨。运用化学滴定分析、膜的应力—应变分析、膜的热性能分析等分析手段，对水分散性聚氨酯乳液及膜性能进行了研究，利用现代的仪器对乳液的粒径、Zeta电位、粘度以及粒径、Zeta电位随pH变化的趋势进行了表征。实验结果表明，新型聚醚的伯羟基结构体现更高的反应活性；其特殊结构对PU乳液外观以及粘度有较大影响，其中SPE聚醚的三种结构的有规共聚对PU乳液的耐电解质性能有突出贡献，且可使PU膜的力学性能显著提高。亲水基在PU分子中的不同分布，对乳液的性能亦有较大影响。对于两性聚氨酯来说，阴阳离子的分布及分布密度会影响乳液的耐盐稳定性，同时还影响着乳液的粒径、Zeta电位的分布，以及等电点的pH值。

目录

文摘

英文文摘

1.前言

2.实验

2.1实验药品与仪器

2.1.1主要原料及药品

2.1.2实验仪器

2.2实验部分

2.2.1合成原理及实验

2.2.2几种重要的实验参数的优化

2.3检测

2.3.1二正丁胺法测定预聚体中异氰酸根含量

2.3.2乳液性能的测定

2.3.3膜性能的测试

3.改性聚醚结构对PU水分散行为及膜性能的影响

3.1新聚醚结构与反应活性

3.1.1新型聚醚结构的设计与希望

3.1.2新型聚醚的反应活性

3.2新聚醚结构对PU性能的影响

3.2.1聚合单体的分布对PU乳液外观的影响

3.2.2新型聚醚结构对PU乳液粘度的影响

3.2.3新型聚醚结构对PU乳液耐盐、耐酸碱稳定性的影响

3.2.4新型聚醚结构对PU膜的抗张强度的影响

3.2.5新型聚醚结构对PU膜玻璃化转变温度的影响

小结

4.亲水基的分布对PU乳液性能的影响

4.1亲水基的分布对PU乳液外观的影响

4.2亲水基的分布对PU乳液性能的影响

4.2.1亲水基的分布与PU乳液的胶粒粒径及其分布的关系

4.2.2亲水基的分布与PU乳液中胶粒的Zeta电位及其分布的关系

4.2.3亲水基的分布对PU乳液的粘度、平均粒径、Zeta电位的影响

4.2.4亲水基的分布对乳液耐盐、耐酸碱稳定性的影响

小结

5.两性PU乳液的研究

5.1单一亲水基的分布对PU乳液性能的影响

5.1.1阴离子亲水基的分布对PU乳液性能的影响

5.1.2阳离子亲水基的分布对PU乳液性能的影响

5.2两性PU乳液的合成

5.2.1以阴离子为主体的两性PU乳液的合成

5.2.2以阳离子为主体的两性PU乳液的合成

5.3两性PU乳液性能的研究

5.3.1两性PU乳液与耐盐、耐酸碱稳定性的关系

5.3.2两性PU乳液的粒径及其分布

5.3.3两性PU乳液Zeta电位及其分布

5.3.4两性PU乳液中粒子的粒径、Zeta电位随pH值变化的趋势

小结

6.结论

参考文献

学习期间取得的成果和发表的论著

特别声明

致谢