二苯基甲烷二异氰酸酯三聚体的制备

摘要

本文针对二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)型聚氨酯涂料喷漆后交联密度低、涂层硬度不够、干速慢等问题，研究MDI型三聚体的制备方法，以期将MDI型三聚体应用到MDI型固化剂当中，提高制品的官能度，增加交联密度，从而解决上述问题。具体研究内容包括：合成三聚体用助剂的筛选、合成工艺的摸索与优化研究、MDI-50三聚反应动力学研究、改性MDI-50三聚体研究。
　　 通过实验对比选用复配催化剂P838做三聚反应催化剂。经工艺优化后，采用分批加入溶剂的方法得到的MDI-50三聚体二甲苯容忍度0.7，粘度60mPa·s/25℃，游离MDI量为10.55％。经对MDI-50三聚反应进行红外跟踪，动力学研究发现，MDI-50的三聚反应是一级反应，60℃时反应的动力学常数为0.0076min-1，平均活化能为79.33kJ/mol。
　　 为了提高三聚体与溶剂间的相容性，使用乙二醇单丁醚和二乙二醇单丁醚改性MDI-50三聚体。改性后的三聚体二甲苯容忍度可达到1.0以上。简单配漆实验，MDI型三聚体能够与醇酸树脂互容，并且有效提高漆膜干速和涂层硬度，可以应用到木器涂料当中。

目录

文摘

英文文摘

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第一章绪论

1.1聚氨酯材料

1.2聚氨酯化学

1.2.1异氰酸酯

1.2.2异氰酸酯的基本反应

1.2.3异氰酸酯三聚反应

1.3聚氨酯涂料

1.3.1聚氨酯涂料分类

1.3.2聚氨酯涂料特点

1.4课题研究背景、内容和意义

1.4.1课题研究背景

1.4.2课题研究内容

1.4.3课题研究意义和创新性

第二章实验部分

2.1化学试剂和仪器设备

2.1.1化学试剂

2.1.2仪器设备

2.2实验方法

2.2.1合成配方

2.2.2合成工艺

2.3测试与分析

2.3.1测试方法

2.3.2分析方法

2.4本章小结

第三章结果与讨论

3.1引言

3.2助剂的筛选

3.2.1催化剂的筛选

3.2.2阻聚剂及溶剂的筛选

3.3反应终点的控制

3.3.1 NCO百分含量检测法

3.3.2阿贝折光仪检测法

3.4合成工艺优化

3.4.1温度对反应的影响

3.4.2投料方式的影响

3.5三聚体表征与对比

3.5.1红外光谱表征

3.5.2凝胶渗透色谱表征

3.5.3 TGA热重分析

3.5.4三聚体基本性能对比

3.5.5 GPC谱图对比

3.6本章小结

第四章MDI三聚反应的动力学研究

4.1实验部分

4.2结果与讨论

4.2.1动力学表征

4.2.2反应温度对三聚反应速率的影响

4.3本章小结

第五章改性MDI三聚体

5.1引言

5.2实验部分

5.3结果与讨论

5.3.1乙二醇单丁醚改性MDI-50三聚体

5.3.2二乙二醇单丁醚改性MDI-50三聚体

5.4本章小结

第六章结论和展望

6.1结论

6.2展望

参考文献

研究成果及发表的学术论文

致谢

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