《含有位阻型烷氧基硅烷的常温自交联水基聚氨酯分散体的合成》由会员分享，可在线阅读，更多相关《含有位阻型烷氧基硅烷的常温自交联水基聚氨酯分散体的合成（71页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、 安安 徽徽 大大 学学 申申 请请 硕硕 士士 学学 位位 论论 文文 论文题目（中文）论文题目（中文） 含有位阻型烷氧基硅烷的含有位阻型烷氧基硅烷的 常温自交联常温自交联水基聚氨酯水基聚氨酯分散体的分散体的合合成成 Ambient Temperature Self-crosslinkable Aqueous Polyurethane Dispersions Containing Sterically Hindered Alkoxysilane Groups 论文题目（英文）论文题目（英文） 姓姓 名：刘名：刘 斌斌 学科专业学科专业：高分子化学与物理：高分子化学与物理 研究方向：研究方向：
2、水基聚氨酯水基聚氨酯 导导 师：王师：王 武武 生生 研究员研究员 曾曾 俊俊 研究员研究员 2008 年年 5 月月 独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的 研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其 他人已经发表或撰写过的研究成果， 也不包含为获得 安徽大学安徽大学 或其他教育机构 的学位或证书而使用过的材料。 与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均 已在论文中作了明确的说明并表示谢意。 学位论文作者签名：刘斌刘斌 签字日期： 2008 年 05 月 10 日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解 安徽大学安徽
3、大学 有关保留、使用学位论文的规定，有 权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘， 允许论文被查阅和借 阅。本人授权 安徽大学安徽大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行 检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。 （保密的学位论文在解密后适用本授权书） 学位论文作者签名：刘斌刘斌 导师签名：王武生王武生 签字日期：2008 年 05 月 10 日 签字日期：2008 年 05 月 10 日 学位论文作者毕业去向： 工作单位： 电话： 通讯地址： 邮编： 安徽大学硕士论文 摘 要 I 中中 文文 摘摘 要要 水基聚氨酯以水取代传统溶剂作为分散介质，使用时
4、具有不燃、气味小、无 毒、无污染、节能、价廉、操作方便等优点，而且在性能上仍具有一般溶剂型聚 氨酯所具有的高光泽、高耐磨性、高弹性、高粘结性、耐水、耐候、耐化学药品 和对各种基材的良好附着性能，从而在很大的程度上取代了溶剂型聚氨酯，是一 种极具潜力的“绿色材料” 。水基聚氨酯代替溶剂型的聚氨酯将是聚氨酯工业发展 的最终方向。 采用自乳化工艺合成的水基聚氨酯分散体，具有优异的稳定性和杰出的成膜 性能，但自乳化工艺在聚氨酯分子结构中引入了亲水基团，分散体成膜后其亲水 基团保留在膜材料中，使得水基聚氨酯膜材料在水的侵蚀下，可能出现溶胀而失 去材料的机械性能；作为涂层材料使用时，耐湿擦性能不足，涂层长
5、期在水的作 用下发白、起泡、剥离。因此，提高水基聚氨酯材料的耐水性，一直是水基聚氨 酯研究的核心。水基聚氨酯涂膜耐水性、耐溶剂性等性能偏差,限制了其应用范围, 需对其进行改性。近年来对水基聚氨酯的改性研究已成为一大热点,其中交联改性 就是其多种改性手段中的一种。 交联改性是以化学键的形式将线型(热塑性)的聚氨 酯大分子链接在一起,形成具有网状结构(热固性)的聚氨酯树脂,具有优异的耐水、 耐溶剂及力学性能。然而水基聚氨酯分散体的常温交联一直是水基聚氨酯工作者 所追求的技术。本论报道了一种全新的常温自交联水基聚氨酯分散体的合成，在 羧酸型水基聚氨酯分散体分子结构中引入位阻型烷氧基硅烷基团。我们在总
6、结前 人工作的基础上合成了三种常温可交联的单组分包装的水基聚氨酯。 1APPS改性的改性的水基聚氨酯水基聚氨酯合成合成 利用异戊醇和-氨丙基三乙氧基硅烷(APES)反应, 制备-氨丙基三异戊氧 基硅烷（APPS）物质，然后把APPS引入水基聚氨酯中。 2. APHS改性的改性的水基聚氨酯水基聚氨酯 利用苯甲醇和-氨丙基三乙氧基硅烷(APES)反应, 制备-氨丙基三甲苯氧 基硅烷（APHS）物质，然后把APHS引入水基聚氨酯中。 安徽大学硕士论文 摘 要 - II - 3. APES改性的改性的水基聚氨酯水基聚氨酯 把APES引入水基聚氨酯中，制备常温自交联水基聚氨酯分散体。 本论文合成了多个位
7、阻型烷氧基硅烷引入聚氨酯结构。 通过1HP-1490气相色 谱对位阻型烷氧基硅烷的产率进行计算，通过核磁对合成位阻型烷氧基硅烷 APPS,APHS的结构进行表征。研究了位阻型烷氧基硅烷中不同的水解基团对所 得乳液稳定性、粒径、膜的耐水耐、耐溶剂性、机械力学等性能的影响，及乳液 的pH值不同时对水解基团稳定性的影响。 总之，在水基聚氨酯分散体结构中引入位阻型烷氧基硅烷，在分散体中性储 存条件下，位阻型烷氧基硅烷基团有十分优良的耐水解稳定性，位阻基团越大烷 氧基硅烷稳定性越高。在水基聚氨酯分散体成膜过程中，由于分散体中和剂有机 胺的挥发，分散体体系逐步酸化，在酸的催化下位阻型烷氧基硅烷水解而后缩合
8、 形成交联。本研究工作目前还处于初步阶段，但现有研究证据已表明在羧酸型水 基聚氨酯分散体中引入位阻型烷氧基硅烷可以获得单组分常温自交联水基聚氨 酯分散体。 关键词: 水基聚氨酯分散体；位阻型烷氧基硅烷；自交联 安徽大学硕士论文 摘 要 III ABSTRACT Aqueous polyurethane dispersions have been used for a wide range of commercial applications, including adhesives, coatings for textiles, leather, rubber, and many polyme
9、ric substrates, because of their good strength and flexibility characteristics. Since they use of little or no organic solvent in aqueous polyurethane dispersions, they are nontoxic and nonflammable and do not pollute the air compared to their solvent-based counterparts. Aqueous polyurethane dispers
10、ion which is functionalized with hydrophilic side groups to render it self-dispersible in water offer outstanding stability and extraordinary film-forming properties. However, the disadvantage of this approach suffers from poor water resistance for introducing hydrophilic group in the bone of polyur
11、ethane molecular. It may be swelling for immersion in water and lost mechanical properties, and peeling off from substrates. In the sum of a great deal of literatures about various methods of modification of aqueous polyurethane,usually, many works had been developed to modify aqueous polyurethane b
12、y cross-linkers . To overcome these problems, we provided a novel method to modify aqueous polyurethane by adding sterically hindered alkoxysilane groups were introduced into carboxylic polyurethane molecules.This paper will report a new kinds of ambient temperature self cross-linking aqueous polyur
13、ethane dispersion , sterically hindered alkoxysilane groups were introduced into carboxylic polyurethane molecules. This paper will give three kinds of self-crosslinkable water-borne polyurethanes. First, we synthesized polyurethane prepolymer containing APPS (-aminopropyltri -isopentoxysilane).We u
14、se isopentyl alcohol and APES to get a perfect effective steri cally hindered alkoxysilane groups APPS. Secondly, we synthesized polyurethane prepolymer containing APHS (-aminopr- opyltriphemethoxysilane )sterically hindered alkoxysilane groups APHS. Thirdly, we synthesized polyurethane prepolymer c
15、ontaining APES. We will synthesize some sterically hindered alkoxysilane groups ,and introduce them into carboxylic polyurethane molecules.Studies indicate: We calculate the rate of production of sterically hindered alkoxysilane groups by GC1HP-1490.The structure of sterically 安徽大学硕士论文 摘 要 IV hinder
16、ed alkoxysilane groups are proved by 1H NMR. We studied the relationship of hydrolysis rate of the different sterically hindered alkoxysilane groups and time of storge of aqueous polyurethane dispersion. We studied the different sterically hindered alkoxysilane groups influence particle size and stability of the dispersion, an
