《环保型水性聚氨酯树脂的研究》由会员分享，可在线阅读，更多相关《环保型水性聚氨酯树脂的研究（90页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、分类号：T Q 3 2 3 8 密级： 夕 单位代码：1 0 4 2 2 学号：2 0 0 7 1 1 9 9 6 茧只孥 硕士学位论文 S h a n d o n gU niv e r s it yM a st e r ST h e si s 论文题目： 环保型水性聚氨酯树脂的研究 S T U D YO NT H EE N V I R o N M E N T A LW A T E R B o R N E P O L Y U R E T H A N E 作 专 导 合作 导师 2 0 10 年5 月19 日 本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独 立进行研究所取得的成果。除文
2、中已经注明引用的内容外，本论文不 包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的科研成果。对本文的研 究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本声明 的法律责任由本人承担。 论文作者签名：! 塑! 鱼盘一 E t 期： 圣翌丝拿兰旦呈绥 关于学位论文使用授权的声明 本人完全了解山东大学有关保留、使用学位论文的规定，同意学 校保留或向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论 文被查阅和借阅；本人授权山东大学可以将本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、缩印或其他复制手段 保存论文和汇编本学位论文。 ( 保密论文在解密后应遵守此规定) 论文作者签名：i
3、塑! 垫垒导师签名：呈幺蕉乙日期：兰竺丝垒竺月9 幻 山东大学硕一l 二学化论文 目录 中文摘要I A B S T R A C T I I 第一章绪论1 1 1 概j 查1 1 2 聚氨酯化学2 I 2 1 多异氰酸酯基本反应2 1 2 2 异氰酸酯的各种化学反应4 1 3 分类组成及性能8 1 4 制备方法9 1 5 水件聚氨酯的应用一1 0 1 6 有机硅改性水性聚氨酯。1 2 1 7 水性聚氨酯的发展方向1 4 1 8 本研究课题的意义1 5 第二章水性聚氨酯分散体的制备 1 7 2 1 实验原理l7 2 2 实验方案与步骤1 9 2 2 1 实验仪器1 9 2 2 2 实验原料及预处理
4、1 9 2 2 3 实验步骤2 0 2 3 预聚体中N C O 含量的测定实验2 l 2 3 1 实验原理2 l 2 3 2 实验仪器及试剂2 2 2 3 3 实验步骤2 2 2 3 4 滴定结果及讨论2 3 2 4 水性聚氨酯合成实验设计及操作过程讨论2 5 2 4 1预聚体的合成及影响因素2 5 2 4 2 扩链反应及影响凶素2 6 2 4 3 加入乳化阶段及影响因素2 7 山东大学硕上学位论文 2 5 本章小节2 9 第三章水性聚氨酯分散体和薄膜性能表征与讨论 3 0 3 1 产品指标检测一3 0 3 1 1 分散体指标检测3 0 3 1 2 胶膜指标检测3 l 3 1 3 红外光谱实验
5、3 2 3 1 4 透射电镜观察3 2 3 1 5 异氰酸酯基含量的测定3 2 3 2 结果与讨论一3 2 3 2 I 透射电子显微镜照片3 2 3 2 2 红外谱图分析3 3 3 2 3 分散体性能及其影响因素3 5 3 2 3 1n ( N C O ) n ( O H ) L 卜, 值一3 6 3 2 3 2D M P A 加入量3 7 3 2 3 3 中和剂的种类及中和度4 0 3 2 3 4 乳化温度及乳化方式4 l 3 2 4 薄膜性能影响凶素4 2 3 2 4 1n ( N C O ) n ( O H ) 4 2 3 2 4 2 聚酯二元醇分了量4 5 3 2 4 3D M P A
6、 加入量4 7 3 2 4 4 中和度4 8 3 2 4 5 扩链剂的使用4 9 3 3 本章小结5 l 第四章水性聚氨酯改性与讨论5 2 4 1 双改性实验原理5 2 4 1 1 自由基聚合反应5 2 4 1 2 改性原理5 3 4 2 双改性实验过程一5 4 4 2 1 实验原料及预处理5 4 山东大学硕J ：学位论文 4 2 2 实验步骤5 5 4 2 3 性能测试实验5 6 4 2 3 1 分散体性能测试5 6 4 2 3 2 游膜性能测试5 6 4 2 3 3 透射电镜5 7 4 2 3 4 红外光谱分析5 7 4 3 双改性实验结果与讨论5 8 4 3 1 红外分析5 8 4 3
7、2 改性对分散体性能的影响6 0 4 3 2 1 改性对于分散体粒子聚集形态的影响6 0 4 3 2 2 有机硅加入最埘改性水性聚氨酯分散体性能影响6 2 4 3 3 改性对薄膜性能的影响6 2 4 3 3 1 有机硅对胶膜吸水率的影响6 2 4 3 3 2 有机硅加入量对改性水性聚氨酯薄膜性能影响“ 4 3 4 热分析6 5 4 3 4 1 水件聚氨酯薄膜的热重分析6 5 4 3 4 2 水性聚氨酯薄膜示差扫描量热分析6 6 4 4 本章小结6 8 第五章本课题工作总结与研究展望6 9 参考文献7 l 致谢7 5 山东大学硕上学化论丈 中文摘要 传统聚氨酯树脂的合成与稀释需要消耗大蹙的有机溶
8、剂，溶剂的挥发和残留对周围 环境系统及人体健康造成很大威胁。特别是随着社会经济的发展和人们环保意识的增强， 各国开始制定各种环保政策以限制化工生产及有机树脂使用过程中的挥发性有机化合 物含量，而在生产及使用过程中使用少量或者不用有机溶剂，丰要以水为分散介质的水 性聚氨酯树脂，具有4 1 j 当的环保价值和应用前景。 本课题从合成原料环保，合成过程环保角度出发，选用低毒性高活性的芳香族二苯 基甲烷二异氰酸酯( M D I ) 和聚酯二元醇为基本原料，以二羟甲基丙酸( D M P A ) 为亲水 扩链剂，以毒性低成本低的丙酮( A C E ) 为预聚阶段主要稀释溶剂，进行水性聚氨酯分 散体的合成实
9、验。通过二正丁胺异氰酸酯基滴定实验跟踪监测聚合反应进程，讨论了实 验过程中实验操作等各种条件对水性聚氨酯产品生产过程的影响，然后利用红外光谱、 透射电子显微镜、材料拉伸试验机等设备手段对水性聚氨酯产品分散体及薄膜的性能进 行了测试，通过调整实验条件原料配比等方法讨论了各种影响水性聚氨酯产品分散体及 薄膜性能的关键因素。 单一的水性聚氨酯分散体存在A 增稠差、固含量低、耐水性差、机械强度不如丙烯 酸树脂等缺点，而且成本较高。但是可以通过向聚氨酯分子链中引入特定官能团，实现 对聚氨酯分散体的改性。而有机硅树脂具有表而能低，耐水性耐候性及透气性优良等特 点，将有机硅引入聚氨酯分子链实现对水性聚氨酯的改性可以很人程度上弥补水性聚氨 酯自身所存在的上述不足。 尝试了一种向聚氨酯分子链中引入丙烯酸和有机硅基团对水性聚氨酯进行改性的 新方法。首先通过丙烯酸羟乙酯中的羟基与异氰酸酯基的反应，向聚氨酯分子链中引入 碳双键，然后借助引发剂使其与乙烯基硅氧烷巾的碳双键进行自由基聚合，从而将有机 硅引入水性聚氨酯分子链中，实现了水性聚氨酯的有机硅丙烯酸双改性。
