水性聚氨酯/聚丙烯酸酯（苯乙烯）复合乳液研究
【摘要】：本论文的工作主要集中在水性聚氨酯基的聚丙烯酸酯(苯乙烯)复合乳液的研究及其应用上。分为三个部分，主要工作总结如下：
1．以水性聚氨酯为种子或乳化剂的MMA(St)乳液聚合研究
a) 以MMA为溶剂合成水性聚氨酯，并且测定了2，4—甲苯二异氰酸酯与聚己内酯二元醇在不同温度下的反应速率常数。在成功制备水性聚氨酯的条件下，进一步将所得的MMA／水性聚氨酯复合乳液进行γ射线引发种子乳液聚合。通过FT-IR光谱观察到PMMA与聚氨酯的接枝反应，发现在辐射引发乳液聚合过程中，接枝反应发生几率较化学热引发大。
b) 合成了以聚己内酯二醇为软段的水性聚氨酯，测定了该水性聚氨酯的临界聚集浓度，发现临界聚集浓度随着体系碱性的增加而增大。此外，还通过在聚氨酯分子末端引入苯环测定了其分子量，测定了在不同水性聚氨酯种子浓度下的苯乙烯乳液聚合速度，发现乳液聚合速度随着水性聚氨酯用量以及剂量率的增加而增加。通过红外光谱、核磁共振氢谱，以及光电子能谱证明了水性聚氨酯与聚苯乙烯之间的接枝反应，发现水性聚氨酯的接枝百分比随着其用量的减少而增加，且随着剂量率的增加而增加。与化学引发剂热引发苯乙烯进行乳液聚合法相比较，辐射引发苯乙烯种子乳液聚合能够大幅度地提高水性聚氨酯的接枝百分比。
c) 应用聚己内酯二醇、甲苯二异氰酸酯等合成了水性聚氨酯高分子乳化剂，并用作St／MMA乳液的乳化剂。在室温下，利用~(60)Co-γ-射线引发单体进行乳液共聚反应。测定的乳液共聚转化率—时间曲线表明，乳液的聚合速率随着少量的MMA单体的加入而大大提高，亦随着MMA用量的增加而增加。乳胶粒子的透射电镜照片显示：乳胶粒子的平均粒径不随单体用量比例的变化而改变，但乳胶粒子的粒径分布随着MMA单体的加入而变窄。利用聚合物的核磁共振氢谱，证明了体系中随着MMA与St用量接近一比一时，单体以共聚为主。此外，抽提过后样品的红外光谱及核磁共振证明了水性聚氨酯高分子乳化剂与单体及其聚合物之间的接枝反应，且在剂量率一定的条件下，只有当单体的乳液聚合速率达到某一特定值时，水性聚氨酯的接枝百分比才能达到最大值。
2．以水性聚氨酯作为稳定剂的MMA(St)分散聚合研究
【关键词】：【学位授予单位】：中国科学技术大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2006
【分类号】：TQ317.4
【DOI】：CNKI:CDMD:1.2006.102779
【目录】：
- 摘要5-7
- ABSTRACT7-10
- 第一章 绪论10-33
- 1.1 引言10-11
- 1.1.1 聚氨酯简介10
- 1.1.2 水性聚氨酯的兴起10-11
- 1.2 水性聚氨酯的结构特性11-13
- 1.2.1 水性聚氨酯的结构11-12
- 1.2.2 水性聚氨酯的特性12
- 1.2.3 水性聚氨酯的分类12-13
- 1.3 水性聚氨酯的制备方法及其应用13-19
- 1.3.1 水性聚氨酯的制备13-16
- 1.3.2 水性聚氨酯的品种16-18
- 1.3.3 水性聚氨酯的应用18-19
- 1.4 水性聚氨酯/聚丙烯酸酯复合乳液19-28
- 1.4.1 水性聚氨酯/聚丙烯酸酯复合乳液的分类19-20
- 1.4.2 水性聚氨酯/聚丙烯酸酯复合乳液的制备20-28
- 参考文献28-33
- 第二章 苯乙烯及甲基丙烯酸甲酯/水性聚氨酯复合乳液的合成与表征33-46
- 2.1 实验部分33-36
- 2.1.1 主要试剂33-34
- 2.1.2 聚氨酯合成及PMMA/WPU复合乳液的合成34
- 2.1.3 测试表征34-36
- 2.2 结果与讨论36-42
- 2.2.1 聚氨酯反应动力学研究36-39
- 2.2.2 甲基丙烯酸甲酯/水性聚氨酯乳液反应动力学39-40
- 2.2.3 甲基丙烯酸甲酯/水性聚氨酯接枝反应研究40-42
- 2.3 本章小结42-44
- 参考文献44-46
- 第三章 苯乙烯(甲基丙烯酸甲酯)/水性聚氨酯种子乳液聚合研究46-78
- 3.1 聚苯乙烯水性聚氨酯核壳结构乳液粒子的合成与表征46-64
- 3.1.1 实验部分46-47
- 3.1.2 实验过程47-50
- 3.1.3 结果与讨论50-64
- 3.2 以水性聚氨酯为乳化剂的苯乙烯/甲基丙烯酸甲酯乳液共聚研究64-74
- 3.2.1 实验部分64
- 3.2.2 实验过程64-66
- 3.2.3 结果与讨论66-74
- 3.3 本章小结74-75
- 参考文献75-78
- 第四章 以水性聚氨酯为分散剂的辐射引发分散聚合研究78-100
- 4.1 分散聚合概述78-80
- 4.1.1 分散聚合定义及其历史背景78
- 4.1.2 分散聚合机理78-79
- 4.1.3 分散聚合技术应用79-80
- 4.2 以水性聚氨酯为稳定剂的辐射引发苯乙烯分散聚合研究80-89
- 4.2.1 实验部分80
- 4.2.2 实验过程80-81
- 4.2.3 结果与讨论81-89
- 4.3 以水性聚氨酯为稳定剂的辐射引发甲基丙烯酸甲酯分散聚合研究89-97
- 4.3.1 实验部分89-91
- 4.3.2 结果与讨论91-97
- 4.4 本章小结97-98
- 参考文献98-100
- 第五章 水性聚氨酯/二硫化三镍/聚苯乙烯核壳复合微球的合成与表征100-111
- 5.1 概述100
- 5.2 实验部分100-102
- 5.2.1 主要试剂100-101
- 5.2.2 水性聚氨酯及聚苯乙烯/聚氨酯核壳结构乳胶粒子的合成101
- 5.2.3 合成水性聚氨酯/二硫化三镍/聚苯乙烯核壳复合微球101-102
- 5.3 结果与讨论102-108
- 5.3.1 聚苯乙烯/聚氨酯核壳结构乳胶粒子102
- 5.3.2 水性聚氨酯/二硫化三镍/聚苯乙烯核壳复合微球的制备102-108
- 5.4 本章小结108-109
- 参考文献109-111
- 附录1 博士期间发表的论文111-112
- 附录2 英文缩略语对照112-113
- 致谢113
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