收藏本站
《青岛科技大学》 2014年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

有机氟、硅阻燃水性聚氨酯的合成及性能研究

王文娟  
【摘要】:为了满足人们在生活及其生产中对新型水性聚氨酯(WPU)的需求,改善WPU的耐水性、稳定性,提高WPU的综合性能,开发具有特殊物理和化学性质的WPU和扩大WPU的应用范围,对WPU进行改性并使其功能化成为目前主流的研究方向。本文利用有机氟单体及有机硅单体合成了有机氟和有机硅改性WPU,验证了有机氟及有机硅在改性WPU方面的普适性,并考察了有机氟和有机硅单体对WPU结构和性能影响。将阻燃剂添加到水性聚氨酯中,考察其阻燃特性,扩大其在阻燃材料方面的应用。 首先,利用羟乙基封端的聚二甲基硅氧烷(SHG)合成了“内自交联”有机硅水性聚氨酯。通过改变SHG的量得到了一系列硅氧烷改性水性聚氨酯(WPU-Si)。当SHG的含量从0%增加到6%,WPU-Si的粒径逐渐增大;WPU-Si膜的拉伸性能从11.8MPa增加到22.0MPa,断裂伸长率从286%下降到78%;WPU-Si膜的吸水率从8.4%降低到3.6%。TGA结果显示SHG接枝到WPU-Si分子中能够显著提高WPU-Si膜的热稳定性。 利用1H,1H,8H,8H-十二氟-1,8-辛二醇(F12)在温和的反应条件下合成了一系列不同含氟量的有机氟水性聚氨酯。当F12含量为2%,有机氟改性WPU表现出优异的物理性能。水接触角从49.5°增大到72°;吸水率从8.5%下降到5.8%;铅笔硬度从HB增大到2H;拉伸强度由11.54MPa增加到18.64MPa。另外,WPU-F还表现出优异的耐玷污性能及良好的热稳定性。 利用SHG与F12合成了含有机氟硅的水性聚氨酯(WPU-F-Si)。与有机硅聚氨酯(WPU-Si)和有机氟聚氨酯(WPU-F)相比,WPU-F-Si的各项性能优于WPU-Si和WPU-F。WPU-F-Si的接触角和吸水率分别为91o和3.3%,这高于WPU-Si的接触角(90o)和吸水率(3.7%),也高于WPU-F的接触角(59.5o)和吸水率(7.5);WPU-F-Si的拉伸强度为20.94MPa,而WPU-Si与WPU-F的拉伸强度分别为19.69MPa和14.57MPa;阻燃性能研究结果表明,WPU-F-Si的热释放速率峰值为340.4kW/m2,这比WPU-Si下降了39.7kW/m2比WPU-F下降了35.1kW/m2。WPU-F-Si的表现出优良的热稳定性及阻燃特性。 利用聚磷酸铵(APP)合成了阻燃水性聚氨酯。随着APP含量的增加,水性聚氨酯的点燃时间逐渐延长,点燃时间由29s增大到45s,最大热释放速率由413.2kW/m2降低到314.3kW/m2,APP添加量越大,阻燃效果越明显。水性聚氨酯膜的热稳定性随着APP含量的增加逐渐升高,当APP为25%时,热稳定性最好。 在水相中及其温和的反应条件下优化设计新材料,为水性聚氨酯接枝功能单体提供了机会。利用化学合成反应,将生物相容性、抗菌活性、生物活性和可降解性单体连接到水性聚氨酯中将是一个非常吸引人的研究平台。温和的化学反应能克服这些单体由于在非水环境中或高温下不稳定的缺点。这些单体改性的水性聚氨酯可以作为医用水性聚氨酯,在生物医学领域将会有一定的应用前景。另一方面,将阻燃剂添加到水性聚氨酯中,克服了水性聚氨酯易燃的缺点,促进了聚氨酯在阻燃材料方面的应用。
【学位授予单位】:青岛科技大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2014
【分类号】:TQ317

手机知网App
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 张建安;吴明元;吴庆云;杨建军;;有机硅改性水性聚氨酯乳液的研究[J];安徽大学学报(自然科学版);2005年06期
2 杨建军;王小君;吴庆云;张建安;吴明元;瞿贤超;崔国庭;;含氟单体对聚氨酯-氟化丙烯酸酯复合乳液性能的影响[J];安徽大学学报(自然科学版);2010年02期
3 和玲;徐岩;朱江安;梁军艳;;含氟/硅丙烯酸酯核壳型乳液的合成及性能[J];高等学校化学学报;2008年01期
4 郭均平;徐祖顺;易昌凤;;氟硅丙烯酸酯共聚物乳液的制备与表征[J];高分子材料科学与工程;2007年05期
5 郑强;;INFLUENCE OF SILOXANE CO-SEGMENT LENGTH AND CONTENT OF WATERBORNE POLYSILOXANE-URETHANE COPOLYMERS ON THEIR WATER RESISTANCE,THERMAL STABILITY AND MECHANICAL PROPERTIES[J];Chinese Journal of Polymer Science;2010年02期
6 徐祖顺,陈中华,涂伟萍,杨卓如,陈焕钦;含氟聚合物乳液的研制及应用[J];功能高分子学报;2000年02期
7 李卫国;黄科林;廖小新;李克贤;罗素娟;刘宇宏;黄尚顺;何耀良;;水性聚氨酯的研究进展[J];化工技术与开发;2009年11期
8 侯孟华,刘伟区,陈精华,高毅飞;氨基硅油扩链改性水性聚氨酯的合成及性能研究[J];广州化学;2004年03期
9 陈延娜,李树材;环境友好型水性聚氨酯材料[J];化工新型材料;2002年05期
10 刘益军;聚氨酯有机硅医用材料用于人工心脏[J];聚氨酯工业;2000年04期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 吴庆云;杨建军;王小君;张建安;吴明元;瞿贤超;崔国庭;;酮肼交联型聚氨酯-氟化聚丙烯酸酯乳液的制备[J];安徽大学学报(自然科学版);2009年04期
2 朱长健;陈松林;王嵩;聂康明;;核壳结构含氟丙烯酸酯乳液的制备[J];安徽大学学报(自然科学版);2010年01期
3 应燕,魏欣;水性聚氨酯[J];安徽化工;1997年04期
4 汪江节;陈建兵;伍光辉;王瑞侠;;种子乳液聚合合成含氟水基聚氨酯分散体膜的研究[J];安庆师范学院学报(自然科学版);2006年02期
5 宋义全,刘宗昌;新型钢锭模涂料的研究与应用[J];包头钢铁学院学报;1996年01期
6 安秋凤;窦蓓蕾;孙刚;;氟代聚丙烯酸酯改性聚氨酯复合乳液的制备及其疏水性[J];日用化学工业;2010年01期
7 李忠铭,万昆,郑琦;有机硅/氟预处理对改性苯丙乳液的影响[J];材料保护;2004年09期
8 赵景茂,王禹慧,张晓丰,左禹;利用溶胶-凝胶法制备铝合金耐蚀亲水性涂膜[J];材料保护;2005年03期
9 和玲,梁国正,蓝立文;含氟聚合物涂料研究[J];材料导报;2002年02期
10 卢成渝;田春蓉;王建华;;POSS/PUE纳米复合材料的制备与表征[J];材料导报;2010年10期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 高明;罗刚;刘治海;;水性聚氨酯技术的国内外最新研究进展[A];第十五届全国涂料与涂装技术信息交流会暨商用车、工程机械、轨道交通涂装技术研讨会论文集[C];2012年
2 彭兰勤;李彦锋;;水性聚氨酯涂料改性研究进展[A];2009中国功能材料科技与产业高层论坛论文集[C];2009年
3 陈炜;秦秀敏;王新灵;郑震;;新型含氟二苯醚二胺扩链改性聚氨酯的研究[A];上海市化学化工学会2005年度学术年会论文摘要集[C];2005年
4 叶青萱;;硅氧烷改性聚氨酯水分散液[A];中国聚氨酯工业协会第十三次年会论文集[C];2006年
5 谢奕;林霞;罗振扬;;水性聚氨酯的交联及复合改性技术[A];中国聚氨酯工业协会第十三次年会论文集[C];2006年
6 王小君;杨建军;吴青云;张建安;吴明元;;氟化聚氨酯-丙烯酸酯乳液研究进展[A];中国聚氨酯工业协会第十三次年会论文集[C];2006年
7 郑直;宋文生;;聚氨酯在生物医学上的应用[A];中国聚氨酯工业协会第十四次年会论文集[C];2008年
8 曲敏丽;阎克路;朱剑;;聚氨基甲酰磺酸酯羊毛防毡缩整理剂的研制与应用[A];第六届全国印染后整理学术研讨会论文集[C];2005年
9 于得海;沈军;陈八斤;;高固含量阻燃水性聚氨酯的合成与应用[A];2014年全国阻燃学术年会会议论文集[C];2014年
10 梁玲;孙清峰;鞠伟坦;李立强;;双组分聚氨酯人造草背胶的研制[A];中国聚氨酯工业协会第十七次年会论文集[C];2014年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 姜绪宝;聚硅氧烷—聚丙烯酸酯—聚氨酯三元复合乳液的制备与表征[D];山东大学;2011年
2 周小三;硅类材料改性聚氨酯的制备及其性能研究[D];华东理工大学;2011年
3 王磊;高含固量阴离子水性聚氨酯鞋用胶黏剂的制备及其黏结和成膜作用机理研究[D];陕西科技大学;2011年
4 辛华;阳离子水性聚氨酯及其全氟烷基丙烯酸酯改性复合乳液的制备及性能研究[D];陕西科技大学;2012年
5 高宇;疏水疏油含氟硅聚合物的制备及其在棉织物上的应用[D];东华大学;2011年
6 胡津昕;阴离子水性纳米聚氨酯制备及其复合物的应用研究[D];天津大学;2003年
7 李玉峰;聚苯胺/蒙脱土复合防腐蚀涂层的制备及性能研究[D];西北师范大学;2005年
8 权衡;温度感应型织物防水透湿整理剂的研制及性能研究[D];天津工业大学;2005年
9 丁涛;基于柠檬酸的聚(醚)酯可降解生物弹性体的合成、结构与性能[D];北京化工大学;2006年
10 周新华;水性双组份丙烯酸聚氨酯的制备与性能研究[D];华南理工大学;2005年
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 杨俊香;无溶剂双组份聚氨酯胶粘剂的制备与性能研究[D];南京林业大学;2014年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 李延科,武青,凌爱莲,桑鸿勋,刘春莉;水性聚氨酯乳液性能影响因素的研究[J];北京工业大学学报;2000年04期
2 狄剑锋,黄秀宝;稳定氟碳化合物涂层织物表面能的新方法研究[J];东华大学学报(自然科学版);2001年04期
3 文秀芳,皮丕辉,程江,杨卓如;防腐涂料用环氧改性水性聚氨酯树脂的合成[J];腐蚀科学与防护技术;2005年03期
4 顾东民,杨昌正,余学海;多嵌段聚硅氧烷聚脲共聚物及双离子型聚硅氨酯的表面性质的研究[J];高等学校化学学报;1989年03期
5 王武生,潘才元,曾俊,阮德礼,钟锋;交联聚氨酯水分散体的合成[J];高分子学报;2000年03期
6 程时远,陈艳军,王康丽;含氟丙烯酸酯三元共聚物乳液的研究[J];高分子学报;2002年05期
7 任祥忠,刘剑洪,张黔玲;水性聚氨酯及其接枝共聚物分散液颗粒的形态研究[J];高分子学报;2003年05期
8 陈雷,余学海,杨昌正;聚硅氧烷聚脲多嵌段共聚物中氢键的研究[J];高分子学报;1996年02期
9 何向东,贾叙东,丁霞,余学海;主链型液晶聚硅氧烷聚氨酯的合成及性质[J];高分子学报;1996年03期
10 陈雷,黄诚,余学海,杨昌正;含呱嗪聚硅氧烷聚脲聚氨酯及其离聚物的研究[J];高分子学报;1996年05期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 陈延娜,李树材;环境友好型水性聚氨酯材料[J];化工新型材料;2002年05期
2 刘益军;2001年中国聚氨酯研究与应用论文题录(二)[J];聚氨酯工业;2002年02期
3 杨颖霞,李永德;有机硅在聚氨酯中的应用[J];聚氨酯工业;2002年03期
4 丁著明,吴良义,范华,田呈祥;聚氨酯的降解与稳定化研究进展 (Ⅰ)不同结构聚氨酯的降解机理[J];热固性树脂;2002年06期
5 史爱娟,覃光明,王吉贵;聚氨酯包覆层的现状及展望[J];火炸药学报;2002年03期
6 ;中国聚氨酯专利文摘[J];化学推进剂与高分子材料;2003年05期
7 刘益军;2002年中国聚氨酯研究与应用论文题录(三)[J];聚氨酯工业;2003年03期
8 刘斌,杨小燕;聚氨酯材料的阻燃与防火[J];江苏化工;2003年06期
9 ;2003年中国聚氨酯研究与应用论文题录(二)[J];聚氨酯工业;2004年02期
10 李焱;聚氨酯材料的研究进展[J];北京工商大学学报(自然科学版);2004年05期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 梁存霞;李利;毛春;周宁琳;章峻;沈健;;生物醫用形狀記憶聚氨酯材料的制備及其血液相容性研究[A];2010年海峡两岸功能性复合材料论坛论文集[C];2010年
2 沈吉静;;水性聚氨酯及应用[A];中国聚氨酯工业协会第十次年会论文集[C];2000年
3 魏阳;李建树;钟银屏;何成生;樊翠蓉;;介入诊疗用脂肪族聚氨酯材料的合成与表征[A];中国生物医学工程学会第六次会员代表大会暨学术会议论文摘要汇编[C];2004年
4 王鹏;罗建斌;韩静佳;钟银屏;;防水可呼吸聚氨酯材料的合成与表征[A];中国生物医学工程学会第六次会员代表大会暨学术会议论文摘要汇编[C];2004年
5 孙奉瑞;宫涛;张昭;邱丽;;水性聚氨酯国内研究进展[A];中国聚氨酯工业协会第十二次年会论文集[C];2004年
6 修福晓;刘海蓉;姚克俭;;高性能仿木聚氨酯的开发研究[A];中国聚氨酯工业协会第十四次年会论文集[C];2008年
7 郭龙;张敏;;聚氨酯运动场面层的生产及环保问题[A];中国聚氨酯工业协会第十二次年会论文集[C];2004年
8 栾琪涛;田恒水;朱云峰;缪建军;郝晔;;聚氨酯材料的绿色合成[A];第三届全国化学工程与生物化工年会论文摘要集(下)[C];2006年
9 李凤红;孙勇;邹雪梅;姜涛;马少君;;壳聚糖改性可生物降解聚氨酯的制备[A];2011年全国高分子学术论文报告会论文摘要集[C];2011年
10 张静星;李青山;王海燕;;聚氨酯材料紫外老化效应研究[A];全国第十四届红外加热暨红外医学发展研讨会论文及论文摘要集[C];2013年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 王飞 张杰;聚氨酯产业发展空间巨大[N];中国化工报;2006年
2 本报记者 冯威力 实习记者 李悦;专家再议聚氨酯材料安全性[N];中国化工报;2011年
3 记者 徐岩;车用聚氨酯材料确立研发方向[N];中国化工报;2011年
4 记者 王建高 通讯员 官杰;青岛能源所开发出新型聚氨酯材料[N];科技日报;2014年
5 青岛日报、青报网记者 李魏;青岛开发出新型聚氨酯材料[N];青岛日报;2014年
6 本报记者 陈培吉;聚氨酯应用:一个革命性的变化?[N];中国化工报;2002年
7 本报记者  陈亮;建筑节能照亮聚氨酯前程[N];中国证券报;2005年
8 李宏乾;水性聚氨酯材料成新宠[N];中国化工报;2008年
9 本报记者 赵鸿飞 通讯员 康利全 谭峰;我市全面清除“夺命聚氨酯”[N];深圳商报;2009年
10 严凯;聚氨酯在世界杯上有所为[N];中国石化报;2010年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 陆浩翔;含氨基酸的生物医用可降解聚氨酯的合成与性能研究[D];上海交通大学;2012年
2 王婧;谷胱苷肽响应型生物可降解聚氨酯的合成与性能研究[D];上海交通大学;2013年
3 张军瑞;高性能透明聚氨酯涂层的制备、结构与性能关系研究[D];华南理工大学;2013年
4 刘洪涛;含丝素肽链的聚氨酯纤维与纤维膜[D];东华大学;2011年
5 周玉波;新型聚膦腈/聚氨酯无机/有机共聚材料的制备及性能研究[D];上海交通大学;2009年
6 鲍利红;马来酸酐改性蓖麻油制备水性聚氨酯的研究[D];大连理工大学;2006年
7 于深;生物启发的高性能聚氨酯制备与结构性能研究[D];南开大学;2013年
8 何勇;异氰酸酯单体的结构对聚氨酯的制备和微相分离形态的影响[D];华南理工大学;2013年
9 林璟;耐热性聚氨酯复合树脂的制备及其在IMD油墨中的应用[D];华南理工大学;2012年
10 刘彩兵;可降解聚氨酯共聚物的合成、结构与性能研究[D];四川大学;2007年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 梁亚平;水性聚氨酯的合成及其在运动场地中的应用[D];合肥工业大学;2009年
2 李焕;脂肪族水性聚氨酯抗起毛起球剂的研制与应用[D];江南大学;2009年
3 张丽;聚酯型聚氨酯/二氧化硅复合材料及低硬度聚氨酯材料的制备与性能[D];太原理工大学;2010年
4 王震;水性聚氨酯革的制备与应用研究[D];南京林业大学;2010年
5 周国英;含聚乙二醇支链的聚氨酯的合成及其抗蛋白吸附性研究[D];中国科学技术大学;2011年
6 吴耿云;高沸醇木质素聚氨酯的合成及其性能研究[D];福州大学;2006年
7 来玉兵;氨基硅化合物改性水性聚氨酯的合成及其应用[D];苏州大学;2008年
8 李化;类磷脂表面改性有机硅聚氨酯合成及性能研究[D];湖南工业大学;2011年
9 王伟;基于新型三肽衍生物扩链剂聚氨酯的合成[D];上海交通大学;2011年
10 龚园园;四重氢键识别聚氨酯的研究[D];上海交通大学;2011年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026