收藏本站
《郑州大学》 2002年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

水性聚氨酯分散体的合成研究

沈艳涛  
【摘要】: 建立在对环保法规的认识与对环境保护的关注,尽管聚氨酯材料有十分优异的综合性能,但溶剂型体系的高VOC含量仍是人们所要尽力回避领域,在此基础上,聚氨酯的水性化应运而生,并在近几年得到了快速发展,本文在对国内外文献分析研究的基础上,从水性聚氨酯的合成入手,利用含多官能活性基团的化合物的结构特征,形成具有自乳化能力的各类聚氨酯水溶物或分散体。通过对反应条件的优化,得到了贮存稳定性超过一年以上的稳定水分散液,其贮存稳定性达到国内外同类化合物的先进水平。 首先,本课题通过正交实验和一系列单因素平行实验对水性聚氨酯分散体合成工艺进行了考察,研究了异氰酸酯指数、DMPA含量、扩链剂含量、固体份含量、中和度、反应时间、反应温度、加料顺序等因素与储存稳定性、粘度、颜色、透明性等水性聚氨酯分散体的性质的关系。合成了聚氨酯塑性和交联型单组分体系及双组分体系产品。并对不同体系的产品利用红外、DSC和TG手段分别进行了表征,对比显示了各自体系的结构特征和性能之间的关系。 多元醇的结构是本文讨论的—个重要方面。聚醚330是一个含支链的多元醇高聚物,本身对水具前盼的亲和性。但由于其分子链较长,与-NCO的反应活性同水分子与-NCO的反应活性的竞争是影响聚氨酯合成的主要因素。有鉴于此,为了得到贮存稳定、性能优异的聚合物分子,本文分别从预聚温度、预聚时间、中和度、亲水基团含量等多个角度考察了各个影响因素的相关性,我们认为: (1)DMPA的含量是—个比较关键的因素,较高的DMPA含量的产品分子量较小,较低的DMPA含量会导致产品粘度大,水溶性不好。 (2)异氰酸酯指数的大小决定了产品中软、硬段的含量比和产品类别,不同异氰酸酯指数的稳定产品的DMPA含量有不同。当异氰酯指数小于1时生成的聚合物活性氢有剩余;一般异氰酸酯指数大,则DMPA含量要高。当异氰酸酯指数大于2时生成的聚合物交联度相对较高。 (3)反应时间和温度一般不是敏感因素,但对反应有影响。预聚时间2h时,反应温度在93±2℃。 (4)预聚物稳定性的容忍度与中和度关系不大。 (5)对单组分结构的分析和对其成膜物进行了耐溶剂性实验,实验表明,单组分体系的耐溶剂性能与体系交联程度密切相关,对应于异氰酸酯指数的影响最大。 聚酯多元醇在结构上没有聚醚多元醇的亲水特征,但其结构为线型体系,这就决定了聚酯聚氨酯体系合成条件的差异性。本文通过对各反应基团化学活性的考察分析得到了弹 郑州大学硕士学位论文 性己既门D1、弹性己骆Pm等一系列水分散恫款莅的聚的孵陇,结构分析表明,其软硬 段的分离现象没有聚醚多元醇的严重,体现在彩 硬段的玻璃化温度差异缩小,另外,聚 酪分了中由于极性较大,导致在水相中的氢链堕渡赠大,以致对粘度,贮存稳定性等产生 影响。对于聚酯体系,由于超丑L无支化的活栏多官能度存在,即使民较大,交联度仍然 ③6。 经过耐溶剂实验和热分析,till%了微相分离$吟沮黠构的存在。 不同的小汇Oop对反应活性的影响区S 巨大。本文分s04察了IDI、IPD这两组 在空间位阻、极性隽芍预不同、造赂M刀活性不同的化合物对反应过程的不同推动性, 主要体现在反应温度、预聚时间上的差异及亲水状况卜的不同。 对于ol,JMnO直接联综在苯环t,受苯环的影响,NCO的活性增大,尽管存在位 阻效应,fEj.rgu--**x**m应与吸电子效应相比处汗秘逐的地位,体现在反应伦程中,相同的反 应条件下s俩啦子变粗,稳定性下降。 而对IPD,(NC*瞧的是一叫包和B猢结构,空间跳旦是飘g回达重率的主要因素, 同时第二个NCO的反应K憾暇一个0腰忡9多。造成预聚时即使存在催化剂,预聚时 间仍较长,同时随着分子链段的增长,这利咽应堕碍n困难,所以TDI而言,预聚物一 般分6。 DSC 明:TD[聚酯体系产物开始发生热分解的温度比IPDI聚酯饰系产物在发牛 热分解咖旯度i氏,这是111于苯环的作用,使酗阂剥宴陶氏,聚合物的热稳定性下降n而IPDI 聚醚体系产物在更高的温度才开始热分解,具有较好的热稳定性n 综h听述,通过本实验,得出了不同体系的工艺参数,结夫吧戮b讨冗时典型产物艘用 红夕卜DSC、TG等子讨斤手段进行了结构表征c
【学位授予单位】:郑州大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2002
【分类号】:TQ323

手机知网App
【引证文献】
中国期刊全文数据库 前1条
1 章昌华;涂伟萍;;聚酰胺胺(PAMAM)树状大分子在涂料中的应用研究[J];涂料技术与文摘;2006年06期
中国硕士学位论文全文数据库 前3条
1 聂超;环境友好型水性聚氨酯的合成及在棉织物上的应用[D];东华大学;2011年
2 韩玉祯;水性聚氨酯织物涂层剂的合成及性能研究[D];东华大学;2008年
3 蒋坤;合成革用水性聚氨酯成膜结构与性能研究[D];陕西科技大学;2013年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前5条
1 谢狄霖,陈忠;高聚物红外光谱分析的试样制备[J];分析仪器;2001年03期
2 徐强,景浩,胡春圃,应圣康;扩链剂对水性聚氨酯脲与聚甲基丙烯酸甲酯复合体系结构和性能的影响[J];高分子学报;2000年05期
3 徐强,景浩,胡春圃,应圣康;聚氨酯脲-丙烯酸酯水分散液的粒径及形态研究[J];功能高分子学报;1999年04期
4 张红;红外光谱分析中样品制备技术的研究[J];环境技术;2000年06期
5 何蓉,蒲远远,刘艳林;现代仪器分析在聚氨酯中的应用(连载一)热分析技术在聚氨酯弹性体中的应用[J];聚氨酯工业;1998年01期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 陈亚东;张慧波;孙向东;;塑料复合膜用水性聚氨酯胶粘剂的合成与表征[J];包装工程;2008年06期
2 胡灏;刘永如;涂伟萍;张利萍;;丙烯酸-马来酸水相共聚合过程中的粒径变化研究[J];日用化学工业;2010年06期
3 张永成,赵雨花,亢茂青,王心葵;离子型水基聚氨酯的研究进展[J];材料导报;2003年07期
4 王锋,李虹,张兆斌,胡春圃,吴树森;含磺酸基团的含氟嵌段共聚物的溶液性能及其应用[J];高分子学报;2005年02期
5 吴校彬;傅和青;黄洪;陈焕钦;;聚氨酯-丙烯酸酯-苯乙烯复合水分散液的粒径及形态[J];高分子材料科学与工程;2008年02期
6 孙东成;陈巧;;扩链剂和扩链度对高固含量聚氨酯分散体及其膜性能的影响[J];高分子材料科学与工程;2010年12期
7 吕维忠,涂伟萍,陈焕钦;单组分阴离子水性聚氨酯[J];高分子通报;2001年06期
8 胡雯;黄争鸣;;纳米纤维束的制备及力学性能研究[J];高技术通讯;2009年06期
9 丁莉,王贵友,胡春圃,吴树森;接枝环氧树脂水分散液的合成、分离与表征[J];功能高分子学报;2004年02期
10 江琳一,陈永林,胡春圃,吴树森;氨乙基氨丙基聚二甲基硅氧烷改性水性聚酯型聚氨酯的研究[J];功能高分子学报;2004年04期
中国重要会议论文全文数据库 前2条
1 徐强;景浩;胡春圃;应圣康;;水性聚氨酯脲——丙烯酸酯膜的表面性能研究[A];中国聚氨酯工业协会第十次年会论文集[C];2000年
2 陈晓东;周南桥;张海;欧阳伦炜;魏国通;;聚氨酯弹性体微相分离及其结构的研究方法——Ⅰ.热分析技术的应用[A];中国聚氨酯工业协会第十四次年会论文集[C];2008年
中国博士学位论文全文数据库 前7条
1 陈晓东;高性能浇注型聚氨酯弹性体性能与结构形态相关关系的研究[D];华南理工大学;2010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 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
4 黄莹;内交联型核壳结构聚氨酯—环氧复合乳液的合成及稳定性机理研究[D];华南理工大学;2005年
5 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
6 王海花;环保型水性聚氨酯分子结构与动态流变和胶膜性能的相关性研究[D];陕西科技大学;2008年
7 洪伟;水性聚氨酯储能材料的相变机理及智能粘胶纤维[D];燕山大学;2013年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 闵茸;氟、硅改性水性聚氨酯的研究[D];华东理工大学;2011年
2 刘玲玲;涂料染色用水性聚氨酯粘合剂的合成及应用[D];东华大学;2011年
3 李世清;新型环保双组分水性含氟丙烯酸聚氨酯的合成及性能研究[D];辽宁师范大学;2011年
4 彭文奇;高固含水性聚氨酯的合成及其结晶性的研究[D];华南理工大学;2011年
5 黄忠兵;新型亲水性聚氨酯复合敷料的制备和研究[D];四川大学;2001年
6 董祥亭;水性聚氨酯的制备及其对复合薄膜的粘接作用[D];南京工业大学;2003年
7 周敏;新型功能性包装材料—聚氨酯复合夹芯板的研究[D];南京林业大学;2004年
8 路剑威;丙烯酸改性水性聚氨酯的制备及结构表征[D];郑州大学;2004年
9 丁昌春;用于涂料的水性聚氨酯的合成工艺及其性能研究[D];华中师范大学;2005年
10 卞丽琴;聚烯烃中微量抗氧剂的含量测定及性能表征[D];南京工业大学;2005年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 张志刚;卢先明;甘孝贤;韩涛;邢颖;;相转移催化法合成BBMO和BAMO[J];火炸药学报;2007年05期
2 屈红翔,冯增国,于永忠;3,3-双(叠氮甲基)氧杂环丁烷/四氢呋喃共聚醚的合成[J];火炸药学报;1998年02期
3 张永成,赵雨花,亢茂青,王心葵;离子型水基聚氨酯的研究进展[J];材料导报;2003年07期
4 侯再坚;孟卫东;;多全氟链烷基醇的合成与应用[J];东华大学学报(自然科学版);2009年01期
5 李中华;孟卫东;;新型含氟丙烯酸酯聚合物的合成及其在棉织物上的应用[J];东华大学学报(自然科学版);2009年05期
6 陈伟力;何国山;;水性聚氨酯原料的选择[J];广东塑料;2005年03期
7 ;我国人造革合成革现状及发展趋势[J];塑料制造;2010年09期
8 易昌凤,沈艳华,邓字巍,徐祖顺,Ford W.T.;含树枝状大分子PAMAM的苯乙烯乳液聚合[J];高分子学报;2004年06期
9 屈红翔,冯增国,谭惠民,许保国,周集义;3,3-双(叠氮甲基)环氧丁烷-四氢呋喃共聚醚的合成及其链结构分析[J];高分子学报;1997年05期
10 姚畅;曾少敏;陈爱芳;易昌凤;徐祖顺;;超支化水性聚氨酯的合成与表征[J];高分子材料科学与工程;2009年06期
中国博士学位论文全文数据库 前3条
1 朱园勤;新型含氟聚芳醚的设计、合成及表征[D];东华大学;2007年
2 曾科;含氟丙基笼状倍半硅氧烷(POSS)的两亲性嵌段共聚物合成、表征及其自组装行为的研究[D];上海交通大学;2008年
3 黄继庆;新型含氟聚合物织物整理剂的合成及应用[D];东华大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 陈敏;聚酯型聚氨酯水乳液的合成及性能研究[D];四川大学;2001年
2 陈延娜;水性聚氨酯的合成及性能研究[D];天津科技大学;2002年
3 董祥亭;水性聚氨酯的制备及其对复合薄膜的粘接作用[D];南京工业大学;2003年
4 邵菊美;水性聚氨酯的合成及其改性研究[D];苏州大学;2003年
5 刘景芳;阴离子型水性聚氨酯的合成与改性研究[D];天津科技大学;2004年
6 邱丽;IPDI型水性聚氨酯的合成与性能研究[D];太原理工大学;2004年
7 吴胜华;双组分水性聚氨酯涂料的制备与性能[D];江南大学;2004年
8 王博;交联型水性聚氨酯的制备及应用研究[D];南京工业大学;2004年
9 谢维斌;水性聚氨酯改性及其在织物涂层上的应用[D];苏州大学;2004年
10 伍胜利;水性聚氨酯的合成与改性研究[D];合肥工业大学;2005年
【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前4条
1 胡加娟;郭秀生;于德梅;苏敏茹;郭容男;;半代聚酰胺-胺树状聚合物的酸性水解及性能研究[J];工程塑料应用;2011年01期
2 付西军;;新型树枝状化合物的合成与应用研究进展[J];河南科技学院学报(自然科学版);2011年06期
3 崔玉花;尹少宏;崔玉;孙国新;;聚酰胺-胺(PAMAM)树状大分子的研究进展[J];济南大学学报(自然科学版);2007年04期
4 赵科;杨瑞琴;靳玉娟;罗运军;;PAMAM G7.0的制备及在非渗透性表面手印显现中的应用[J];刑事技术;2009年05期
中国硕士学位论文全文数据库 前5条
1 王姗姗;芳砜纶织物的防水透湿整理初探[D];东华大学;2011年
2 董青青;有机硅改性水性聚氨酯涂层剂的制备及性能研究[D];浙江理工大学;2011年
3 许春磊;涂料印花用聚氨酯改性丙烯酸酯粘合剂的制备及防塞网性能的研究[D];浙江理工大学;2012年
4 邵小娟;水性聚酯聚氨酯的合成及改性[D];西安工程大学;2012年
5 李金亮;丙烯酸酯改性水性聚氨酯的合成及其在碳纤维上胶剂中的应用[D];北京化工大学;2013年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 ;PU奥运之路[J];聚氨酯;2008年07期
2 ;PU专利[J];聚氨酯;2008年12期
3 ;PU专利[J];聚氨酯;2009年01期
4 陈晓霞;;车用聚氨酯产业链论坛 热力呈现[J];聚氨酯;2011年06期
5 江镇海;聚氨酯材料在我国汽车工业中的应用前景[J];合成材料老化与应用;1999年01期
6 明;加固堵水用聚氨酯材料[J];工程塑料应用;1987年04期
7 王北海;;纳米结构化的非异氰酸酯聚氨酯(上)[J];聚氨酯;2007年11期
8 李婵;;借力扬帆,PU将起新征程——访美籍华人孙寿鹏博士[J];聚氨酯;2007年02期
9 ;绿色聚氨酯材料车用领域的环保意义[J];塑料科技;2009年10期
10 ;行业动态[J];聚氨酯;2010年04期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 ;建筑节能方向确定聚氨酯材料成发展主流[A];防水工程与材料《会讯》第4、5期(总123、124)[C];2011年
2 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
3 宋扬;韦灼彬;王铁成;;聚氨酯材料快速抢修技术分析[A];第十三届全国结构工程学术会议论文集(第Ⅲ册)[C];2004年
4 张秋红;薛春彦;褚俊;袭锴;贾叙东;;POSS的合成及树脂基体的改性[A];2010年海峡两岸功能性复合材料论坛论文集[C];2010年
5 刘益军;;废旧聚氨酯材料的回收利用[A];中国聚氨酯工业协会第十次年会论文集[C];2000年
6 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
7 石雅琳;;聚氨酯材料中的气泡消除[A];中国聚氨酯工业协会第十二次年会论文集[C];2004年
8 马俪芳;;聚氨酯材料在康复辅具中的应用[A];中国生物医学工程进展——2007中国生物医学工程联合学术年会论文集(下册)[C];2007年
9 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
10 王丽苹;萧斌;王公应;;聚碳酸酯二醇合成研究进展[A];第六届全国工业催化技术及应用年会论文集[C];2009年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 中国石油和化学工业联合会;聚氨酯行业创新发展瞄准国际一流[N];中国化工报;2011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 本报记者 吴林;化工巨头抢滩中国聚氨酯市场[N];中国房地产报;2011年
4 特约记者 顾定槐;“11·15”火灾聚氨酯建材惹争议[N];中国化工报;2010年
5 本报记者 陈袆淼;聚氨酯材料遭质疑 协会呼吁重在安全施工[N];中国工业报;2010年
6 李宏乾;水性聚氨酯材料成新宠[N];中国化工报;2008年
7 记者 任明华;冷库建设火了硬性聚氨酯[N];中国食品报;2011年
8 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
9 张中桥;西京医院发现新型人工心脏材料[N];中国医药报;2006年
10 ;聚氨酯材料将替代传统保温材料[N];中国建设报;2005年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 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
2 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
3 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
4 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
5 吕志平;聚合物/分子筛复合材料的结构与性能研究[D];太原理工大学;2009年
6 于敏;仿壁虎脚掌粘附材料及驱动材料的研究[D];南京航空航天大学;2008年
7 蒋红梅;聚硅氧烷/聚氨酯嵌段共聚物的制备、结构与性能及动力学研究[D];上海交通大学;2007年
8 张世昌;人工肝支持系统杂交型三维立体式生物反应器的研究[D];第三军医大学;2008年
9 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
10 吴国民;水性萜烯基EP/PU复合聚合物的制备及其交联反应与特性[D];中国林业科学研究院;2012年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 王会锋;聚氨酯封堵炮孔研究[D];中国地质大学(北京);2012年
2 涂肖雄;含多巴胺聚氨酯黏合剂的合成与性能研究[D];上海交通大学;2013年
3 彭莹;儿茶酚基功能聚氨酯的合成与性能研究[D];上海交通大学;2012年
4 宋远波;多交联基聚氨酯乳液制备及作为纸张表面涂布剂的研究[D];陕西科技大学;2013年
5 李云鹏;聚氨酯缓冲装置的设计与优化匹配研究[D];华中科技大学;2013年
6 陆瑞;用低压二氧化碳作发泡剂的聚氨酯机理和试验研究[D];哈尔滨工业大学;2013年
7 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
8 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
9 李玉华;酯溶性聚氨酯的合成及其在油墨中的应用研究[D];湖南工业大学;2010年
10 张怡;高剪切强度聚氨酯灌封胶的研制[D];电子科技大学;2012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