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水性聚氨酯分散体的改性及合成研究

沈立平  
【摘要】:近年来,由于涂料使用过程中对环境和人体的影响越来越受到重视,世界范围内的聚氨酯涂料已逐步由溶剂型向水分散型转变,即所谓的水性聚氨酯。水性聚氨酯按原料可分为芳香族型、脂肪族和脂环族型。 国内研制和生产的水性聚氨酯的品种、性能、数量、质量和国际水平还有较大的差距,存在涂层易吸潮、耐水性耐湿擦性不高等缺点,本文主要是通过环氧树脂对水性聚氨酯的改性来提高其耐水性和硬度。 目前国内使用得较多的是芳香型水性聚氨酯,其在贮存和使用过程中易黄化。本文采用脂肪族二异氰酸酯IPDI与聚酯多元醇、DMPA等交联法合成水性聚氨酯,探讨了反应温度。NCO/OH、交联剂量、催化剂、中和剂、pH值等对乳液及涂膜性能的影响。研究了DMPA加入方式和加入量的影响,发现加入方式以溶液加入法为佳,加入量在7%~8%最合适;进行了小分子扩链剂BDO/DEG影响的对比;研究了环氧树脂和蓖麻油对水性聚氨酯的改性,并用红外光谱进行了测试。 由于聚醚—TDI—丙酮体系价格低,目前我国市场上国产的水性聚氨酯乳液绝大部分采用芳香族异氰酸酯单体,本文还采用芳香族异氰酸酯TDI和聚醚多元醇、DMPA等交联法合成水性聚氨酯,探讨了反应温度、NCO/OH等对乳液及涂膜性能的影响。研究了环氧树脂加入量的影响,发现加入量以6%~8%较合适;研究了DMPA加入量和加入方式的影响,发现加入量在7%~8%最合适,加入方式以溶液加入法为佳;研究了TMP含量的影响;研究了软段类型和含量的影响;研究了扩链剂EDA含量的影响;研究了催化剂的影响;对加环氧树脂和不加环氧树脂的产品进行了红外光谱分析。


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