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有机硅改性聚氨酯合成革涂层剂的合成和性能研究的开题
报告
一、研究背景和意义
合成革在现代生活中广泛应用，如皮鞋、箱包、沙发、座椅等。
传统的合成革由聚氯乙烯、聚氨酯、聚乙烯等制成，但这些材料均存在着环境污染、易损害和不透气
等问题。
为了解决这些问题，新型的有机硅改性聚氨酯合成革涂层剂应运而生。
它具
有良好的防水、透气、耐磨损、耐化学腐蚀和良好的柔软性等特点。
因此，研究有机
硅改性聚氨酯合成革涂层剂的合成和性能对于提高合成革的质量和环保性具有重要意义。
二、研究内容和方法
1. 合成有机硅改性聚氨酯合成革涂层剂。
本研究将聚醚多元醇、聚醚异氰酸酯、有机硅单体和辅助剂等物质作为原料，采取无溶剂反应法、溶剂反应法和乳液法等多种方法合成有机硅改性聚氨酯合成革涂层剂。
2. 考察有机硅改性聚氨酯合成革涂层剂的物理化学性质。
本研究将分别对有机硅改性聚氨酯合成革涂层剂的表面张力、接触角、耐磨损性、耐化学腐蚀性、透气性、柔韧性和可塑性等物理化学性质进行测试。
3. 研究有机硅改性聚氨酯合成革涂层剂的结构和形态特征。
本研究将采用红外光谱、核磁共振和热重分析等多种技术方法对有机硅改性聚氨酯合成革涂层剂的结构和形态特征进行分析和表征。
三、预期成果
本研究旨在通过综合多种不同的方法、手段和技术，合成出优质高效的有机硅改性聚氨酯合成革涂层剂，并对其进行全面且深入的性能测试和结构表征，最终，得出
关于有机硅改性聚氨酯合成革涂层剂的性能、结构和表征等的相关结果，以期为合成
革的质量和环保性提高提供支持和指导。
纺织用有机硅改性水性聚氨酯研究进展
崔君洁;师文钊;刘瑾姝;陆少锋;吴若楠;张领;董涧锟
【期刊名称】《印染助剂》
【年(卷),期】2024(41)4
【摘要】有机硅改性水性聚氨酯材料因具有良好的耐候性、耐水性、低温柔韧性和高温稳定性等特点受到广泛关注,对其结构与性能进行研究并将其应用于纺织品功能整理成为研究热点。
对比分析使用不同有机硅材料对水性聚氨酯进行改性的方法,如共混法、共聚法和互穿网络聚合法等对材料结构及性能的影响及优缺点,阐述了有机硅改性水性聚氨酯在纺织品功能整理中的应用,展望未来研究应用前景。
【总页数】11页(P11-21)
【作者】崔君洁;师文钊;刘瑾姝;陆少锋;吴若楠;张领;董涧锟
【作者单位】西安工程大学纺织科学与工程学院
【正文语种】中文
【中图分类】TS195.5
【相关文献】
1.有机硅改性水性聚氨酯的研究进展
2.有机硅改性水性聚氨酯的研究进展
3.有机硅/氟改性水性聚氨酯的研究进展
4.水性聚氨酯的有机硅改性研究进展
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有机硅改性水性聚氨酯的研究一、本文概述随着环保理念的深入人心和科学技术的不断进步，水性聚氨酯作为一种环境友好型高分子材料，在涂料、胶粘剂、皮革涂饰剂、纸张处理剂、纤维处理剂以及高分子膜等多个领域得到了广泛应用。
然而，传统的水性聚氨酯在某些性能上仍存在一定不足，如耐水性、耐溶剂性、耐候性等方面的性能有待提升。
因此，通过改性提高水性聚氨酯的性能成为了研究的热点。
有机硅材料以其独特的结构和性能，如良好的耐水性、耐候性、耐化学腐蚀性等，成为了改性水性聚氨酯的理想选择。
有机硅改性水性聚氨酯不仅继承了水性聚氨酯的环保性，还大幅提升了其耐水、耐候等性能，拓宽了其应用领域。
本文旨在深入研究有机硅改性水性聚氨酯的制备工艺、性能表征及应用性能，探讨有机硅改性对水性聚氨酯性能的影响机理。
通过系统的实验研究和理论分析，为有机硅改性水性聚氨酯的工业化生产和应用提供理论支持和技术指导。
本文也期望通过这一研究，为推动水性聚氨酯材料的发展和应用做出一定的贡献。
二、有机硅改性水性聚氨酯的制备方法有机硅改性水性聚氨酯的制备主要涉及到有机硅化合物的引入和水性聚氨酯的合成两个主要步骤。
以下将详细介绍这一制备过程。
需要选择适合的有机硅化合物进行改性。
常见的有机硅化合物包括硅烷偶联剂、聚硅氧烷等。
这些化合物具有良好的耐水、耐候和耐化学腐蚀性能，能够有效提高水性聚氨酯的性能。
在选择有机硅化合物后，需要进行适当的处理，如水解、醇解等，以使其能够更好地与水性聚氨酯反应。
水性聚氨酯的合成通常采用预聚体法。
将异氰酸酯与多元醇进行预聚反应，生成预聚体。
然后，在预聚体中加入扩链剂、催化剂、水等，进行链扩展和乳化，最终得到水性聚氨酯乳液。
在合成水性聚氨酯的过程中，将处理后的有机硅化合物引入反应体系。
有机硅化合物可以与预聚体中的异氰酸酯基团发生反应，形成硅氧键，从而将有机硅链段引入水性聚氨酯分子链中。
通过控制有机硅化合物的加入量和反应条件，可以实现对水性聚氨酯性能的调控。
版06030611条款要求，深受国内外广大客户的青睐。
其潜在商机巨大，必将得到越来越广泛的应用。
致谢：本文承蒙上海造漆厂杨和永高工审阅，深表谢意！参考文献1 中国化工学会涂料学会科普委员会.涂料工人必读［M ］.武汉：湖北科学技术出版社，1986：251，253，2542 涂料工业编委会.涂料工艺［M ］.第三版，上册.北京 ：化学工业出版社，2006：333-3353 朱建林.水性丙烯酸低播焰船舱漆的研制［J ］.上海涂料，2007，45（3）：16-174 傅旭.化工产品手册树脂与塑料［M ］.北京：化学工业出版社，2006：8345 梁新方.醇酸船舱漆及其制造方法［P ］.中华人民共和国国家知识产权局，2006：8-11[收稿日期] 2007-05-100 引言聚酯树脂的漆膜硬度、光泽、耐腐蚀性、耐化学药品性、弹性、耐磨性都很好，本文选用有机硅改性聚酯树脂，在该树脂中加入颜填料制成色漆，与固化剂HDI 缩二脲和HDI 三聚体配合，具有常温自干、施工简单的特点，可广泛用于民用飞机、战斗机、特种飞机，以及海上设施、海岸及海湾构造物、海上石油钻井平台、桥梁、船艇、高速公路护栏，大型设备等的涂装，具有优异的耐候性、防腐性、高装饰性、高功能性，优良的耐雨蚀、耐冲击、耐磨损、抗渗透性（化学介质）、耐油性以及良好的附着力和弹性，其使用年限达7~10年，这在很大程度上为国家节省了人力财力，同时为国家装备水平的提高起了一个推动作用。
1 实验部分1.1 原材料三羟甲基丙烷，进口；一缩二乙二醇，工业品；新戊二醇，工业品；邻苯二甲酸酐，工业品；对苯二甲酸，工业品；己二酸，工业品；壬二酸，工业品；苯基氯硅烷，工业品；甲基氯硅烷，工业品；催化剂，进口；甲苯，工业品；丁醇，工业品；二甲苯，工业品；醋酸丁酯，工业品；乙二醇乙醚乙酸酯，工业品。
1.2 聚酯树脂的合成将多元醇、二元酸、回流二甲苯按配方量投入三颈瓶中，加热至120℃，待物料全部熔化后，开动搅拌，升温，在180~220℃回流反应至酸值为10~40 mgKOH/g，降温至120℃，加入稀释剂，配成80%固含量的树脂，冷却，出料，待用。
第38卷第9期2010年9月化 工 新 型 材 料N EW CH EM ICA L M A T ERIA LS V ol .38N o .9·69·作者简介:周亭亭(1986-),女,硕士研究生,主要从事水性高分子材料的研究与应用。
联系人:杨建军,教授,硕导。
有机硅改性水性聚氨酯的研究进展周亭亭 杨建军＊ 吴庆云 吴明元 张建安(安徽大学化学化工学院与安徽省绿色高分子重点实验室,合肥230039)摘 要 综述了有机硅改性水性聚氨酯的研究发展,主要包括有机硅、有机硅-环氧树脂、有机硅-丙烯酸酯和无机纳米SiO 2对水性聚氨酯改性的不同方法和特点,相应地介绍了这些改性水性聚氨酯在不同领域的应用进展,并对有机硅改性水性聚氨酯的未来发展前景作了展望。
关键词 水性聚氨酯,有机硅,纳米,改性,研究进展Research progress of silicone modified waterborne polyu rethanesZhou Ting ting Yang Jianjun Wu Qingy un Wu Mingyuan Zhang Jianan(Schoo l of Chemistry and Chem ical Engineering of Anhui Univer sity &Key Laborsato ry o fEnvironment -friendly Po lymer Materials o f Anhui Province ,H efei 230039)A bstract T he w ate rbor ne poly urethane s modified by silico ne including silico ne ,silico ne -epox y resin ,silicone -acry -late and nano -SiO 2modificatio n w ere summaried .T he re sear ch prog re ss of aboved materials a pplied in various fields based on diffe rent fea tures and methods w ere intruduced .Fina lly ,the future o n w aterbor ne po ly ur etha nes mo dified by silico ne was pro spected .Key words wa te rbo rne poly urethane ,silicone ,nano ,modifica tion ,resea rch 水性聚氨酯具有优良的耐水、耐溶剂、耐化学腐蚀等优点,广泛用于纺织印染加工、皮革加工、粘合剂、家具漆、电泳漆、电沉积涂料、建筑涂料、纸张处理涂料、玻璃纤维涂料等[1]。
聚氨酯(PU)自20世纪40年代出现以来,在涂料、弹性体、泡沫塑料及粘合剂等方面均已获得广泛应用,是一种多功能的聚合物材料,也是发展最快的高分子材料之一。
聚氨酯含有特征单元结构氨基甲酸酯键[1](-NH-CO-),链中含有交替的软链段和硬链段,使得其聚集态结构为多相结构,这决定了聚氨酯涂料优良的耐磨、柔韧等性能。
然而单一的聚氨酯涂料在耐水性、光泽、硬度等方面还不够理想,通过改性可以使其获得更加优异的综合性能。
聚氨酯的改性有两种方式:一种是通过简单的物理方法将具有互补特性的两种或多种树脂混合在一起;另一种是通过化学方法使产品具有两种或多种体系的特性。
有机硅材料具有耐高低温、耐气候老化、耐臭氧、电绝缘、耐燃、无毒、无腐蚀和生理惰性等优异性能,因而是聚氨酯改性产品的理想材料。
将有机硅用于聚氨酯的改性克服了聚氨酯材料的性能缺陷,是扩大聚氨酯应用领域的一条重要途径。
本文探讨了有机硅改性聚氨酯涂料的各种途径,并简要介绍了其应用。
1 溶剂型有机硅改性PU涂料溶剂型涂料目前在高档涂装如高级轿车、飞机蒙皮、精密仪表等领域还存在着广泛的应用。
如孙道兴、刘香兰[2]等人研究的有机硅改性聚氨酯摩托车涂料,其耐盐水、耐酸碱、柔韧性都有很大提高。
田军、薛群基[3]等研究了端羟基的聚二甲基硅氧烷与醇解蓖麻油改性聚氨酯预聚体在甲苯溶剂中的共混改性。
共聚物成膜后,分子结构中的有机硅链段更倾向于在表面聚集取向,而聚氨酯链段朝向内层,这样使得共聚物膜的附着力、硬度、固化速度等力学性能得到改善;同时,其表面呈现低的表面能,其耐热性也得到了提高。
由聚氨酯预聚体、氨基硅烷或硅氧烷、聚有机硅氧烷增粘剂、含氢硅氧烷、有机溶剂等组成的涂料在氯铂酸催化下,(150~200)℃固化成膜,固化后的涂膜光滑、耐热、耐磨,对未经任何表面处理的硅橡胶有良好的粘接性[4]。
采用侧链含有多氨基官能团的硅油在溶剂中改性聚氨酯,这种硅氧烷在聚氨酯的合成过程中,侧链参加反应,硅氧烷链悬挂在聚氨酯的主链上,有利于硅原子向表面迁移,只需加入少量的氨基硅油就能改善聚氨酯的表面性质[5,6]。
有机硅改性聚酯树脂的研究进展王旭波,赵士贵*,杨欣欣,王 峰,东 青(山东大学材料科学与工程学院,济南250061)摘要:综述了近年来国内外有机硅改性聚酯树脂的研究进展。
介绍了物理共混法和化学共聚法制备的有机硅改性聚酯树脂的特点、应用情况。
展望了有机硅改性聚酯树脂的发展前景。
关键词:有机硅,聚酯树脂,改性中图分类号:T Q264 1+7 文献标识码:A文章编号:1009-4369(2006)05-0264-04收稿日期:2006-03-20。
作者简介:王旭波(1981 ),男,硕士生,主要从事有机硅产品和工艺的研究。
*联系人:E-mail:w angxubo@mail sdu edu cn 。
有机硅是分子主链中含硅元素的有机高分子合成材料,主要分为硅橡胶、硅油、硅树脂及硅烷偶联剂4大类产品。
目前,有机硅应用于涂料等工业的产品多为硅树脂,它以Si O Si 为主链,与硅原子相连的是各种有机基团。
这一类化合物是属于半无机、半有机结构的高分子化合物,兼具无机材料与有机材料的性能,其介电性能在较大的温度、湿度、频率范围内保持稳定,还具有优良的耐氧化、耐化学品、电绝缘、耐辐射、耐候、憎水、阻燃、耐盐雾、防霉菌等特性[1];广泛用于电子电气、轻工纺织、建筑、医疗等行业。
但硅树脂固化温度较高(250~300 )、固化时间较长,漆膜的机械性能、附着力和耐有机溶剂性能较差。
在现代工业中,聚酯树脂是制造聚酯纤维、涂料、薄膜以及工程塑料的原料,通常由二元酸和二元醇经酯化和缩聚反应制得。
这类聚合物的一个共同特点是其大分子的各个链节间都是以酯基相连,通称为聚酯[2]。
聚酯具有光亮、丰满、硬度高、物理机械性能良好以及耐化学腐蚀性能较好等优点;但存在耐水性差、施工性能不好等缺陷。
用有机硅对聚酯树脂进行改性,使两种聚合物材料的优势得到互补,可以大大提高树脂的性能,扩展其使用范围[3]。
近几年来,有机硅改性聚酯树脂在国外的研究较多,但在国内的研究却较少,发展十分缓慢。
有机硅改性聚氨酯的研究进展作者：马力祥来源：《中国化工贸易·中旬刊》2017年第08期摘要：目前阶段，我国对于高型分子材料的使用比较广泛，有机硅改性聚氨酯聚合物就是其中之一。
在本文中，就机硅改性聚氨酯聚合物的相关结构进行深入分析，对于有机硅改性聚氨酯的合成方法及性能，给予详细探究，希望通过文章介绍，能够增强大家对于有机硅改性聚氨酯的进一步认识和了解。
关键词：有机硅改性聚氨酯；研究；进展聚硅氧烷具有一定的独特性能，其该种独特性是由它的特殊化学结构决定的，其主要的特性是具有优良的电绝缘性和耐高低温性，同时，稳定的化学性也是它的独特性能之一。
除此之外，聚硅氧烷还具有一定的生理惰性和生物相容性及憎水防潮性。
在上个世纪四十年代，我国在工业中开始对其的运用之后，其运用的范围来说也更加宽广了，但是聚硅氧烷也有一定的缺点存在，在实际的生产中，要对聚氨酯性能给予改变，使其在未来的生产中被使用和发展。
1 聚氨酯改性聚合物的具体合成方法因为聚二甲基硅氧烷与聚氨酯的溶度参数差距性比较大，这是热力学典型的不稳定体系，微相分离在聚硅氧烷-聚氨酯有一定的存在性，这也是其最为特殊的性能体现，但是这种微相分离要在一定的程度下进行，过度了就会使得该材料的力学性能有所缺失，不会达到理性的状态。
故而，为了呈现最好的效果，在实际的使用过程中，可以采用对强软硬段之间的相互作用，不断的对两相相容性进一步的提高，从而可以一定程度对力学的性能有所增加。
1.1 在软段上引入极性侧基通过一定的研究，可以看出，将少量极性基团在聚硅氧烷软段中进行引入，可以一定程度对软段的溶度参数进行提高，从而也可以对软、硬段的相分离程度有所减少，也能够加宽界面区域，对于界面的“粘接”来说，也是有所帮助的，能够改善和提高一定的材料力学性能。
1.2 在软缎中引入脲基团在聚硅氧烷中引入脲键，对于软、硬段的相同性而言，也是一种改善和提高。
该体系中有两相间的氢键作用，又有一定的软段间的氢键作用，一定程度对于该种材料的力学性能也是一种明显的提高。
有机硅改性水性聚酯的制备与性能
有机硅改性水性聚酯是一种新型的多功能环保涂料，可以满足当前市场对环保、耐磨、防潮、透气性能、抗霉变和耐污性能方面的要求，也能够更好地发挥环保的作用。
有机硅改性水性聚酯的制备与性能有着广泛的研究，为建筑涂料行业带来新的变化。
二、材料与方法
有机硅改性水性聚酯的制备，需要用到的材料包括有机硅改性剂、聚氨酯基硅烷、氨基型硅油、乙二醇基和表面活性剂等。
本次实验中，使用抗紫外线改性剂为基础，引入0.2％~2％的硅改性剂、2％~4％
的聚氨酯基硅烷、3％~4％的氨基型硅油以及3％~6％的乙二醇基和
表面活性剂，经过高温混合、调节pH值、分散剂添加等步骤，最后
得到有机硅改性水性聚酯。
三、结果
经过实验，有机硅改性水性聚酯具有良好的环保性，抗紫外线性能优异，耐磨、防潮、透气性能、抗霉变和耐污性能较高。
由测试结果可以看出，与传统的油性涂料相比，有机硅改性水性聚酯的耐久性、耐磨性和抗污染性都有显著提高，可以有效抑制室内二次污染，对建筑空间有很好的保护作用。
四、结论
有机硅改性水性聚酯具备了良好的环保性、抗紫外线性能、耐磨、防潮、透气性能、抗霉变和耐污性能，可以满足当前市场对环保、耐磨、防潮、透气性能、抗霉变和耐污性能方面的要求，也能够更好地
发挥环保的作用，为建筑涂料行业带来新的变化。
在制备有机硅改性水性聚酯过程中，以适当的改性剂、聚氨酯基硅烷、氨基型硅油、乙二醇基和表面活性剂为基础，经过高温混合、调节pH值、分散剂添加等步骤，可以得到有机硅改性水性聚酯，从而达到良好的涂料性能。
