聚丁二烯二醇改性水性聚氨酯膜材料结构及性能研究
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水性聚氨酯的合成及改性研究一、水性聚氨酯的合成1.单组分法单组分法是指将所有原料一起混合反应,形成水性聚氨酯。
通常,该方法采用预聚氨酯作为单组分,并经过链延长反应形成最终的聚合物。
预聚氨酯的合成通常采用聚醚或聚酯二元醇与异氰酸酯反应得到,其中加入一定量的带有亲水基团的链延长剂,如双异氰酸酯、聚醚二醇乙二醇醚等,以增加水分散能力。
2.双组分法双组分法是指将异氰酸酯等预聚物和含有亲水基团的聚合物分散在水中形成乳液,再通过链延长反应形成水性聚氨酯。
该方法的优点是合成过程简单,适用于大规模生产。
然而,由于异氰酸酯对湿气敏感,合成过程需要在惰性气氛下进行。
二、水性聚氨酯的改性研究为了提高水性聚氨酯的性能以满足不同的应用需求,需要进行各种改性研究。
以下是近年来的一些研究进展:1.共聚改性共聚改性是指将其他合适的高分子材料引入水性聚氨酯以改变其性能。
例如,通过与聚醚二醇共聚合,可以增加水性聚氨酯的柔韧性和弹性。
此外,与丙烯酸树脂、聚合物胶乳等共聚合也可以改变聚氨酯的性能。
2.添加剂改性添加剂改性是指在水性聚氨酯中添加一定量的功能性添加剂,以改善其性能。
例如,加入填料可以增加聚氨酯的强度和硬度;加入交联剂可以提高聚氨酯的耐热性和耐化学品性能。
3.表面改性表面改性是指在水性聚氨酯的颗粒表面涂覆一层功能性物质,以改变其表面特性。
例如,通过在颗粒表面引入疏水基团,可以提高水性聚氨酯的耐水性和耐候性。
4.环境友好改性近年来,环境友好改性成为研究的热点。
例如,采用水性异氰酸酯、可生物降解聚合物作为原料,以降低对环境的污染。
此外,采用可再生资源合成水性聚氨酯也是一种重要的发展方向。
总之,水性聚氨酯的合成方法多样,可以通过单组分法或双组分法合成。
为了满足不同的应用需求,需要对水性聚氨酯进行各种改性研究。
共聚改性、添加剂改性、表面改性和环境友好改性都是重要的改性方向。
展望未来,水性聚氨酯的改性研究将更加注重环境友好性,以及与其他功能材料的复合应用。
水性聚氨酯乳液的合成及改性研究的开题报告
一、研究背景
水性聚氨酯乳液具有优异的性能,包括良好的耐磨性、耐化学性、良好的柔软性和弹性、良好的防水性等,广泛应用于涂料、胶粘剂、印刷油墨、纤维素制品等领域。
目前,随着环境保护和可持续发展的要求逐渐增加,水性聚氨酯乳液逐渐得到了广泛
的关注和应用。
由于水性聚氨酯乳液具有结构复杂、反应敏感等特点,因此需要对其合成和改性进行深入研究,以提高其性能和降低成本,从而更好地满足市场需求。
因此,本研究
计划对水性聚氨酯乳液的合成及改性进行研究。
二、研究内容
1. 水性聚氨酯乳液的合成
采用反应型乳化技术,以异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、聚醚多元醇和丙烯酸为原料,合成水性聚氨酯乳液。
通过优化反应条件,达到良好的乳化效果和合成产率。
2. 局部改性
以丙烯酸为单体,通过乳液聚合反应,将其引入到水性聚氨酯乳液中,局部改性水性聚氨酯乳液。
进一步优化反应条件,探索不同单体引入比例的影响,提高改性后
的水性聚氨酯乳液的性能。
3. 全部改性
通过梯度改性的方法,选取不同的改性单体,在反应过程中逐步向水性聚氨酯乳液中引入,全面改性水性聚氨酯乳液。
通过对改性条件的优化和对改性后的水性聚氨
酯乳液的性能测试,确定最佳改性方案。
三、研究意义
本研究将进一步探究水性聚氨酯乳液的合成和改性,提高其性能和降低成本,为其在涂料、胶粘剂、印刷油墨、纤维素制品等领域中的应用打下基础。
同时,也为环
境保护和可持续发展作出贡献。
水性聚氨酯研究报告引言水性聚氨酯(waterborne polyurethane,简称WPU)是一类具有良好环保性能的高分子材料,在涂料、胶黏剂、弹性体等领域具有广泛的应用。
本报告旨在介绍水性聚氨酯的研究进展、制备方法、特性以及应用前景,促进对水性聚氨酯的进一步研究和开发。
1. 水性聚氨酯的制备方法水性聚氨酯的制备方法主要包括亲水基团引入法、无溶剂法和乳液聚合法等。
其中,乳液聚合法是目前较为常用的方法,具体流程如下: 1. 选择合适的聚醚多元醇和二元异氰酸酯作为主要原料。
2. 在适当的温度和条件下,将聚醚多元醇和二元异氰酸酯进行预聚合反应,形成醇胺预聚体。
3. 将醇胺预聚体与水相稳定体系(包括乳化剂和乳化助剂)进行乳化,得到水性聚氨酯乳液。
4. 进行乳液的脱溶剂化,其中常用的方法有真空蒸馏法、半透膜脱溶法等。
2. 水性聚氨酯的特性水性聚氨酯具有以下几个显著特性: - 环保性:相对于传统的溶剂型聚氨酯,水性聚氨酯具有低挥发性,减少了有机溶剂的使用,符合环保要求。
- 优异的物理性能:水性聚氨酯具有良好的柔韧性、强度和耐候性等物理性能。
- 良好的附着力:水性聚氨酯能够与不同类型的基材形成牢固的结合,提供优异的附着力。
- 调控性能:水性聚氨酯可以通过调整主链结构、交联机理和配方等方式,实现对其性能的调控。
3. 水性聚氨酯在涂料领域的应用水性聚氨酯在涂料领域具有广泛的应用前景,主要体现在以下几个方面: 1. 家具涂料:水性聚氨酯具有优良的耐刮擦性、耐磨损性和耐化学药品腐蚀性,适用于家具表面的涂装。
2. 木器涂料:水性聚氨酯可用于室内外木器的装饰和保护,具有优异的抗紫外线性能和耐候性能。
3. 金属涂料:水性聚氨酯具有优异的耐蚀性和防锈性能,适用于金属表面的防腐涂料。
4. 汽车涂料:水性聚氨酯可以作为汽车涂料的基材,具有良好的附着力、耐候性和耐化学腐蚀性。
4. 水性聚氨酯在胶黏剂领域的应用水性聚氨酯在胶黏剂领域也具有广泛的应用前景,如下所示: 1. 木工胶:水性聚氨酯胶黏剂用于木工胶可以提供优良的粘接强度和耐候性。
氢化端羟基聚丁二烯改性水性聚氨酯涂料的合成及其性能研究陶灿;王继印;鲍俊杰;黄毅萍;许戈文【摘要】以异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、二聚酸聚酯多元醇(BY3022)、氢化端羟基聚丁二烯(氢化HTPB)、二羟甲基丙酸(DMPA)等原料合成了稳定的水性聚氨酯(WPU),并用FT-IR、SEM、DSC等手段对其结构和性能进行了表征.结果表明:随着氢化HTPB含量的增加,WPU乳液的平均粒径逐渐增大,胶膜表面的光泽逐渐降低,拉伸强度先增大后减小,硬段玻璃化转变温度提高,耐水性和耐热性能提高;当氢化HTPB含量为10%(占聚氨酯软段的质量分数,下同)时,胶膜拉伸强度最优,达到41 MPa,断裂伸长率达到600%;当氢化HTPB含量为50%时,胶膜表面光泽最低,可达亚光效果.【期刊名称】《涂料工业》【年(卷),期】2015(045)003【总页数】7页(P51-57)【关键词】水性聚氨酯;氢化端羟基聚丁二烯;低光泽【作者】陶灿;王继印;鲍俊杰;黄毅萍;许戈文【作者单位】安徽大学化学化工学院,安徽省绿色高分子重点实验室,合肥230601;安徽大学化学化工学院,安徽省绿色高分子重点实验室,合肥230601;安徽大学化学化工学院,安徽省绿色高分子重点实验室,合肥230601;安徽大学化学化工学院,安徽省绿色高分子重点实验室,合肥230601;安徽大学化学化工学院,安徽省绿色高分子重点实验室,合肥230601【正文语种】中文【中图分类】TQ637.81水性聚氨酯(WPU)具有优异的机械性能、耐磨性及粘接性,无毒无污染,被广泛应用于皮革涂饰剂、涂料、织物整理剂、胶粘剂等领域[1-4]。
水性聚氨酯是一种软、硬段交替的嵌段共聚物,异氰酸酯及小分子多元醇或胺类扩链剂构成了水性聚氨酯的硬段,低聚物多元醇则构成水性聚氨酯的软段[5]。
软段作为水性聚氨酯分子链的主要构成部分,对水性聚氨酯的性能有较大影响。
端羟基聚丁二烯液体橡胶(HTPB)是分子链端带有羟基官能团的聚丁二烯聚合物,可以用作软段。
高性能水性聚氨酯胶粘剂的制备和性能研究的开题报告题目:高性能水性聚氨酯胶粘剂的制备和性能研究1. 研究背景水性聚氨酯胶粘剂是一种优良的胶粘剂,具有粘结强度高、粘结面积广、施工方便、环保等特点,是一种广泛应用于包装、建筑、制鞋、汽车、家具等领域的粘合材料。
传统的水性聚氨酯胶粘剂由于其性能有限,无法满足一些高端领域和特殊要求,例如高强度、高温、高湿、高耐候性等需求。
因此,开发一种高性能的水性聚氨酯胶粘剂十分必要。
2. 研究内容本研究旨在开发一种高性能的水性聚氨酯胶粘剂,主要包括以下内容:(1)先进催化技术的探究和优化,经济优惠的原材料的选用,尽可能降低成本。
(2)采用新型结构单体、交联剂,控制反应条件,研制出具有较高强度和较好耐候性的水性聚氨酯胶粘剂。
(3)对所制备的水性聚氨酯胶粘剂进行性能测试,包括剥离力、承载能力、耐水性、耐温性、耐化学品性等多方面的测试。
3. 研究意义本研究的成果将具有以下意义:(1)制备出一种高性能的水性聚氨酯胶粘剂,满足高端领域和特殊要求的使用需要。
(2)探究先进催化技术和新型结构单体、交联剂的应用,对相关产业的发展和进步起到一定的推动作用。
(3)在环保和资源利用方面做出贡献。
4. 研究方法本研究采用文献调研和实验室研究相结合的方法,具体包括:(1)收集相关文献和资料,了解和掌握目前市面上常见的水性聚氨酯胶粘剂的研究进展和现状。
(2)设计实验方案,采用先进催化技术,优选合适的原料,并采用新型结构单体、交联剂,控制反应条件以制备高性能的水性聚氨酯胶粘剂。
(3)对所制备的水性聚氨酯胶粘剂进行性能测试,包括剥离力、承载能力、耐水性、耐温性、耐化学品性等多方面的测试。
5. 预期研究结果及创新性(1)开发一种高性能的水性聚氨酯胶粘剂,满足高端领域和特殊要求的使用需要。
(2)探究先进催化技术和新型结构单体、交联剂的应用,对相关产业的发展和进步起到一定的推动作用。
(3)在环保和资源利用方面做出贡献。