水性聚氨酯荧光材料的制备及性能研究

《水性聚氨酯-纳米SiO2复合材料制备及老化性能研究》篇一水性聚氨酯-纳米SiO2复合材料制备及老化性能研究一、引言随着现代科技的不断发展，聚氨酯（PU）作为高性能聚合物，具有独特的力学、热学及化学性能，在众多领域得到了广泛应用。

然而，传统聚氨酯材料在长期使用过程中易出现老化问题，导致其性能下降。

为了改善这一状况，本文提出了一种新型的水性聚氨酯/纳米SiO2复合材料制备方法，并对其老化性能进行了深入研究。

二、材料制备1. 材料选择实验选用水性聚氨酯、纳米SiO2及助剂等作为原料。

其中，水性聚氨酯作为基体材料，纳米SiO2作为增强材料。

2. 制备过程（1）将水性聚氨酯与适量的助剂混合，搅拌均匀；（2）将纳米SiO2加入上述混合液中，进行超声分散处理；（3）将分散均匀的混合液进行浇注、固化，得到水性聚氨酯/纳米SiO2复合材料。

三、性能研究1. 物理性能通过扫描电子显微镜（SEM）观察复合材料的微观结构，发现纳米SiO2均匀地分散在水性聚氨酯基体中。

这有助于提高复合材料的力学性能和热稳定性。

2. 力学性能对复合材料进行拉伸、压缩等力学性能测试，结果表明，纳米SiO2的加入显著提高了聚氨酯的力学性能。

复合材料的拉伸强度、压缩强度及模量均有所提高。

3. 热稳定性通过热重分析（TGA）和差示扫描量热法（DSC）对复合材料的热稳定性进行研究。

结果表明，纳米SiO2的加入提高了聚氨酯的热分解温度，显著提高了其热稳定性。

四、老化性能研究1. 老化实验方法将复合材料置于不同温度、湿度及光照条件下进行加速老化实验，模拟实际使用过程中的老化过程。

2. 老化性能分析（1）外观变化：通过观察老化前后复合材料的外观变化，评估其抗老化性能；（2）力学性能：对老化后的复合材料进行拉伸、压缩等力学性能测试，分析其力学性能的变化；（3）热稳定性：通过TGA和DSC分析老化后复合材料的热稳定性变化。

五、结果与讨论经过对水性聚氨酯/纳米SiO2复合材料的老化性能研究，得出以下结论：1. 纳米SiO2的加入显著提高了水性聚氨酯的抗老化性能。

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。

水性聚氨酯发光涂料的制备研究的开题报告
一、选题背景与研究意义
水性聚氨酯发光涂料是一种新型的环保涂料，具有优异的物理、化学及光学性能，广泛应用于建筑、交通运输、船舶、家居用品等领域。

该涂料具有良好的附着力、耐
磨性及耐候性，在黑暗环境下明亮照明，大大提高了安全性能和使用寿命。

二、研究现状和问题阐述
目前，国际上对水性聚氨酯发光涂料的研究已经较为深入，涂料的制备、表征以及应用领域已有了广泛研究。

然而，国内对该涂料的研究还较为薄弱，目前研究主要
集中在产品性能的测试和表征方面，对于涂料制备工艺的研究还不够充分，由此制约
了国内水性聚氨酯发光涂料的开发和推广。

三、研究内容和方法
本研究将以聚氨酯树脂、荧光材料、溶剂、助剂等为原料，采用水相乳液聚合法制备水性聚氨酯发光涂料，并通过FTIR、GPC、TGA等测试手段对涂料的结构和性能
进行分析和表征。

同时，采用正交试验法对制备过程中的关键因素进行优化，提高涂
料制备效率和品质。

四、论文结构和预期成果
本论文将分为五个章节进行阐述，具体包括：引言，文献综述，实验方法与结果分析，结论与展望，参考文献。

希望能够通过对水性聚氨酯发光涂料的制备研究，掌
握其制备工艺，并得到具有一定实际应用价值的产品。

水性聚氨酯的制备与性能
一、引言
水性聚氨酯是一种有机合成材料，它结合了传统合成材料的柔韧和环境友好的性能，受到了广泛的应用。

目前，水性聚氨酯已经在许多行业得到广泛应用，包括建筑、汽车、印刷包装、家具等行业。

本文将介绍水性聚氨酯的制备方法和性能特征。

二、水性聚氨酯的制备
1、原料的准备
水性聚氨酯的主要原料有氨基甲酸酯、甲醛和水，这些原料可以分别从工业原料和生物质中获得。

氨基甲酸酯是构成水性聚氨酯结构的主要成分，甲醛作为活性剂可以加快氨基甲酸酯的反应，而水则可以作为反应介质和稀释剂。

2、合成过程
在水性聚氨酯制备过程中，氨基甲酸酯和甲醛在反应介质水的催化下发生加成反应，形成聚氨酯聚合物。

反应可以分为电解质催化和非电解质催化两种方法，可根据需要选择合适的催化方法。

电解质催化方法是通过电解把氨基甲酸酯和甲醛转变为氧化态或还原态，以实现加成反应；而非电解质催化方法是通过酶催化氨基甲酸酯和甲醛发生加成反应。

三、水性聚氨酯的性能特征
1、耐久性。

《水性聚氨酯-石墨烯-碳纳米管复合材料的制备及性能研究》篇一水性聚氨酯-石墨烯-碳纳米管复合材料的制备及性能研究一、引言随着科技的发展和人类对材料性能的追求，复合材料因其独特的物理和化学性质，在众多领域中得到了广泛的应用。

水性聚氨酯（WPU）作为一种环保型高分子材料，具有优异的耐磨性、柔韧性和良好的加工性能。

而石墨烯（Graphene）和碳纳米管（CNTs）作为新兴的纳米材料，具有优异的导电性、导热性和力学性能。

因此，将水性聚氨酯与石墨烯、碳纳米管进行复合，有望制备出具有优异性能的复合材料。

本文旨在研究水性聚氨酯/石墨烯/碳纳米管复合材料的制备工艺及其性能表现。

二、制备方法1. 材料准备首先，准备好水性聚氨酯、石墨烯纳米片、碳纳米管以及必要的溶剂和添加剂。

2. 制备过程（1）将石墨烯纳米片和碳纳米管分别进行预处理，以提高其在聚氨酯基体中的分散性。

（2）将预处理后的石墨烯和碳纳米管按照一定比例加入到水性聚氨酯中，通过超声分散和机械搅拌的方法，使纳米材料在聚氨酯基体中均匀分布。

（3）将分散均匀的混合物进行真空脱泡处理，以消除混合物中的气泡。

（4）将脱泡后的混合物倒入模具中，进行固化处理，得到水性聚氨酯/石墨烯/碳纳米管复合材料。

三、性能研究1. 力学性能测试通过拉伸试验，测试复合材料的抗拉强度、断裂伸长率和硬度等力学性能。

结果表明，石墨烯和碳纳米管的加入显著提高了复合材料的力学性能。

2. 热学性能测试通过热重分析（TGA）和差示扫描量热法（DSC）测试复合材料的热稳定性。

结果表明，复合材料具有较高的热稳定性和优良的导热性能。

3. 电学性能测试通过电导率测试，评估复合材料的导电性能。

结果表明，石墨烯和碳纳米管的加入使复合材料具有优异的导电性能。

4. 耐磨性能测试通过磨损试验，测试复合材料的耐磨性能。

结果表明，由于石墨烯和碳纳米管的增强作用，复合材料表现出优异的耐磨性能。

四、结论本文成功制备了水性聚氨酯/石墨烯/碳纳米管复合材料，并对其性能进行了系统研究。

纳米二氧化钛/水性聚氨酯复合材料的制备及其性能研究的开题报告一、选题背景近年来，纳米材料在材料科学领域备受关注，尤其是纳米二氧化钛作为一种常用的纳米材料，在光催化、抗菌、防污染等领域有广泛的应用。

而水性聚氨酯作为一种绿色环保的高分子材料，具有优异的力学性能、化学稳定性和可调控性，因此在涂料、胶黏剂等领域应用广泛。

由于纳米二氧化钛和水性聚氨酯分别具有不同的优异性能，在合成复合材料时能够得到比单一材料更好的性能。

因此，纳米二氧化钛/水性聚氨酯复合材料成为了近年来研究的热点，其研究涉及到材料的合成方法、微结构、力学性能、光催化性能、抗菌性能等方面。

因此，对纳米二氧化钛/水性聚氨酯复合材料的制备及其性能研究是当前值得关注的重要研究方向。

二、研究目的与意义本项目旨在采用普通机械混合法合成纳米二氧化钛/水性聚氨酯复合材料，并通过改变掺杂量和合成条件研究材料的性能，包括复合材料的力学性能、光催化性能和抗菌性能。

研究成果对于优化复合材料性能有着重要的理论和应用价值，同时也有助于推进纳米材料在水性聚氨酯领域的应用。

三、研究内容与方法1. 纳米二氧化钛/水性聚氨酯复合材料的制备：采用普通机械混合法制备纳米二氧化钛/水性聚氨酯复合材料，通过改变掺杂量、机械混合时间等条件来调控纳米二氧化钛复合水性聚氨酯的力学性能。

2. 复合材料的力学性能研究：利用测力仪、万能试验机等测试设备对复合材料的强度、韧度等力学性能进行测试和分析，研究控制因素对复合材料强度的影响。

3. 复合材料的光催化性能研究：通过紫外光催化降解罗丹明B对复合材料的光催化性能进行研究，包括催化剂的降解效率、降解动力学等性能的研究。

4. 复合材料的抗菌性能研究：选择常见的大肠杆菌、金黄色葡萄球菌等常见细菌进行杀菌实验，研究复合材料在不同条件下的抗菌性能以及制剂类型、质量浓度等要素的影响。

四、预期研究结果1. 成功制备出纳米二氧化钛/水性聚氨酯复合材料。

2. 探究纳米二氧化钛的掺杂量对于复合材料的力学性能的影响，得到最佳掺杂量范围，寻找最佳条件下的强度和韧度平衡点。

水性聚氨酯-聚吡咯导电复合材料的制备及性能研究水性聚氨酯/聚吡咯导电复合材料的制备及性能研究引言：导电复合材料是一类具有优异电导性能和机械性能的材料，具有广泛的应用前景。

在众多导电材料中，水性聚氨酯和聚吡咯具有良好的导电性能和高度可调控的机械性能，因此成为制备导电复合材料的理想选择。

本文将对水性聚氨酯/聚吡咯导电复合材料的制备方法和性能进行研究和探讨。

一、水性聚氨酯和聚吡咯的性质水性聚氨酯是一种以水为分散介质的高分子材料，具有良好的可溶性和可调控的反应性。

聚吡咯是一种具有高导电性能和优异机械性能的高分子材料，广泛应用于传感器、电池等领域。

水性聚氨酯和聚吡咯的复合能够充分结合两者的优点，构建出具有导电性和可调控性能的导电复合材料。

二、制备方法1. 溶液共混法：将水性聚氨酯和聚吡咯固体溶解于有机溶剂中，加入适量的表面活性剂进行搅拌混合，形成均匀的溶液。

之后，将溶液进行加热蒸发，使有机溶剂逐渐蒸发，最终得到水性聚氨酯/聚吡咯导电复合材料。

2. 原位聚合法：将水性聚氨酯和聚吡咯的单体分别溶解于不同的溶剂中，然后将两种溶液混合，加入催化剂进行原位聚合反应。

最后，通过温度调控和反应时间控制反应的程度，形成高度可调控的导电复合材料。

三、性能分析1. 电导率：对制备得到的水性聚氨酯/聚吡咯导电复合材料进行电导率测试，结果显示导电复合材料具有较高的电导率，达到可应用的水平。

2. 机械性能：使用万能试验机对导电复合材料进行拉伸、弯曲等力学性能测试，结果表明导电复合材料具有较高的强度和韧性，能够满足实际应用的要求。

3. 稳定性：对导电复合材料进行稳定性测试，结果显示导电复合材料在一定温度和湿度条件下具有较好的稳定性，适用于一些特殊的环境。

四、应用前景水性聚氨酯/聚吡咯导电复合材料具有优异的导电性能和可调控性能，具有广泛的应用前景。

例如，在柔性电子领域，可以应用于可穿戴设备、柔性传感器等方面。

此外，在能源领域，导电复合材料可以用于电池电极材料的制备，提高电池的导电性和循环性能。

交联型-聚合型水性聚氨酯的制备及性能研究交联型/聚合型水性聚氨酯的制备及性能研究1.引言水性聚氨酯 (Waterborne Polyurethane，简称：WPU) 是一种在环境友好的水相体系中进行合成的聚合物，受到了广泛的关注和研究。

其优异的性能使其在涂料、胶粘剂、纤维等领域具有良好的应用前景。

通过交联和聚合两种不同的方法制备交联型/聚合型水性聚氨酯，可以进一步改善其性能，提高其在各个领域的应用能力。

2.制备方法2.1 交联型水性聚氨酯的制备方法交联型水性聚氨酯的制备主要通过聚合反应中引入交联剂来实现。

常用的交联剂有异氰酸酯类、聚醚二醇等。

例如，将异氰酸酯与聚醚二醇等在适当条件下进行反应，经过调整反应条件（如配比、分子量等），可制备出具有不同交联程度的交联型水性聚氨酯。

2.2 聚合型水性聚氨酯的制备方法聚合型水性聚氨酯的制备主要通过聚合反应中引入交联剂来实现。

常用的交联剂有丙烯酸、甲基丙烯酸等。

例如，将丙烯酸与甲基丙烯酸等在适当条件下进行反应，经过调整反应条件（如配比、反应时间等），可制备出具有不同聚合度的聚合型水性聚氨酯。

3.性能研究3.1 交联型水性聚氨酯的性能研究交联型水性聚氨酯具有良好的耐温性、耐化学品性、耐磨性等优点。

通过改变交联剂的种类和用量，可以进一步调控交联度，从而改变其力学性能。

例如，引入聚醚二醇作为交联剂，可以使交联型水性聚氨酯具有较好的柔韧性和弹性；而引入异氰酸酯类作为交联剂，则可以增加其硬度和耐磨性。

3.2 聚合型水性聚氨酯的性能研究聚合型水性聚氨酯具有较好的附着力、耐候性、溶剂稳定性等性能。

通过改变不同交联剂的种类和比例，可以调控其固化速度和交联度，从而影响其性能。

例如，引入丙烯酸作为交联剂，可以使聚合型水性聚氨酯具有较好的耐候性和耐臭氧性；而引入甲基丙烯酸作为交联剂，则可以提高其耐溶剂性。

4.应用前景交联型/聚合型水性聚氨酯具有良好的环境友好性、可持续性和应用性能，广泛应用于涂料、胶粘剂、纤维等领域。

水性聚氨酯的合成与性能研究水性聚氨酯作为一种新型环保高分子材料，具有优异的性能，在各个领域得到了广泛的应用。

本文将重点介绍水性聚氨酯的合成方法、材料性能以及应用前景。

一、水性聚氨酯的合成方法水性聚氨酯的合成可分为两步，首先是聚合物的合成，然后是聚合物与水的乳化。

在聚合物的合成中，可以采用预聚法和原位合成法。

预聚法是指将聚氨酯前驱体（异氰酸酯和聚醚多元醇）与少量的交联剂在有机溶剂中反应，形成预聚物。

然后，将预聚物与水进行乳化，形成水性聚氨酯。

原位合成法是指将异氰酸酯、聚醚多元醇和水在一个反应体系中同时加入，通过一步反应合成水性聚氨酯。

二、水性聚氨酯的性能研究1. 力学性能水性聚氨酯具有较好的弹性模量和抗拉强度，可以根据不同应用需求进行调整。

与传统有机溶剂型聚氨酯相比，水性聚氨酯具有更低的挥发性，降低了对环境的污染。

2. 热稳定性水性聚氨酯具有优异的热稳定性，能够在高温环境下保持其性能不变。

这使得水性聚氨酯在汽车涂料、建筑涂料等领域具有广阔的应用前景。

3. 耐候性水性聚氨酯具有良好的耐候性，能够抵抗紫外线辐射和氧化物侵蚀，长时间保持其色彩和光泽。

4. 粘附性能水性聚氨酯能够与多种基材良好地粘结，具有优异的粘附性能。

这使得水性聚氨酯在涂料、粘合剂等领域得到了广泛的应用。

三、水性聚氨酯的应用前景1. 汽车涂料领域水性聚氨酯涂料具有低挥发性、高光泽度和优异的耐候性，被广泛应用于汽车涂装领域。

随着环保意识的增强和法规的要求，水性聚氨酯涂料将逐渐替代有机溶剂型涂料成为主流。

2. 建筑涂料领域水性聚氨酯涂料具有优异的耐候性和热稳定性，能够适应建筑物长期的使用环境。

而且，水性聚氨酯涂料还能够减少有害气体的释放，提高室内环境的质量。

3. 纺织品领域水性聚氨酯具有优异的柔软性和弹性，被广泛应用于纺织品的涂层加工。

与传统有机溶剂型聚氨酯相比，水性聚氨酯能够降低对环境的污染，符合绿色生产的要求。

综上所述，水性聚氨酯作为一种新型环保高分子材料，在各个领域都具有广泛的应用前景。

《水性聚氨酯-纳米SiO2复合材料制备及老化性能研究》篇一水性聚氨酯-纳米SiO2复合材料制备及老化性能研究一、引言随着科技的不断进步，新型复合材料在众多领域中得到了广泛的应用。

其中，水性聚氨酯/纳米SiO2复合材料以其独特的性能和广泛的应用前景备受关注。

该复合材料具有优良的物理、化学和机械性能，能够满足许多工程领域对高性能材料的需求。

因此，对水性聚氨酯/纳米SiO2复合材料的制备及老化性能进行研究，具有重要的理论意义和实际应用价值。

二、水性聚氨酯/纳米SiO2复合材料的制备1. 材料选择与准备制备水性聚氨酯/纳米SiO2复合材料，首先需要选择合适的水性聚氨酯和纳米SiO2。

水性聚氨酯应具有良好的成膜性、柔韧性和耐候性；纳米SiO2则应具有高比表面积、良好的分散性和化学稳定性。

此外，还需准备适量的溶剂、催化剂和其他添加剂。

2. 制备方法水性聚氨酯/纳米SiO2复合材料的制备主要采用原位聚合法和溶液共混法。

原位聚合法是将纳米SiO2与聚氨酯预聚体混合，在一定的温度和压力下进行聚合反应；溶液共混法则是将纳米SiO2分散在聚氨酯溶液中，然后通过蒸发溶剂得到复合材料。

在实际操作中，可根据需要选择合适的制备方法。

三、水性聚氨酯/纳米SiO2复合材料的老化性能研究1. 老化过程及条件水性聚氨酯/纳米SiO2复合材料的老化过程主要包括自然老化和人工加速老化。

自然老化是通过材料在自然环境中的暴露，研究其随时间变化的性能；人工加速老化则是通过模拟实际环境条件，如高温、高湿、紫外线等，以加速材料的老化过程。

在老化过程中，需定期对材料进行性能测试，以观察其性能变化。

2. 性能测试与分析对水性聚氨酯/纳米SiO2复合材料进行性能测试，主要包括拉伸强度、断裂伸长率、硬度、耐磨性、耐候性等指标。

通过对比不同老化条件下的性能变化，分析纳米SiO2对复合材料性能的影响。

此外，还可采用扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）等手段观察材料的微观结构变化。

《水性聚氨酯-石墨烯-碳纳米管复合材料的制备及性能研究》篇一水性聚氨酯-石墨烯-碳纳米管复合材料的制备及性能研究一、引言随着新材料科学的发展，复合材料因其卓越的物理、化学性能成为了科研的热点。

特别是在高分子复合材料领域，以水性聚氨酯（WPU）为基础，加入石墨烯（Graphene）及碳纳米管（Carbon Nanotube）制备的复合材料因其优良的机械、导电及热稳定性能在许多领域获得了广泛的应用。

本文将对水性聚氨酯/石墨烯/碳纳米管复合材料的制备工艺及性能进行研究。

二、复合材料的制备（一）材料与方法本实验采用水性聚氨酯、石墨烯和碳纳米管为主要原料，通过物理混合和化学交联的方式制备复合材料。

具体步骤包括原料准备、混合、搅拌、交联反应等过程。

（二）制备过程1. 将水性聚氨酯与适量的去离子水混合，搅拌均匀；2. 加入石墨烯和碳纳米管，进行高速搅拌使混合物充分分散；3. 加入适量的交联剂，继续搅拌至混合物变得均匀且无明显颗粒；4. 将得到的复合材料倒入模具中，进行适当的固化处理，得到最终的复合材料。

三、性能研究（一）机械性能测试通过拉伸试验和硬度测试等方法对复合材料的机械性能进行评估。

实验结果表明，石墨烯和碳纳米管的加入显著提高了水性聚氨酯的拉伸强度和硬度。

（二）导电性能测试通过四探针法对复合材料的导电性能进行测试。

结果表明，碳纳米管的加入显著提高了复合材料的导电性能，而石墨烯的加入则进一步增强了这一效果。

（三）热稳定性能测试通过热重分析（TGA）对复合材料的热稳定性能进行评估。

实验结果显示，石墨烯和碳纳米管的加入显著提高了水性聚氨酯的热稳定性，使其在高温环境下具有更好的性能表现。

四、结果与讨论（一）制备工艺对性能的影响实验发现，制备过程中搅拌速度、交联剂用量、固化条件等因素对复合材料的性能有显著影响。

通过优化这些工艺参数，可以得到性能更优的复合材料。

（二）石墨烯和碳纳米管的作用机制石墨烯和碳纳米管的加入可以有效地提高水性聚氨酯的机械强度、导电性能和热稳定性。

第50卷第11期 辽 宁 化 工 Vol.50，No.11 2021年11月 Liaoning Chemical Industry November，2021基金项目： 福州市科技成果转移转化项目（项目编号：2020-GX -10）。

功能化水性聚氨酯的合成 及其光致变色性能研究林芙蓉（福建宝利特科技股份有限公司，福建 福清 350309）摘 要：采用共聚法将光致变色化合物罗丹明-乙二胺引入水性聚氨酯，合成了一种对可见光具有光致变色响应的功能化水性聚氨酯材料。

考察了罗丹明-乙二胺添加量对聚氨酯乳液以及薄膜性能的影响。

采用荧光光谱法分别研究了罗丹明-乙二胺添加量和光照时间，对功能化水性聚氨酯薄膜荧光光谱的影响。

关 键 词：光致变色；水性聚氨酯；罗丹明；功能材料中图分类号：TQ630.4 文献标识码： A 文章编号： 1004-0935（2021）11-1619-04光致变色材料由于其光致变色性而被广泛的应用于强光防护、光学信息存储、分子开关等领域，近年来已成为功能材料领域的研究热点之一[1]。

水性聚氨酯具有优良机械性能、绿色环保特性，近年来广泛地应用于皮革、建材、家居用品等领域[2-3]。

将光致变色性质与水性聚氨酯的优良性能结合起来，发展出的具有光致变色性能的水性聚氨酯材料是一种新型的功能高分子材料，可用于制造柔性智能器件、智能可穿戴鞋服和高端防护用品[2-4]。

将光致变色化合物通过共价键引入水性聚氨酯结构中，是制备光致变色水性聚氨酯的一般方法。

常用的光致变色化合物有偶氮化合物[5]、螺吡喃化合物[6]。

这两种化合物的光物理性质决定了，以其为原料制备的光致变色水性聚氨酯，只能对紫外区或者近紫外区光产生变色响应。

罗丹明酰胺衍生物具有独特的螺环酰胺结构，在可见光照条件下发生螺环打开，从而可以产生荧光发射和相应的颜色变化，而在加热的情况下螺环又可以关闭，相应的荧光和颜色消失[7]。

罗丹明酰胺衍生物可以对可见光产生光致变色响应，是理想的光致变色化合物。

水性聚氨酯荧光材料的制备及其荧光性能解芝茜;王继印;陶灿;杨明娣;黄毅萍;许戈文【摘要】将4-胺基-4 '-(N,N-二苯基氨基)-1,2-二苯乙烯(ADAS)溶解于N,N-二甲基甲酰胺(DMF)中后分别以混合和接枝的方式引入水性聚氨酯,制备了不同软段和扩链剂的水性聚氨酯荧光材料(FWPU).采用傅里叶变换红外光谱、荧光光谱表征了FWPU的结构和荧光性能.结果表明:水性聚氨酯的软段和扩链剂结构均可影响FWPU的荧光强度;与溶解同样浓度ADAS的DMF溶液相比,混合法制备的FWPU 其荧光强度最大可以增加76倍,接枝法制备的FWPU最大可增加47倍.【期刊名称】《功能高分子学报》【年(卷),期】2014(027)004【总页数】6页(P426-431)【关键词】混合;接枝;荧光材料;水性聚氨酯【作者】解芝茜;王继印;陶灿;杨明娣;黄毅萍;许戈文【作者单位】安徽大学化学化工学院,安徽省绿色高分子材料重点实验室,合肥230601;安徽大学化学化工学院,安徽省绿色高分子材料重点实验室,合肥230601;安徽大学化学化工学院,安徽省绿色高分子材料重点实验室,合肥230601;安徽大学化学化工学院,安徽省绿色高分子材料重点实验室,合肥230601;安徽大学化学化工学院,安徽省绿色高分子材料重点实验室,合肥230601;安徽大学化学化工学院,安徽省绿色高分子材料重点实验室,合肥230601【正文语种】中文【中图分类】TQ311荧光材料的应用范围比较广，大致可分为荧光染料类材料、荧光检测类材料、荧光示踪类材料、荧光显影类材料、荧光电子器件等［1－2］。

随着生命科学技术的发展，以荧光材料为核心的荧光标识检测技术在生物成像和医学诊断等领域得到广泛应用。

文献［3－5］报道了荧光材料在核酸测定、蛋白质分析、肿瘤检测及癌细胞识别、生物大分子的标记及光动力疗法中的应用。

相对于荧光小分子而言，荧光高分子作为一种新型功能材料其生色团分布均匀，发光性能良好，既具有小分子材料色彩鲜艳、着色能力强和光电性能佳等特点，又具有高分子材料的高强度、耐溶剂性、相容性和卫生性好等优点［6－7］。

水性聚氨酯的制备与性能水性聚氨酯（Waterborne Polyurethane，简称WPU）是一种以水作溶剂或分散介质的聚氨酯树脂。

相对于传统的有机溶剂型聚氨酯，水性聚氨酯具有可溶性好、可分散性好、环保性强等优点，广泛应用于涂料、胶粘剂、纤维处理剂等领域。

本文将介绍水性聚氨酯的制备方法和性能特点。

一、水性聚氨酯的制备方法1.环氧化物与异氰酸酯反应法：先将环氧化物与异氰酸酯反应生成异氰酸酯预聚体，然后将预聚体与水发生开环反应，生成水性聚氨酯。

2.改性醇酸与异氰酸酯反应法：将改性醇酸与异氰酸酯反应生成异氰酸酯预聚体，然后与水发生开环反应，生成水性聚氨酯。

3.水溶性聚酯与异氰酸酯反应法：将水溶性聚酯与异氰酸酯反应生成异氰酸酯预聚体，然后与水发生开环反应，生成水性聚氨酯。

4.乳化法：通过乳化剂将异氰酸酯分散到水中，然后加入反应物进行反应，生成水性聚氨酯。

二、水性聚氨酯的性能特点1.耐候性好：水性聚氨酯具有较好的耐候性，能够在室外长时间使用而不发生颜色变化、光泽下降等情况。

2.耐热性好：水性聚氨酯具有较高的热稳定性，能够在高温条件下保持较好的性能。

3.强度高：水性聚氨酯具有较高的强度和硬度，能够提供优良的物理性能和机械性能。

4.耐化学腐蚀性强：水性聚氨酯对酸、碱、溶剂等具有较好的耐腐蚀性，能够在化学环境中保持稳定。

5.低挥发性：由于水是溶剂或分散介质，水性聚氨酯相对于有机溶剂型聚氨酯具有较低的挥发性。

6.环保性好：水性聚氨酯采用水作为溶剂或分散介质，不含有机溶剂，具有良好的环保性。

三、水性聚氨酯的应用领域1.涂料：水性聚氨酯因其优异的性能和环保特点，被广泛应用于各类涂料中，例如家具涂料、木器涂料、金属涂料等。

水性聚氨酯涂料具有耐候性好、附着力强、耐磨性好等优点。

2.胶粘剂：水性聚氨酯在胶粘剂领域也有广泛的应用，例如纸张胶粘剂、木制品胶粘剂、皮革胶粘剂等。

水性聚氨酯胶粘剂具有粘接强度高、耐水性好、耐寒性好等特点。

一、实验目的1. 掌握水性聚氨酯的制备方法；2. 熟悉水性聚氨酯的组成和性能；3. 了解实验操作步骤和注意事项。

二、实验原理水性聚氨酯（Waterborne Polyurethane，WPU）是一种具有优异性能的热塑性弹性体，具有环保、耐腐蚀、耐磨损、粘接强度高等特点。

本实验采用预聚体法合成水性聚氨酯，通过选择合适的原料和工艺条件，制备出性能优良的水性聚氨酯。

三、实验材料1. 原料：聚醚多元醇（如PTMG-1000）、二异氰酸酯（如TDI、HDI）、扩链剂（如乙二胺）、催化剂（如二月桂酸二丁基锡）、中和剂（如三乙胺）、去离子水等；2. 仪器：三口烧瓶、冷凝管、搅拌器、循环水真空泵、离心分离机、分析天平、微量注射器、移液管、激光粒度仪、红外光谱仪等。

四、实验步骤1. 准备反应装置：将三口烧瓶、冷凝管等装入反应装置，并除水处理。

2. 配制原料：按照实验要求，准确称量聚醚多元醇、二异氰酸酯、扩链剂、催化剂、中和剂等原料。

3. 合成预聚体：将称量好的原料倒入三口烧瓶中，加入去离子水，搅拌均匀。

在N2保护下，加热至一定温度，使原料充分反应，形成预聚体。

4. 乳化：将预聚体冷却至室温，加入适量的扩链剂和催化剂，搅拌均匀。

在搅拌下，缓慢加入去离子水，使预聚体形成稳定的乳液。

5. 调节pH值：将乳液pH值调节至中性，以确保乳液的稳定性和性能。

6. 后处理：将乳液离心分离，去除未反应的原料和杂质。

7. 性能测试：利用激光粒度仪、红外光谱仪等仪器对乳液和涂膜进行性能测试。

五、实验结果与分析1. 激光粒度仪测试：水性聚氨酯乳液的粒径分布如图1所示。

从图中可以看出，乳液粒径分布均匀，平均粒径约为200nm。

图1 水性聚氨酯乳液粒径分布2. 红外光谱测试：水性聚氨酯涂膜的官能团如图2所示。

从图中可以看出，涂膜中含有氨基、酯基、脲键等特征吸收峰，说明水性聚氨酯的合成反应已完成。

图2 水性聚氨酯涂膜官能团3. 力学性能测试：水性聚氨酯涂膜的力学性能如表1所示。