水性聚氨酯荧光材料的制备及性能研究

水性聚氨酯荧光材料的制备及性能研究

水性聚氨酯荧光材料的制备及性能研究

摘要:本文以水性聚氨酯为基础,通过引入荧光染料制备了一种新型的水性聚氨酯荧光材料。通过对制备过程中各参数的调控,实验得到了最佳的制备条件。通过表征手段,包括红外光谱、紫外-可见吸收光谱、荧光光谱、热重分析等对材料的性能进行研究。结果表明,水性聚氨酯荧光材料具有良好的化学稳定性、发光性能及耐热性能。本研究为开发新型水性荧光材料提供了理论和实验基础。

关键词:水性聚氨酯,荧光材料,制备方法,性能研究 1.引言

荧光材料是一种具有发光特性的材料,广泛应用于显示器、照明、生物医学、传感器等领域。传统的荧光材料大多基于有机溶剂作为载体,但存在环境污染和溶剂残留等问题。水性聚氨酯具有良好的溶胀性、环保性和生物相容性等特点,因此成为制备新型荧光材料的理想载体材料。

2.实验部分

2.1 实验材料

- 低聚物:水性聚氨酯

- 荧光染料:甲基红

- 功能单体:甲基丙烯酸甲酯

- 交联剂:乙二醇二甲基丙烯酸酯

- 表面活性剂:十二烷基硫酸钠

2.2 制备过程

步骤1:制备水性聚氨酯基体

将适量的低聚物溶于适量的去离子水中,加入表面活性剂并在

搅拌下加热至80℃溶解完全,冷却至室温得到水性聚氨酯基体。

步骤2:合成荧光水性聚氨酯

将荧光染料甲基红溶于甲基丙烯酸甲酯中,并加入适量的交联剂乙二醇二甲基丙烯酸酯,搅拌均匀后将其加入水性聚氨酯基体中,并继续搅拌至反应完全。最终得到荧光水性聚氨酯溶液。

3.结果与讨论

3.1 红外光谱分析

采用傅里叶红外光谱对合成的荧光水性聚氨酯进行表征,观察到主要吸收峰位在1700 cm-1,这表明荧光染料成功引入到水

性聚氨酯材料中。

3.2 紫外-可见吸收光谱分析

荧光水性聚氨酯溶液在紫外-可见光谱范围内显示出荧光染料

的典型吸收特征。通过调节荧光染料的浓度,可以改变荧光水性聚氨酯的发光颜色和强度。

3.3 荧光光谱分析

荧光水性聚氨酯溶液在荧光光谱仪上进行测试,观察到显著的荧光发射峰位。不同浓度的荧光水性聚氨酯溶液发光强度随荧光染料浓度的增加而增加,这表明荧光染料的加入有效提高了材料的荧光性能。

3.4 热重分析

荧光水性聚氨酯溶液在热重分析仪上进行热稳定性测试,观察到材料的热分解温度较高,表明荧光水性聚氨酯材料具有一定的耐热性能。

4.结论

本文通过引入荧光染料制备了一种新型的水性聚氨酯荧光材料。经过实验表征和性能测试,结果显示该材料具有良好的化学稳

定性、发光性能及耐热性能。该研究为开发新型水性荧光材料提供了重要的理论和实验基础。未来的研究可以进一步优化制备条件,提升材料的性能,并探索其在生物医学等领域的应用潜力

通过本文的研究,成功制备了一种新型的水性聚氨酯荧光材料,并对其进行了表征和性能测试。实验结果显示,荧光染料成功引入到水性聚氨酯材料中,并能够调节其发光颜色和强度。荧光水性聚氨酯溶液在荧光光谱仪上显示出显著的荧光发射峰位,并且发光强度随荧光染料浓度的增加而增加。此外,荧光水性聚氨酯材料具有较高的热分解温度,表明其具有一定的耐热性能。综上所述,该研究为开发新型水性荧光材料提供了重要的理论和实验基础,并且具有良好的化学稳定性、发光性能及耐热性能。未来的研究可以进一步优化制备条件,提升材料的性能,并探索其在生物医学等领域的应用潜力

水性聚氨酯合成、改性及应用前景

水性聚氨酯合成、改性及应用前景 摘要:随着水性聚氨酯合成与改性工艺的不断进步,水性聚氨酯的应用也得到了极大地提升,反过来由于水性聚氨酯涂料的优异性能以及其极好的应用前景近些年来有关于水性聚氨酯的合成与改性研究也是如火如荼。本文主要介绍了水性聚氨酯涂料的合成方法,综述了水性聚氨酯的改性方法,包括丙烯酸酯改性、环氧树脂改性、有机硅改性、纳米材料改性和复合改性,并对水性聚氨酯涂料的发展进行了展望。 关键字:水性聚氨酯;合成;改性;丙烯酸酯;有机硅。 水性聚氨酯是以水代替有机溶剂作为分散介质的新型聚氨酯体系,也称水分散聚氨酯、水系聚氨酯或水基聚氨酯。水性聚氨酯以水为溶剂,无污染、安全可靠、机械性能优良、相容性好、易于改性等优点。水性聚氨酯可广泛应用于涂料、胶粘剂、织物涂层与整理剂、皮革涂饰剂、纸张表面处理剂和纤维表面处理剂。水性聚氨酯虽然具有很多优良的性能,但是仍然有许多不足之处。如耐水性差、耐溶剂性不良、硬度低、表面光泽差等缺点,由于水性聚氨酯的这些缺点,我们需要对其进行改性,目前常见的改性方法有丙烯酸酯改性、环氧树脂改性、有机硅改性、纳米材料改性和复合改性等,本文将对水性聚氨酯的合成与改性进行阐述。 一、水性聚氨酯的合成 水性聚氨酯的制备可采用外乳化法和自乳化法。目前水性聚氨酯的制备和研究主要以自乳化法为主。自乳化型水性聚氨酯的常规合成工艺包括溶剂法(丙酮法)、预聚体法、熔融分散法、酮亚胺等。丙酮法是先制得含端基的高粘度预聚体,加入丙酮、丁酮或四氢呋喃等低沸点、与水互溶、易于回收的溶剂,以降低粘度,增加分散性,同时充当油性基和水性基的媒介。反应过程可根据情况来确定加入溶剂的量,然后用亲水单体进行扩链,在高速搅拌下加入水中,通过强力剪切作用使之分散于水中,乳化后减压蒸馏回收溶剂,即可制得PU 水分散体系。

水性聚氨酯的合成

水性聚氨酯树脂和其他树脂一样, 其最终制品的性能是由内部结构决定的。阳离子型水性聚氨酯是将叔胺官能团引入到聚氨酯的大分子中而制得的。通常用含叔胺基的二醇作扩链剂, 用烷基化剂或合适的酸进行季铵化而得到离子基团。和普通的聚氨酯一样可用不同种类的多元醇、不同结构的二异氰酸酯、不同类型的扩链剂、不同类型的中和剂和采用不同的合成方法进行合成。阳离子型水性聚氨酯的骨架上带有阳离子基团, 这就使其具有了一些独特的性能, 在皮革、涂料、胶粘剂、纺织和造纸等领域有着较好的应用。此外, 阳离子水性聚氨酯对水的硬度不敏感, 且可以在酸性条件下使用。因此, 开发出性能优异的阳离子水性聚氨酯, 其市场前景非常广阔。 1 阳离子水性聚氨酯的合成 1.1 合成机理 合成阳离子水性聚氨酯时, 一般通过两种途径引入阳离子。一是用卤素元素化合物引入阳离子,该机理先将聚醚或者聚酯二醇与二异氰酸酯制成预聚体, 加入溶剂降低粘度后, 加入卤素元素化合物( 如2,3-二溴丁二酸) 扩链, 然后再加入溶剂降低粘度, 加入三乙胺季铵化, 搅拌离子化, 将离子化后的PU 分散到水中, 高速剪切乳化, 最后蒸除溶剂。该机理的季铵化是SN2(亲核取代反应) 二是用叔胺化合物引入阳离子, 该机理首先将聚醚或者聚酯二醇与二异氰酸酯制成预聚体, 加入溶剂降低粘度后, 用叔胺化合物( 如N- 甲基二乙醇胺) 扩链, 再加入溶剂降低粘度, 然后加入离子化试剂如乙酸, 搅拌离子化。将离子化后的PU 分散到水中, 高速剪切乳化, 最后蒸除溶剂。该机理的季铵化是酸碱中和。 1.2 合成方法阳离子水性聚氨酯的合成与阴离子水性聚氨酯的合成最大的不同就是阳离子水性聚氨酯需加酸成盐, 因此一般不在水中用胺扩链, 所以阳离子水性聚氨酯一般不用阴离子水性聚氨酯常用的预聚体混合法。从国内外近年来的研究来看, 阳离子水性聚氨酯的合成主要有熔融法和丙酮法。 熔融法是无溶剂制备水性聚氨酯的重要方法。它把二异氰酸酯的加聚反应和氨基的缩聚反应紧密地结合起来。反应的第一步是合成含亲水基团的端异氰酸酯基预聚体。然后在高温下, 该预聚体和过量的脲反应生成缩二脲。该产品分散在水中之后, 再和甲醛反应生成甲醇基, 通过降低pH值可促进缩聚反应进行扩链和交联。熔融法的优点是不需要大量溶剂, 避免了相对分子质量快速增长而带来的问题,工艺简单, 易于控制, 也不需要特殊设备。但是用该法合成水性聚氨酯时需要强力搅拌, 因为即使在100 ℃左右的温度下, 预聚体的粘度也很高。用该法制得的水性聚氨酯通常是枝化的和相对分子质量较低的树脂。乳液中残存的甲醛气味比较大, 且有较强的毒性, 在环保要求越来越高的今天, 它将被摒弃。 丙酮法也叫溶液法。就是在低沸点的能和水混合的惰性溶剂(如丙酮、甲乙酮、四氢呋喃等) 中, 制得含亲水基团的高相对分子质量的聚氨酯乳液, 然后用水将该溶液稀释。先形成油包水的以溶剂为连续相的乳液, 然后再加入大量的水, 发生相倒转, 水变成连续相并形成分散液。脱去溶剂后得到无溶剂的高相对分子质量的聚氨酯- 脲的分散液。该法操作简单, 重复性好。

含氟水性聚氨酯的制备及其性能研究

含氟水性聚氨酯的制备及其性能研究 高性能聚氨酯材料具有优异的机械性能、耐热性、耐腐蚀性和高分子复合材料的优点,尤其是其耐磨性和内部结构稳定性,因此在航空航天、汽车制造、石油化工、水处理设备和军用装备等领域得到了广泛应用。近年来,随着人们对环境保护的重视和非氟烃催化剂的出现,氟代聚氨酯作为一种新型高分子材料已经得到了广泛的研究和应用。 氟代聚氨酯是一种具有优异性能的新型材料,其具有优越的耐油性、耐腐蚀性、耐热性、耐拉伸性和耐摩擦性等优点,其运动学特性好,尤其是其耐油性,主要是由氟原子在共聚物链结构上形成共价键、共键和双键作用所致。因此,氟代聚氨酯对环境和腐蚀介质更加有利。氟代聚氨酯具有光滑、韧性、耐油和耐腐蚀性,可以用于制造一系列高性能的滑动件,可以提高产品的机械性能和抗老化性。 氟代聚氨酯的制备及性能研究一直是材料领域最具活力的研究 课题之一。研究聚氨酯制备技术的关键是对聚合反应的控制,如合适的反应温度、氟量等参数。整个反应过程会产生热量,需要采取措施控制分子量的合理性、分子量分布的均匀性,才能制备出具有更好性能的聚氨酯。 氟代聚氨酯的性能主要取决于其分子结构,分子结构决定了其物理机械性能,是影响其物理性能的重要因素。通过X射线衍射分析可以研究分子结构的细节特性,评估分子的稳定性和可能会发生的改变,进而控制其物理性能。

氟代聚氨酯的耐热性是由其分子结构决定的。氟代聚氨酯由氟原子和聚氨酯链组成,两者之间形成氟原子和聚氨酯链之间的共价键、共键和双键,能够有效提高聚氨酯的热稳定性。因此,氟原子的含量可以影响聚氨酯的耐热性。 氟代聚氨酯的耐腐蚀性取决于氟原子在聚氨酯中的形式和分布。氟原子可以以持续价态和游离态两种形式存在,因两者具有不同的化学和物理性质,所以可以构成一种由持续价态和游离态氟原子混合在一起的复合结构,这种复合结构可以有效地提高聚氨酯的耐腐蚀性。 此外,氟代聚氨酯的机械性能受分子量、分子结构、分子量分布和氟含量等因素的影响,其机械性能的高低直接影响着氟代聚氨酯的应用范围和性能等级。 本文就氟代聚氨酯的制备及其性能研究进行了比较全面的研究。氟代聚氨酯的研究可以为开发新型聚氨酯材料及其新型应用提供参考。但是,氟代聚氨酯在开发应用过程中仍然存在一定的难点,如如何控制和优化分子量等参数。因此,未来仍有许多有待探索的研究课题,将为氟代聚氨酯的应用发展带来新的突破。 以上就是以《含氟水性聚氨酯的制备及其性能研究》为标题,写一篇3000字的中文文章的内容。氟代聚氨酯具有优异的机械性能、 耐热性、耐腐蚀性、耐磨性和内部结构稳定性的特点,广泛用于航空航天、汽车制造、石油化工、水处理设备和军用装备等领域。氟代聚氨酯的制备及性能研究是一项具有活力的研究课题,主要从氟量控制、分子量控制、分子量分布、氟原子在聚氨酯中的形式和分布、机械性

水性聚氨酯-聚丙烯酸酯自修复材料的制备及性能研究

水性聚氨酯-聚丙烯酸酯自修复材料的制备及性能研究 水性聚氨酯/聚丙烯酸酯自修复材料的制备及性能研究 引言: 随着人们对材料功能的不断要求,自修复材料成为研究的热点领域。在此背景下,水性聚氨酯/聚丙烯酸酯自修复材料因其 优秀的性能和环境友好性得到了广泛关注。本文旨在研究水性聚氨酯/聚丙烯酸酯自修复材料的制备方法并探讨其性能。 一、水性聚氨酯/聚丙烯酸酯自修复材料的制备方法 水性聚氨酯/聚丙烯酸酯自修复材料的制备主要分为以下几个 步骤: 1. 聚合物的合成:采用聚丙烯酸酯和聚氨酯作为主要材 料进行合成。首先,将聚丙烯酸酯和聚氨酯按照一定的配比加入到反应釜中,控制温度和反应时间进行聚合反应,得到聚合物。 2. 自修复涂层的制备:将得到的聚合物与一定比例的溶 剂混合,搅拌均匀后得到自修复涂层。 3. 材料的涂覆:将自修复涂层涂覆在需要修复的材料表面,然后进行固化处理,形成稳定的复合材料。 二、水性聚氨酯/聚丙烯酸酯自修复材料的性能 1. 自修复性能:通过在材料表面制备自修复涂层,当材料发 生裂纹或损伤时,涂层中的自修复剂会自动释放填充到裂纹中,与裂纹中的污染物反应形成新的化学键,从而实现自修复效果。 2. 机械性能:水性聚氨酯/聚丙烯酸酯自修复材料具有优异的强度和韧性,可以抵抗较大的力量作用,并能保持材料的持久性。 3. 环境友好性:与传统的有机溶剂制备的材料相比,水

性聚氨酯/聚丙烯酸酯自修复材料使用水作为溶剂,无毒无害,对环境友好。 4. 耐热性能:水性聚氨酯/聚丙烯酸酯自修复材料具有较好的耐高温性能,可以在高温环境下使用。 三、结论 水性聚氨酯/聚丙烯酸酯自修复材料通过制备自修复涂层,能 够实现对材料的自动修复。该材料具有良好的机械性能、环境友好性和耐热性能,具有广阔的应用前景。随着对自修复材料研究的不断深入,水性聚氨酯/聚丙烯酸酯自修复材料有望在 航空、汽车、建筑等领域得到更广泛的应用 综上所述,水性聚氨酯/聚丙烯酸酯自修复材料是一种具 有良好性能和广阔应用前景的材料。通过制备自修复涂层,该材料能够实现对材料的自动修复,提高了材料的使用寿命和可靠性。它具有优异的机械性能、环境友好性和耐热性能,可以在各个领域广泛应用。随着对自修复材料研究的不断深入,水性聚氨酯/聚丙烯酸酯自修复材料有望在航空、汽车、建筑等 领域得到更广泛的应用。未来,可以进一步研究该材料的性能优化,提高其自修复效果和耐热性能,以满足不同领域的需求

水性聚氨酯的制备与性能

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。 3.纤维处理剂:水性聚氨酯有助于改善纺织物的柔软性、耐洗性等性能,被应用于纺织品的整理和染色过程中。 4.皮革涂料:水性聚氨酯在皮革涂料领域有广泛的应用,能够提供皮 革表面的保护、光泽和耐磨性。 5.填料:水性聚氨酯可以作为填料用于改善材料的性能,例如增加塑 料的加工性能和强度。 总结:水性聚氨酯作为一种环保型聚氨酯材料,具有优异的性能和广 泛的应用领域。通过不同的制备方法可以得到不同性能和应用特点的水性

高生物基含量的水性聚氨酯的制备及性能

江西科技师范大学 毕业设计(论文) 题目(中文):高生物基含量的水性聚氨酯的制备及性能 (外文):Preparation and properties of waterborne polyurethane with high bio-based carbon content 院(系):化学化工学院 专业:高分子材料与工程 学生姓名:江利平 学号:20104582 指导教师:付长清 年月日

目录 1.引言 (1) 2.实验部分 (3) 2.1 主要原料 (3) 2.2 十一烯酸亲水扩链剂的合成(UAC) (4) 2.3 二取代1,4-丁二醇十一烯酸酯的合成(UAB) (4) 2.4 植物油基多元醇的合成(UAB-diol) (4) 2.5 植物油基多元酸的合成(UAB-diacid) (4) 2.6 植物油基二异氰酸酯的合成(UAB-diisocyanate) (5) 2.7 高生物基的水性聚氨酯的合成(WPU) (5) 2.8 NMR分析 (6) 2.9 FT-IP分析 (7) 2.10 热性能分析 (7) 3.结果与讨论 (7) 3.1 核磁共振氢谱分析 (7) 3.2 红外谱图分析讨论 (8) 3.3 差示扫描热法(DSC)与热重分析(DTG)分析 (9) 4. 结语 (10) 参考文献 (11)

高生物基含量的水性聚氨酯的制备及性能 摘要:本文用十一烯酸与3-巯基丙酸、1,4-丁二醇等合成了一种生物基二异氰酸酯,通过十一烯酸与3-巯基-1,2-丙二醇间的巯基-烯点击反应合成了一种植物油基多元羧酸,并将其作为扩链剂与用十一烯酸制备的异氰酸酯反应制备高生物基水性聚氨酯,采用核磁共振氢谱(NMR)、红外光谱对其结构进行了分析,差示扫描量热仪(DSC)、热重分析(DTG)等手段对其性能进行了分析与表征。 关键词:十一烯酸;水性聚氨酯;亲水扩链剂; 1.引言 随着世界经济的快速发展和人们生活质量的不断提高,保护环境和节约能源越来越受到各国的广泛关注,世界涂料的发展方向和产品结构发生了重大转变,特别是更加强调所谓“四”原则(即经济、效率、环保和节能原则),涂料的快速发展向着节省资源、节省能源、零VOC方向发展[1-3],继而出现了水性涂料、光固化涂料、高固体份涂料,粉末涂料等有机溶剂少甚至无溶剂的环保涂料,合成树脂也有了新的思路与工艺,使得涂料的品种更加丰富,性能更加突出,应用更加的广泛,特别是进入90年代以来,低碳环保、提高资源产能,节约不可再生资源成为了人们共同面对的话题,世界各国纷纷制定相应法律法规,限制其VOC(挥发性有机物)的排放量,加强生产行业管理,使得“节约型”涂料得到了充分的发展。然而合成高分子材料的大部分原材料均来源于石油裂解产物,而石油是不可再生资源,受到储量的限制,全世界的石油储量估计也只能提供50年的开采,因此,寻找不可再生资源的替代品已是迫在眉睫,已经引起各国政府的高度重视。我国是发展中的大国,石油资源大多数靠进口,这几十年的经济、工业高速发展使得对石油的需求量不断增加,对进口石油的依赖性越来越大,使得我国在石油作为战略资源储备方面显得处于弱势,开发合成高分子新原料,降低对石油资源的依赖性已是必经之路,我国“十一五”规划中也明确提出的“要大力发展可再生资源”的政策利用植物油替代石油产品制备高分子材料是一条较佳的途径。首先,植物油是可再生资源,资源丰富,并且价格便宜,原材料容易取得。利用植物油作为合成高分子材料的原材料替代石油裂解产物,即可以缓解对石油资源的需求,对我国的能源安全也有着重大的战略意义。第二,基于植物油的可生物降解性以及环境友好的特点,符合当下绿色环保的概念,实现高分子材料与生态环

含芴基Cardo环水性聚氨酯的制备及其热性能研究

含芴基Cardo环水性聚氨酯的制备及其热性能研究 含芴基Cardo环水性聚氨酯的制备及其热性能研究 摘要:本文采用芴基Cardo环作为改性单体,通过溶液聚合反应制备了一种含芴基Cardo环的水性聚氨酯。通过对聚合物的结构和热性能进行表征,研究了芴基Cardo环对水性聚氨酯热性能的影响。结果表明,芴基Cardo环的引入不仅提高了水性聚氨酯的热稳定性,还显著增强了其热传导性能,使其具备潜在的应用价值。 1.引言 水性聚氨酯是一种绿色环保的水性分散体系,具有优异的性能,被广泛应用于涂料、粘接剂、弹性纤维等领域。为了进一步提高水性聚氨酯的性能,研究人员开始探索引入新的单体来改善其性能。Cardo结构是一种广泛应用于聚合物中的特殊结构, 其在聚合物中作为支撑结构,可提高聚合物的热性能、抗氧化性能和耐磨性能等。芴基Cardo环是Cardo结构中的一种重要类别,其在聚合物材料中具有独特的性能和广泛的应用前景。本文旨在通过制备含芴基Cardo环的水性聚氨酯,研究其热性能的变化规律,为开发高性能水性聚氨酯提供理论基础。 2.实验部分 2.1 材料 苯胺、对苯二甲酸酐、二甲基亚砜(DMSO)、N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)、聚乙二醇2000(PEG2000)、环氧乙烷、热安定 剂等。 2.2 合成 首先,在反应瓶中按一定的配比加入苯胺、对苯二甲酸酐和DMSO,搅拌溶解得到均匀的溶液。然后将这个溶液置于恒温水

浴中,在保持温度的同时,缓慢滴加聚乙二醇2000和环氧乙烷,反应进行24小时。得到的聚合物经多次洗涤和干燥后即 可得到含芴基Cardo环的水性聚氨酯。 3.结果与讨论 3.1 结构表征 通过红外光谱、核磁共振、热重分析等技术对制备的含芴基Cardo环水性聚氨酯进行结构表征。结果显示,芴基Cardo环 成功引入了聚氨酯分子链中。 3.2 热性能研究 利用热重-差热分析仪对含芴基Cardo环水性聚氨酯的热性能 进行研究。结果表明,引入芴基Cardo环明显提高了聚氨酯的热稳定性。在高温下,含芴基Cardo环水性聚氨酯的热分解温度明显高于未引入芴基Cardo环的水性聚氨酯。该现象可归因于芴基Cardo环的结构稳定性及其对分子链的支撑作用。此外,研究还发现,引入芴基Cardo环的水性聚氨酯具有较高的热传导性能,这可能是由于芴基Cardo环结构促使分子链排列更加紧密,交联结构更为稳定,从而增强了热传导性能。 4.结论 通过引入芴基Cardo环,成功制备了水性聚氨酯聚合物,并研究了其热性能。结果显示,芴基Cardo环的引入显著提高了水性聚氨酯的热稳定性并增强了其热传导性能。研究结果表明,引入含芴基Cardo环的水性聚氨酯具备潜在的应用前景,可用于高温环境下的热传导材料等领域。然而,本研究仅对水性聚氨酯的热性能进行了初步研究,后续研究还需进一步探索其在其他性能上的优化及应用拓展

新型聚氨酯材料的制备与性能研究

新型聚氨酯材料的制备与性能研究 一、引言 近年来,随着人们对环保材料和高性能材料需求的不断增加,新型聚氨酯材料成为研究的热点。本文将介绍新型聚氨酯材料的制备方法以及其性能研究进展。 二、聚氨酯材料的制备方法 聚氨酯材料的制备方法主要包括两步:原料选取和反应制备。原料选取主要涉及聚醚或聚酯的选择,可以根据所需应用的不同来选择不同的原料。反应制备步骤包括聚醚或聚酯与异氰酸酯之间的反应。在此反应过程中,可以引入交联剂以增加材料的强度和硬度。 三、聚氨酯材料的性能研究 1.力学性能 聚氨酯材料具有良好的力学性能,具有较高的强度和硬度。通过调整反应条件和原料比例,可以实现对聚氨酯材料力学性能的调控。研究表明,引入交联剂可以显著提高材料的力学性能。 2.热性能

聚氨酯材料具有较好的热稳定性和耐热性。研究表明,材料的 耐热性能与聚氨酯的结构密切相关。通过改变原料和反应条件, 可以获得具有不同耐热性能的聚氨酯材料。 3.光学性能 聚氨酯材料在光学方面具有广泛的应用潜力。研究表明,在聚 氨酯材料中引入不同含能基团或荧光染料,可以实现对材料光学 性能的调控。通过纳米材料的引入,还可以实现对聚氨酯材料的 透明度和折射率的调节。 四、聚氨酯材料的应用 1. 塑料工业 聚氨酯材料在塑料工业中具有广泛的应用前景。其优异的力学 性能和热稳定性使得聚氨酯材料可以用于制造高强度、高硬度和 耐高温塑料制品。 2. 涂料和胶粘剂 聚氨酯材料被广泛应用于涂料和胶粘剂领域。由于其优良的粘 附性和耐化学性,聚氨酯材料可以用于制造高性能涂料和胶粘剂,满足不同应用领域的需求。 3. 医疗器械

聚氨酯材料在医疗器械领域具有重要的应用价值。其良好的生 物相容性和可塑性使得聚氨酯材料可以用于制造人工关节、心脏 瓣膜等医疗器械,为医疗领域提供了可靠的解决方案。 五、聚氨酯材料的发展趋势 1. 绿色环保 随着环境保护意识的提高,绿色环保成为新型聚氨酯材料发展 的重要方向。研究人员正在寻找可替代传统原料的绿色原料,并 探索低能耗、低排放的制备方法。 2. 高性能 新型聚氨酯材料的研究主要致力于提升其力学性能、耐热性能 和光学性能。研究人员正在寻找能够提高材料性能的新型添加剂,并通过调控反应条件和原料比例来实现对材料性能的精确调控。 六、结论 新型聚氨酯材料的制备与性能研究是当前材料领域的热点之一。通过选择适当的原料和反应条件,可以制备出具有优异性能的聚 氨酯材料。聚氨酯材料具有广泛的应用前景,特别是在塑料工业、涂料和胶粘剂以及医疗器械领域。未来的研究将集中在绿色环保 和高性能方面,以满足人们对材料的不断增长的需求。

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 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。 结论: 本文对水性聚氨酯/聚吡咯导电复合材料进行了制备方法和性 能的研究。结果表明,该导电复合材料具有较高的导电性能、机械性能和稳定性,具有广泛的应用前景。未来的研究方向可以在材料的改性和性能优化方面展开,进一步提高导电复合材料的性能和适用范围 综上所述,本研究成功制备了水性聚氨酯/聚吡咯导电复 合材料,并对其性能进行了详细的分析。结果表明,该导电复合材料具有较高的电导率、机械性能和稳定性,可用于多个领域。特别是在柔性电子和能源领域,该导电复合材料具有广泛的应用前景。未来的研究可以着重在材料改性和性能优化方面,以进一步提高导电复合材料的性能和适用范围

水性聚氨酯的制备及改性方法

聚氨基甲酸酯(polyurethane),简称聚氨酯(PU),是分子结构中含有重复氨基甲酸酯(-NHCOO-)结构的高分子材料的总称。聚氨酯一般由二异氰酸酯和二元醇或多元醇为基本原料经加聚反应而成,根据原料的官能团数不同,可制成线形或体形结构的聚合物,其性能也有差异。聚氨酯具有良好的力学性能、粘结性能及耐磨性等,在各领域得到了广发应用。 由于溶剂型聚氨酯的溶剂为有机物,具有挥发性,不仅污染环境,而且对人体有害。在人们日益重视环境保护的今天以及环保法规的确立,溶剂型涂料中的有机化合物的排放量受到了严格的控制,因此,开发污染小的水性涂料已成为研究的主要方向。水性聚氨酯(WPU)具有优异的物理机械性能,其不含或含有少量可挥发性有机物,生产施工安全,对环境及人体基本无害,符合环保要求。其生产方法分为外乳化法和内乳化法,外乳化法又称强制乳化法,由使用这种方法得到的乳液稳定性较差,所以使用较少。目前使用较多的是内乳化法,也称自乳化法,即在聚氨酯分子链上引入一些亲水性基团,使聚氨酯分子具有一定的亲水性,然后在高速分散下,凭借这些亲水基团使其自发地分散于水中,从而得到WPU。 然而,亲水基团的引入在提高聚氨酯亲水性的同时却降低了它的耐水性和拒油性。为了改善其耐水性和拒油性,通常是将强疏水性链段引入聚氨酯结构之中。有机硅、有机氟由于其表面能低和热稳定性好受到人们的重视,已经得到了广泛应用。同时利用纳米材料来提高涂膜的光学、热学和力学性能。纳米改性WPU 完美地结合了无机物的刚性、尺寸稳定性、热稳定性及WPU的韧性、易加工性,纳米改性WPU为涂料向高性能化和多功能化提供了崭新的手段和途径,是最有前途的现代涂料研究品种之一。[1] 1.2 水性聚氨酯的基本特征及发展历史 1937年德国的Otto Bayer博士首次将异氰酸酯用于聚氨酯的合成。直到1943年德国科学家Schlack在乳化剂或保护胶体存在的情况下,将二异氰酸酯在水中乳化并在强烈搅拌下加入二胺,首次成功制备了水性聚氨酯。1975年研究者们向聚氨酯分子链中引入亲水成分,从而提高了水性聚氨酯的乳液稳定性和涂膜性能,其应用领域也随之拓广。进入21世纪以来,随着水性聚氨酯乳液应用范围的进一步拓宽,世界范围内日益高涨的环保要求,进一步加快了水性聚氨酯工业发展的步伐。[2] 相对于国外,国内的水性聚氨酯发展较晚。我国水性聚氨酯的研究开始于上世纪七十年代,1976年沈阳皮革研究所最早研制出用于皮革涂饰用的水性聚氨

疏水型水性聚氨酯的制备及应用研究

疏水型水性聚氨酯的制备及应用研究 疏水型水性聚氨酯的制备及应用研究 引言: 水性聚氨酯是一种重要的高分子材料,具有良好的环境友好性和可持续发展性。然而,由于其水溶性导致其在湿润环境中易受水的侵蚀,限制了其在一些特殊应用领域的应用。为了解决这一问题,研究人员提出了疏水型水性聚氨酯的制备方法,使其具有优异的耐水性和附着性。本文将重点讨论疏水型水性聚氨酯的制备方法以及在不同领域的应用研究。 制备方法: 制备疏水型水性聚氨酯的方法主要有以下几种: 1. 添加疏水性单体:在聚氨酯的合成过程中添加疏水性单体,如疏水性聚醚、疏水性丙烯酸酯等。这些疏水性单体与主链形成交联结构,提高了聚氨酯的耐水性。 2. 接枝疏水性链段:将疏水性链段接枝到聚氨酯分子上。这 种方法通过在聚氨酯链段上引入疏水性物质,形成疏水型水性聚氨酯。常用的接枝方法有原位聚合法、交联剂接枝法等。 3. 表面改性法:通过在聚氨酯表面引入疏水性功能基团,使 其具有良好的疏水性。常用的表面改性方法有辐射引发聚合法、溶液浸渍法等。 应用研究: 疏水型水性聚氨酯在不同领域具有广阔的应用前景。以下是几个典型的应用领域: 1. 涂料领域:疏水型水性聚氨酯具有良好的附着性和耐水性,在涂料领域具有广泛的应用。特别是在汽车涂料和建筑涂料中,其不仅能提供优异的防水性能,还能增强涂料的硬度和耐磨性。

2. 纺织品领域:疏水型水性聚氨酯可用于纺织品的功能性涂层,使纺织品具有防水、阻燃、抗菌等特性。此外,疏水型水性聚氨酯还可以用于纺织品的印染加工,提高纺织品的色牢度和耐洗性。 3. 包装材料领域:疏水型水性聚氨酯具有良好的水蒸气阻隔性能和耐水性,可用于包装材料的制备。其在食品包装、药品包装等领域具有广泛的应用。 4. 皮革领域:疏水型水性聚氨酯可以用于皮革的饰面处理,使皮革具有良好的耐水性和耐磨性。此外,其还可以用于制备仿皮革材料,实现传统皮革的替代。 结论: 疏水型水性聚氨酯作为一种新型高分子材料,具有广阔的应用前景。通过合理的制备方法,可以得到具有良好耐水性和附着性的疏水型水性聚氨酯。目前,疏水型水性聚氨酯已在涂料、纺织品、包装材料和皮革等领域得到了广泛的应用。随着科技的不断进步,相信疏水型水性聚氨酯在更多领域将展现更大的应用潜力 综上所述,疏水型水性聚氨酯作为一种新型高分子材料,具有广阔的应用前景。其在涂料、纺织品、包装材料和皮革等领域的应用已经取得了重要的成果,并展现出良好的性能和功能。随着科技的不断进步,疏水型水性聚氨酯有望在更多领域发挥其独特的优势,为各个行业带来更多的创新和发展机会。未来,我们可以期待疏水型水性聚氨酯在更多领域的应用,为社会和经济的发展做出更大的贡献

水性聚氨酯涂料合成工艺的研究(全文)

水性聚氨酯涂料合成工艺的研究 引言 水性聚氨酯是以聚氨酯树脂为基料、以水代替有机溶剂作为分散介质的新型高分子材料,不但保留了传统溶剂型聚氨酯的一些优良性能,还具有无毒、不燃、不污染环境及节约能源等优点。将水性聚氨酯用于涂料粘合剂时,织物使用性能与传统工艺相近,干湿摩擦牢度、耐洗色牢度与未改性涤棉染色样品相当,甚至有所提高,更重要的是该类涂料粘合剂无甲醛释。因此,水性聚氨酯作为一种新型的环保型涂料粘合剂越来越受到人们的重视。 图1聚氨酯的合成 一、水性聚氨酯涂料研究进展 水性聚氨酯涂料是以水性聚氨酯树脂为基础,用水而非传统溶剂为分散质配制而成的涂料。水性聚氨酯乳液具有三大特点:其连续相为水相,故安全,易保管和C存,使用方便;成本低;较完整的保留了溶剂型聚氨酯的特性。进入21世纪后,水性聚氨酯涂料的应用面开始不断拓宽。国内一些生产水性聚氨酯的厂家开始将目光投向涂料领域,生产水性聚氨酯涂料的厂家也从20世纪90年代的不到十家增加到现在的几十家,该产业进入一个新的进展阶段。在PVC點结、汽车内饰、防止功能性整理、涂层等方面都有大量的工业化应用。随着世界范围内日益高涨的环保要求,更是加快了水性聚氨酯工业进展的步伐。目前水性聚氨

酯涂料的进展思路主要集中在以下几个方面:一是与丙烯酸树脂进行共聚,形成以丙烯酸为壳,聚氨酯为核的共聚乳液,其综合性能优于纯聚氨酯乳液,在硬度和耐热性方面都有很大提高;二是合成水性紫外固化聚氨酯涂料,其性能甚至超过双组分的性能,和溶剂型涂料相媲美,适合流水线作业的大型家具厂;三是在合成原料上采纳可再生资源例如植物油,废弃塑料等制备多元醇,然后应用该多元醇合成水性聚氨酯,既可以节省资源,又可以改善涂膜性能。 二、水性聚氨酯涂料的合成工艺 (一)、无皂乳液聚合 无皂乳液是在反应过程中完全不加乳化剂或仅加入微量乳化剂(其浓度小于临界胶束浓度CMC)的乳液聚合过程。由于传统的乳液反应中存在小分子乳化剂,所制得的胶膜在使用时小分子乳化剂在聚合物与固体基体之间会迁移,这使得聚合物的粘合性变差,并且多余的乳化剂对材料的性能与环境都有负面的影响。无皂乳液聚合解决了乳液中多余的乳化剂的问题,可以幸免涂料粘合剂使用时粘接不牢的缺陷。杨建军等采纳无皂乳液聚合的方法用丙烯酸酯单体对含C=C双键的水性聚氨酯进行接枝共聚改性,制得丙烯酸酯改性聚氨酯无皂乳液。该无皂乳液所得到的聚合物粒子为120~150nm,通过无皂乳液聚合方法制得的聚氨酯-丙烯酸酯乳液的贮存稳定性较好,该乳液涂膜在水中浸泡72h 后的吸水率为19.1%,在碱中浸泡不溶胀,说明该涂膜的耐水

超支化水性聚氨酯的合成与性能研究

超支化水性聚氨酯的合成与性能研究 韩文松 【摘要】以季戊四醇为"核",N,N-二羟乙基-3-胺基丙酸甲酯为支化单体,用逐步聚合的方法合成第三代超支化聚酯;将其引入到水性聚氨酯中,合成超支化水性聚氨酯;对其结构和性能用红外光谱、激光粒度分析仪、动态力学分析、X射线衍射、热重分析等进行表征.结果表明:超支化水性聚氨酯的粒径分布较水性聚氨酯的粒径分布宽;超支化水性聚氨酯和水性聚氨酯都为无定型结构;超支化水性聚氨酯的玻璃化温度在35℃左右,稍高于水性聚氨酯的玻璃化温度;超支化水性聚氨酯的热稳定性和力学性能优于水性聚氨酯. 【期刊名称】《山东轻工业学院学报(自然科学版)》 【年(卷),期】2016(030)005 【总页数】6页(P14-19) 【关键词】水性聚氨酯;超支化水性聚氨酯;超支化聚酯;合成 【作者】韩文松 【作者单位】齐鲁工业大学化学与制药工程学院,山东济南250353 【正文语种】中文 【中图分类】TQ323.4 水性聚氨酯是利用多异氰酸酯(含-NCO基团)或其加成物与含活泼氢(主要是羟基中的活泼氢)的聚多元醇和亲水扩链剂等的加成反应制备的[1-2]。水性聚氨酯的合成可分为:外乳化法和自乳化法。目前,水性聚氨酯的合成多以自乳化法为主,即在

聚氨酯大分子中引入-COOH、-SO3、-OH、-O-等亲水基团。由于这些亲水基团的存在及聚氨酯树脂本身的一些不足之处,使水性聚氨酯产品在耐水、耐溶剂、耐候等方面表现较差,因此人门采用了各种方法对水性聚氨酯树脂进行改性[3-5]。 超支化聚合物是最近几十年发展起来的一种新型高分子材料,它具有高度支化的分子结构,分子间具有较少的链缠结,含有大量的末端官能团,具有粘度低、活性高、溶解性好等优点。超支化聚合物已经被广泛应用于涂料、塑料加工、光电材料、纳米材料等许多领域[6-8]。本文将超支化聚合物应用于水性聚氨酯,首先合成第三 代超支化聚酯,将其在乳化过程中引入到水性聚氨酯中,得到超支化的水性聚氨酯;对其结构和性能用红外光谱、激光粒度分析、动态力学热分析、热重分析等进行了表征,并与未改性的水性聚氨酯在性能上进行了比较。 1.1 试剂 季戊四醇、丙烯酸甲酯、N,N-二甲基甲酰胺(DMF)、三乙胺、丙酮、二乙醇胺、2,2-二羟甲基丙酸(DMPA)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、对甲基苯磺酸(p-TSA) 均为分析纯;二月硅酸二异丁基锡(DBTDL,分析纯),购自西格玛奥德里奇(Sigma-Aldrich)化学有限公司;聚醚二元醇2000(工业级)。 1.2 仪器与设备 Nicolet-750型傅里叶变换红外光谱仪,欧美克激光粒度仪LS-800,动态热分析仪,X-射线衍射仪(XRD),Q600型热重分析仪,万能性能测试机。 1.3 第三代超支化聚酯的合成 首先合成支化单体N,N-二羟乙基-3-胺基丙酸甲酯[9]。然后将季戊四醇(0.1362 g)溶于20 mL二甲基甲酰胺并加入到装有磁力搅拌器、温度计、氮气进出口和分水 器的四口烧瓶中,升温到120 ℃,并加入少量对甲苯磺酸催化剂。将N,N-二羟乙基-3-胺基丙酸甲酯(5.354 g) 逐滴加入到上述溶液中,在120 ℃下反应6 h。反应完成后在真空条件下蒸出溶剂二甲基甲酰胺,得到第三代超支化聚酯。反应机理如

水性聚氨酯-四氧化三铁磁性纳米复合材料的制备与性能

水性聚氨酯-四氧化三铁磁性纳米复合材料的制备与性能 水性聚氨酯/四氧化三铁磁性纳米复合材料的制备与性能 引言: 随着纳米技术的飞速发展,磁性纳米材料作为一种新型的多功能材料,被广泛应用于电子、医学和环境领域。其中,水性聚氨酯/四氧化三铁磁性纳米复合材料具有优越的物理性能和化 学稳定性,在生物医学和储能领域具备重要应用前景。 一、制备方法 在制备水性聚氨酯/四氧化三铁磁性纳米复合材料时,首 先需要合成水性聚氨酯。一种常用的方法是采用聚醚作为软段以及异氰酸酯作为交联剂,通过添加剂和一定条件下的反应,获得水性聚氨酯。 接着,将合成的水性聚氨酯与四氧化三铁磁性纳米材料进行复合。通常使用原位共聚合或液相交联的方法,通过将四氧化三铁磁性纳米粒子均匀分散于水性聚氨酯中,使其表面被覆盖,从而获得水性聚氨酯/四氧化三铁磁性纳米复合材料。 二、性能分析 1. 磁性性能分析 水性聚氨酯/四氧化三铁磁性纳米复合材料具有优异的磁性能。由于四氧化三铁纳米粒子的存在,复合材料表现出良好的饱和磁化强度和剩余磁化强度。此外,由于纳米尺寸效应的存在,复合材料还表现出优异的磁滞回线和磁滞损耗。 2. 力学性能分析 水性聚氨酯/四氧化三铁磁性纳米复合材料具有较高的强度和 耐磨性。四氧化三铁纳米粒子的添加可以增强复合材料的刚性和强度,使其具备更好的耐久性和抗拉强度。同时,复合材料

还表现出优异的耐磨性,适用于制备高强度的涂层材料。 3. 热稳定性分析 水性聚氨酯/四氧化三铁磁性纳米复合材料具有优异的热稳定性能。由于聚氨酯的高热稳定性和四氧化三铁纳米粒子的导热性质,复合材料在高温环境下依然保持稳定。这使得复合材料可以应用于高温领域,如电子器件和航天器材。 三、应用前景 水性聚氨酯/四氧化三铁磁性纳米复合材料具有广泛的应用前景。首先,在医学领域中,由于其良好的生物相容性和磁性特性,复合材料可应用于磁控靶向药物输送和磁热疗法等领域,提供了新的治疗手段。 其次,复合材料在电子器件中具有潜在应用。由于高热稳定性和优异的磁性能,复合材料可用于制备具有高效能和高度集成的磁存储器件和传感器。 此外,复合材料还可用于能量存储和环境保护领域。通过将其应用于锂离子电池和超级电容器中,可以提高能量密度和循环寿命,为可再生能源开发提供新的途径。 结论: 水性聚氨酯/四氧化三铁磁性纳米复合材料具有卓越的性能和广阔的应用前景。通过合理调控和优化制备方法,可以进一步提高其性能和应用领域。这将为磁性纳米复合材料的研究和应用提供新的思路和方向 综上所述,水性聚氨酯/四氧化三铁磁性纳米复合材料具有出色的性能和广泛的应用前景。其在耐磨性、热稳定性和磁性能方面表现突出,适用于制备高强度的涂层材料,并可在高温环境下保持稳定。该复合材料在医学领域可应用于磁控靶向

水性聚氨酯改性及工艺研究的开题报告

水性聚氨酯改性及工艺研究的开题报告 一、选题背景及研究意义 随着环境保护和健康意识的增强,水性聚氨酯作为一种环保型涂料 和粘合剂而得到了广泛应用。然而传统的水性聚氨酯在耐热性、耐水性、耐化学品性等方面存在一定的局限性,因此需要对其进行改性,以提高 其使用性能和适用范围。 本课题旨在对水性聚氨酯进行改性,探究不同改性方法对其性能的 影响,并优化制备工艺,以期提高改性水性聚氨酯的物理化学性能和应 用效果。 二、研究内容和方法 研究内容: 1. 对水性聚氨酯进行改性,探究改性对其性能的影响。 2. 优化改性水性聚氨酯的制备工艺 研究方法: 1. 通过引入具有特殊性能的官能团或添加剂等,对水性聚氨酯进行 改性。 2. 考察改性对水性聚氨酯的表观形态、流变性能、耐热性、耐水性、耐化学品性等性能的影响。 3. 优化改性水性聚氨酯制备工艺,包括改变反应条件,调整前驱体 配比,探究加入新型表面活性剂的可行性等。 三、预期研究结果 1. 分析不同改性方法对水性聚氨酯性能的影响,找到适合工业生产 的改性方法。 2. 优化改性水性聚氨酯的制备工艺,提高其加工性能和应用效果。

3. 探究加入新型表面活性剂的可行性,为进一步改进水性聚氨酯的性能奠定基础。 四、研究难点和解决方法 难点: 1. 水性聚氨酯的改性存在多种方法和途径,如何确定最适合的改性方法是本课题的难点之一。 2. 水性聚氨酯的制备工艺相对复杂,如何找到适合改性的工艺是一个困难的问题。 解决方法: 1. 对不同改性方法进行综合比较,从中找到最适合的改性方法。 2. 借助实验室设备优化工艺,并从工业应用的角度出发进行优化。 五、研究进度安排 第一年: 1. 进行水性聚氨酯改性方法的调研和初步实验。 2. 对改性水性聚氨酯的物理化学性能进行初步测试和分析。 第二年: 1. 确定最佳的改性方案和优化工艺。 2. 对优化后的改性水性聚氨酯进行进一步的物理化学性能测试。 第三年: 1. 探究新型表面活性剂的可行性,并进行实验验证。 2. 完成论文及相关学术交流。 六、参考文献

水性聚氨酯实验方案

水性聚氨酯树脂防水涂料的制备及性能研究实验方 案 指导老师:苏晓磊 组员:李谦,吴钵,赵文杰 一、问题的提出 随着社会的发展和科技的进步,目前大部分地方使用的聚氨酯树脂都为溶剂 型聚氨酯树脂。这些有机溶剂的使用会造成各种危害,如操作者的健康、环境污染、储存运输等安全隐患。而且溶剂的挥发和回收还会造成资源和能源的浪费,也不符合国家节能减排的产业政策。随着经济的发展和全球一体化环保和能源问题也引起各个国家的重视。因此各个国家开始思考是不是可以发明一种新型的聚氨酯树脂防水材料来代替溶剂型聚氨酯树脂防水材料,因此就有了发展和使用水性聚氨酯树脂替代目前的溶剂型树脂材料的想法产生。 [ 1] 聚氨酯 ( PU ) 是由含羟基、羧基、氨基等官能团的化合物与含异氰酸酯基化合物反应得到的高分子化合物, 分子主链中除含有许多重复的氨基甲酸酯键(-NH COO -) 外, 还含有醚键、酯键、脲键、脲基甲酸酯键。聚氨酯被誉为性能最优异的树脂, 以其制得的涂料具有许多优异的性能, 如高硬度、耐磨损、柔韧性好、耐化学品、附着力强、成膜温度低、可在室温固化等。但是, 传统的溶剂型聚氨酯涂料在制备和施工的过程中都需添加不少有机溶剂, 对人类健康和环境造成危害。此外, 双组分聚氨酯涂料中游离的多异氰酸酯(如 TDI) 对皮肤、眼睛和呼吸道有强烈的刺激作用, 长期接触会引起慢性支气管炎等疾病。 目前日本、德国、意大利等发达国家已开始使用水性聚氨酯树脂替代溶剂型聚氨酯树脂采用人工合成。我国由于水性聚氨树脂开发比较迟目前未经改性的水性聚氨酯树脂还不能用于各个行业。目前已有许多改性的水性聚氨酯树脂产品,如专利号CN101348554、CN1884335、CN1854165、CN1772786、CN1611522等等。这些水性聚氨酯树脂尽管使用原料和生产工艺有所不同,但产品只能用于涂料和粘合剂,应用范围还是非常局限的。

聚羟基聚氨酯荧光大分子的合成及潜在应用研究

聚羟基聚氨酯荧光大分子的合成及潜在应用研究 赵伟;杨童;冯子昊 【期刊名称】《印刷与数字媒体技术研究》 【年(卷),期】2023()1 【摘要】荧光颜料是一类在可见光下呈现无色状态,而在紫外光下呈现出红、黄、绿、蓝等颜色的发光颜料。传统荧光颜料多是基于有机共轭小分子、金属硫化物、稀土氧化物等,存在耐迁移性差、毒性高、耐候性差、制备成本高等缺点。本研究通过双(六元环碳酸酯)和三(2-氨基乙基)胺的开环聚合反应合成了一类新型非共轭有机荧光大分子——聚羟基聚氨酯(PHU)。PHU不仅合成方法简单快捷,而且其荧光强度可通过其分子网络交联密度来进行有效调控。此外,PHU可直接用于柔性织物上荧光图案的制备,并且表现出优异的稳定性、耐溶剂性以及耐洗涤性,在印刷防伪领域展现出良好的应用前景。 【总页数】9页(P119-127) 【作者】赵伟;杨童;冯子昊 【作者单位】陕西科技大学轻工科学与工程学院;陕西科技大学轻化工程国家级实验教学示范中心;陕西科技大学中国轻工业功能印刷与运输包装重点实验室;陕西科技大学陕西省造纸技术及特种纸品开发重点实验室 【正文语种】中文 【中图分类】TS8;TB332 【相关文献】

1.PAMAM树枝状大分子在水性聚氨酯合成中的应用研究∗ 2.用多羟基聚醚大分子交联剂合成聚氨酯弹性体 3.非黄变多异氰酸酯合成光固化聚氨酯丙烯酸酯的研究[摘要用4种非黄变多异氰酸酯和2种羟基丙烯酸酯制备了一系列可紫外光(UV)固化的聚氨酯丙烯酸酯预聚物,用于配制白铁皮用的UV固化涂料.研究了多异氰酸酯和羟基内烯酸酯的结构,预聚物组成和稀释剂含量对预聚物性能的影响. 4.改性端羟基聚丁二烯-三异氰酸酯基网状聚氨酯合成及性能 5.基于端羟基聚丁二烯聚氨酯型UV减粘胶的合成与性能 因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买

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