本文關(guān)鍵詞：丙烯酸酯改性水性聚氨酯乳液的制備與性能研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：水性聚氨酯（WPU）具有環(huán)境友好和成膜性能好等特點，被廣泛地應(yīng)用于涂料、膠黏劑、紡織和印染等制造行業(yè)。但WPU價格較高，部分性能需要進一步提高，對其進行改性成為目前研究的熱點。聚丙烯酸酯（PA）以較好的耐水性、耐候性、高光澤和低成本等特點而著稱，將其用于WPU改性，可以協(xié)同發(fā)揮兩種聚合物各自的優(yōu)點，制備出綜合性能優(yōu)異的丙烯酸酯水性聚氨酯復(fù)合乳液（PUA）。由于PU/PA二者的相容性對于其協(xié)同效果的發(fā)揮有著決定性的作用，因此，，本文通過一系列丙烯酸酯功能單體改性PUA復(fù)合乳液以提高分子鏈段間的相互作用，實現(xiàn)乳液粒子設(shè)計以及膠膜性能的改良。主要內(nèi)容如下： 1．丙烯酰嗎啉（ACMO）和丙烯酸異辛酯（2-EHA）改性PUA復(fù)合乳液，研究ACMO和2-EHA用量對其性能的影響。結(jié)果表明：制備的復(fù)合乳液的粒子表現(xiàn)出半互穿網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。隨著ACMO用量的增加，乳液的平均粒徑減小，粘度升高；但2-EHA對乳液的平均粒徑和粘度影響不大。由于ACMO使得PA與PU分子鏈段間或與其他極性基團間可以形成更多的氫鍵，因此改性PUA膠膜的拉伸強度和對基材的附著力提高，但耐水性和斷裂伸長率降低。通過2-EHA和ACMO的混配可以制備出綜合性能優(yōu)異的PUA復(fù)合乳液。 2．制備一系列羥基化的PUA復(fù)合乳液并研究其在雙組份涂料中的應(yīng)用。結(jié)果表明：增加HEA/BA的質(zhì)量比，PUA復(fù)合乳液的平均粒徑減小，且粒徑分布變窄，而乳液粒子的平均比表面積和粘度增加。乳液粒子形貌呈現(xiàn)出核殼結(jié)構(gòu)，甚至多核結(jié)構(gòu)。PUA膠膜的熱穩(wěn)定性、附著力和拉伸強度均有所增加，但膠膜表面水接觸角降低，吸水率升高。但在雙組分涂料中，含異氰酸酯基的固化劑能夠與PUA的羥基進行交聯(lián)固化。該固化膜有著高的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度和耐水性。 3．自交聯(lián)型PUA復(fù)合乳液的制備及其膠膜性能的研究。研究發(fā)現(xiàn)：當甲基丙烯酸縮水甘油酯（GMA）用量不超過5wt％時，乳液具有良好的穩(wěn)定性。增加GMA用量，乳液粒徑隨之增大，但粒子仍為核殼結(jié)構(gòu)。由于環(huán)氧基與羧基以及環(huán)氧基自身之間的反應(yīng)，形成三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，膠膜的交聯(lián)率、耐水性、耐化學(xué)性和力學(xué)性能明顯提升，但斷裂伸長率有所降低。 4．研究烯丙基聚氧乙烯醚（APEG）用量對PUA復(fù)合乳液、膠膜及其粘結(jié)性能的影響。結(jié)果表明：隨著APEG用量的增加，乳液粒徑先減小后增大，粘度先增大后減少。引入APEG，可以提高PA在PUA中的含量，PA比例達到50wt%時，乳液仍可保持穩(wěn)定。APEG用量對PUA膠膜性能有較大的影響。隨APEG用量的增加，膠膜的吸水率上升，斷裂伸長率提高，拉伸強度和硬度降低，耐熱性能先提高后降低。APEG的引入降低了PUA膠膜的的活化溫度，改善其粘結(jié)強度和對基材的潤濕性。當APEG用量為8wt%時，PUA的粘結(jié)強度達到最佳。
【關(guān)鍵詞】：水性聚氨酯 丙烯酸酯 乳液 膠膜
【學(xué)位授予單位】：太原理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TQ316.334
【目錄】：

• 摘要3-5
• ABSTRACT5-12
• 第一章 緒論12-36
• 1.1 水性聚氨酯（WPU）簡介12-14
• 1.1.1 WPU 的分類12-13
• 1.1.2 WPU 的制備方法13-14
• 1.1.3 WPU 的特點與應(yīng)用14
• 1.2 WPU 存在的不足和改性方法14-17
• 1.2.1 丙烯酸酯改性15
• 1.2.2 環(huán)氧樹脂改性15-16
• 1.2.3 有機硅/氟改性16
• 1.2.4 無機納米材料改性16-17
• 1.2.5 復(fù)合改性17
• 1.3 丙烯酸酯（PA）改性水性聚氨酯的制備工藝17-20
• 1.3.1 物理共混改性17-18
• 1.3.2 化學(xué)共聚改性18-20
• 1.4 丙烯酸酯改性水性聚氨酯復(fù)合乳液（PUA）膠粒的形態(tài)結(jié)構(gòu)20-21
• 1.4.1 核殼結(jié)構(gòu)20-21
• 1.4.2 網(wǎng)絡(luò)互穿結(jié)構(gòu)21
• 1.5 PUA 的結(jié)構(gòu)與性能21-26
• 1.5.1 PU 的組成與含量對 PUA 性能的影響22-24
• 1.5.2 PA 的組成與含量對 PUA 性能的影響24-25
• 1.5.3 偶聯(lián)結(jié)構(gòu)對 PUA 性能的影響25-26
• 1.6 PUA 的應(yīng)用26
• 1.7 選題思路和研究內(nèi)容26-28
• 1.7.1 選題思路26-27
• 1.7.2 研究內(nèi)容27-28
• 參考文獻28-36
• 第二章 主要儀器設(shè)備和性能表征36-42
• 2.1 主要原料及儀器設(shè)備36-38
• 2.1.1 原料和試劑36-37
• 2.1.2 實驗儀器37-38
• 2.2 主要測試方法38-42
• 2.2.1 預(yù)聚體中異氰酸酯基（-NCO）含量的測定38-39
• 2.2.2 交聯(lián)率計算39
• 2.2.3 產(chǎn)物結(jié)構(gòu)分析39
• 2.2.4 PUA 復(fù)合乳液性能測試39-40
• 2.2.5 PUA 膠膜性能測試40-42
• 第三章 丙烯酰嗎啉（ACMO）改性 PUA 復(fù)合乳液的制備及其性能研究42-54
• 3.1 引言42
• 3.2 改性 PUA 復(fù)合乳液的制備42-44
• 3.2.1 WPU 的制備42-43
• 3.2.2 PUA 復(fù)合乳液的制備43-44
• 3.3 ACMO 對 PUA 復(fù)合乳液及其膠膜性能的影響44-51
• 3.3.1 改性 PUA 復(fù)合乳液性能44-46
• 3.3.2 PUA 結(jié)構(gòu)表征46-48
• 3.3.3 ACMO 對 PUA 膠膜性能的影響48-51
• 3.4 本章小結(jié)51-52
• 參考文獻52-54
• 第四章 羥基化 PUA 復(fù)合乳液的制備及其在雙組份涂料中的應(yīng)用研究54-68
• 4.1 引言54
• 4.2 羥基功能化 PUA 復(fù)合乳液及其與 PIH 雙組份固化膜的制備54-56
• 4.2.1 羥基功能化 PUA 復(fù)合乳液的制備54-55
• 4.2.2 雙組份乳液固化膜的制備55-56
• 4.3 羥基功能化 PUA 復(fù)合乳液及其膜性能研究56-64
• 4.3.1 羥基功能化 PUA 復(fù)合乳液性能56-59
• 4.3.2 羥基功能化 PUA 結(jié)構(gòu)表征59-60
• 4.3.3 羥基功能化 PUA 膠膜性能研究60-64
• 4.4 本章小結(jié)64-65
• 參考文獻65-68
• 第五章 自交聯(lián)型 PUA 復(fù)合乳液的制備及其膠膜性能的研究68-80
• 5.1 引言68
• 5.2 實驗部分68-69
• 5.2.1 WPU 乳液的制備68-69
• 5.2.2 自交聯(lián)型 PUA 復(fù)合乳液的制備69
• 5.3 自交聯(lián)型 PUA 復(fù)合乳液和膠膜性能研究69-76
• 5.3.1 甲基丙烯酸縮水甘油酯（GMA）改性 PUA 復(fù)合乳液性能研究69-71
• 5.3.2 結(jié)構(gòu)表征71
• 5.3.3 GMA 用量對 PUA 膠膜性能的影響71-76
• 5.4 本章小結(jié)76-77
• 參考文獻77-80
• 第六章 烯丙基聚氧化乙烯醚（APEG）改性 PUA 復(fù)合乳液的制備及其性能研究80-90
• 6.1 引言80
• 6.2 APEG 改性 PUA 復(fù)合乳液的制備80-81
• 6.3 APEG 改性 PUA 復(fù)合乳液的研究81-86
• 6.3.1 APEG 用量對 PUA 復(fù)合乳液性能的影響81-82
• 6.3.2 PUA 復(fù)合乳液的結(jié)構(gòu)表征82-83
• 6.3.3 APEG 用量對 PUA 膠膜性能的影響83-86
• 6.4 本章小結(jié)86-87
• 參考文獻87-90
• 第七章 總結(jié)與展望90-92
• 7.1 主要結(jié)論90-91
• 7.2 創(chuàng)新點91
• 7.3 本文不足及進一步研究建議91-92
• 致謝92-94
• 攻讀碩士期間發(fā)表的論文94

【參考文獻】

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  本文關(guān)鍵詞：丙烯酸酯改性水性聚氨酯乳液的制備與性能研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：269706