超重力法MDI型水性聚氨酯納米分散體可控制備及應用
發(fā)布時間:2021-04-21 19:59
隨著國家環(huán)保法規(guī)的逐漸嚴格,水性聚氨酯(WPU)作為傳統(tǒng)溶劑型聚氨酯材料的有效替代品,在生產(chǎn)應用和科學研究領域成為了人們的研究熱點。而二苯基甲烷二異氰酸酯(MDI)作為WPU合成的重要反應物,在結構上具有特殊性,因此導致合成反應活性強,聚合過程難以控制,也嚴重降低了 MDI型水性聚氨酯的廣泛應用性。親水基團賦予了材料良好的水溶性,卻也限制了 WPU乳液的固含量。因此,如何通過調(diào)控合成配方和強化乳化過程從而實現(xiàn)WPU的高固含量制備,是WPU產(chǎn)品提質(zhì)增效的關鍵。超重力技術(High gravity)依靠旋轉填充床(RPB)的高效傳質(zhì)和強化微觀混合的特性,已經(jīng)成為了新一代的過程強化技術,被廣泛用于蒸餾、吸收、氣體分離等操作。如何利用超重力技術實現(xiàn)乳化單元操作強化也成了新的研究方向。本論文利用超重力技術實現(xiàn)了 MDI型水性聚氨酯的乳化過程,探究了預聚體合成工藝和配方對乳液性能及乳化過程的影響,并利用超重力技術實現(xiàn)了 WPU乳液的可控制備。本文主要工作內(nèi)容如下:(1)利用超重力技術制備了 MDI型WPU乳液,分析了制備工藝如親水基團加入時機、中和度及丙酮加入量對乳液的影響。重點探究了異氰酸酯指數(shù)...
【文章來源】:北京化工大學北京市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:95 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 文獻綜述
1.1 引言
1.2 水性聚氨酯概述
1.2.1 水性聚氨酯發(fā)展歷程
1.2.2 水性聚氨酯的結構與性能
1.2.3 水性聚氨酯制備原材料
1.2.4 水性聚氨酯制備原理
1.2.5 水性聚氨酯的應用
1.3 水性聚氨酯乳化
1.3.1 乳化機理
1.3.2 乳化方法
1.4 高固含量水性聚氨酯研究現(xiàn)狀
1.4.1 高固含量水性聚氨酯合成配方研究
1.4.2 高固含量乳液理論研究
1.5 超重力技術在乳化方面的應用
1.6 本論文的意義及研究內(nèi)容
1.6.1 研究目的
1.6.2 研究內(nèi)容
第二章 超重力法制備MDI型水性聚氨酯及配方工藝優(yōu)化
2.1 引言
2.2 實驗部分
2.2.1 實驗原料與試劑
2.2.2 實驗設備與儀器
2.2.3 實驗方法
2.2.4 分析與測試
2.3 水性聚氨酯配方設計
2.3.1 基于制備工藝的配方設計
2.3.2 基于性能研究的配方設計
2.4 結果與討論
2.4.1 水性聚氨酯的制備工藝
2.4.2 水性聚氨酯的表征分析
2.4.3 合成配方對超重力乳化操作的影響
2.4.4 合成配方對乳液外觀及穩(wěn)定性的影響
2.4.5 合成配方對乳液粒徑及分布的影響
2.4.6 合成配方對膠膜吸水率的影響
2.5 本章小結
第三章 超重力法可控制備MDI型水性聚氨酯的研究
3.1 引言
3.2 實驗部分
3.2.1 實驗原料與試劑
3.2.2 實驗設備及儀器
3.2.3 超重力操作參數(shù)的設置
3.2.4 分析與測試
3.3 結果與討論
3.3.1 超重力操作參數(shù)的影響
3.3.2 超重力乳化對乳液分散性的影響
3.3.3 超重力環(huán)境下乳液顆粒行為分析
3.3.4 超重力法可控制備水性聚氨酯乳液
3.3.5 超重力乳化法的生產(chǎn)優(yōu)勢
3.4 本章小結
第四章 水性聚氨酯隔熱保溫材料應用基礎研究
4.1 引言
4.2 實驗部分
4.2.1 實驗設備及儀器
4.2.2 實驗原料與試劑
4.2.3 多孔WPU泡沫的制備
4.2.4 隔熱性能測試
4.3 結果與討論
4.3.1 多孔隔熱材料的隔熱原理
4.3.2 乳化方式對材料性能的影響
4.3.3 降溫方式對材料微觀結構的影響
4.3.4 固含量對材料微觀結構的影響
4.4 本章小結
第五章 總結與展望
5.1 總結
5.2 建議與思考
參考文獻
致謝
研究成果
作者和導師簡介
附件
【參考文獻】:
期刊論文
[1]Synthesis of waterborne polyurethane using snow as dispersant:Structures and properties controlled by polyols utilization[J]. Changqing Fang,Shaofei Pan,Zhen Wang,Xing Zhou,Wanqing Lei,Youliang Cheng. Journal of Materials Science & Technology. 2019(07)
[2]Applications of high-gravity technologies in gas purifications: A review[J]. Jing Guo,Weizhou Jiao,Guisheng Qi,Zhiguo Yuan,Youzhi Liu. Chinese Journal of Chemical Engineering. 2019(06)
[3]超重力反應強化技術及工業(yè)應用[J]. 初廣文,鄒海魁,曾曉飛,王潔欣,陳建峰. 北京化工大學學報(自然科學版). 2018(05)
[4]不同粒徑水性聚氨酯乳液的制備與性能研究[J]. 柴春鵬,馬一飛. 北京理工大學學報. 2018(04)
[5]撞擊流-旋轉填料床制備丙烯酰胺反相乳液及其穩(wěn)定性研究[J]. 李小月,張巧玲,李磊,魏冰,劉有智. 日用化學工業(yè). 2015(04)
[6]高固含量陽離子水性聚氨酯的合成與性能[J]. 李朦,強西懷,張輝,劉子龍,閆哲. 高分子材料科學與工程. 2014(08)
[7]建筑涂料用水性聚氨酯乳液的合成[J]. 郭文錄,金志明,高才華. 電鍍與涂飾. 2013(08)
[8]MDI-50型聚氨酯彈性體材料合成及性能研究[J]. 李萬捷,林殷雷. 材料工程. 2012(02)
[9]超重力技術及其工業(yè)化應用[J]. 陳建峰,鄒?,初廣文,趙宏,邵磊. 硫磷設計與粉體工程. 2012(01)
[10]聚氨酯分散體穩(wěn)定理論[J]. 王武生. 涂料技術與文摘. 2010(06)
本文編號:3152396
【文章來源】:北京化工大學北京市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:95 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 文獻綜述
1.1 引言
1.2 水性聚氨酯概述
1.2.1 水性聚氨酯發(fā)展歷程
1.2.2 水性聚氨酯的結構與性能
1.2.3 水性聚氨酯制備原材料
1.2.4 水性聚氨酯制備原理
1.2.5 水性聚氨酯的應用
1.3 水性聚氨酯乳化
1.3.1 乳化機理
1.3.2 乳化方法
1.4 高固含量水性聚氨酯研究現(xiàn)狀
1.4.1 高固含量水性聚氨酯合成配方研究
1.4.2 高固含量乳液理論研究
1.5 超重力技術在乳化方面的應用
1.6 本論文的意義及研究內(nèi)容
1.6.1 研究目的
1.6.2 研究內(nèi)容
第二章 超重力法制備MDI型水性聚氨酯及配方工藝優(yōu)化
2.1 引言
2.2 實驗部分
2.2.1 實驗原料與試劑
2.2.2 實驗設備與儀器
2.2.3 實驗方法
2.2.4 分析與測試
2.3 水性聚氨酯配方設計
2.3.1 基于制備工藝的配方設計
2.3.2 基于性能研究的配方設計
2.4 結果與討論
2.4.1 水性聚氨酯的制備工藝
2.4.2 水性聚氨酯的表征分析
2.4.3 合成配方對超重力乳化操作的影響
2.4.4 合成配方對乳液外觀及穩(wěn)定性的影響
2.4.5 合成配方對乳液粒徑及分布的影響
2.4.6 合成配方對膠膜吸水率的影響
2.5 本章小結
第三章 超重力法可控制備MDI型水性聚氨酯的研究
3.1 引言
3.2 實驗部分
3.2.1 實驗原料與試劑
3.2.2 實驗設備及儀器
3.2.3 超重力操作參數(shù)的設置
3.2.4 分析與測試
3.3 結果與討論
3.3.1 超重力操作參數(shù)的影響
3.3.2 超重力乳化對乳液分散性的影響
3.3.3 超重力環(huán)境下乳液顆粒行為分析
3.3.4 超重力法可控制備水性聚氨酯乳液
3.3.5 超重力乳化法的生產(chǎn)優(yōu)勢
3.4 本章小結
第四章 水性聚氨酯隔熱保溫材料應用基礎研究
4.1 引言
4.2 實驗部分
4.2.1 實驗設備及儀器
4.2.2 實驗原料與試劑
4.2.3 多孔WPU泡沫的制備
4.2.4 隔熱性能測試
4.3 結果與討論
4.3.1 多孔隔熱材料的隔熱原理
4.3.2 乳化方式對材料性能的影響
4.3.3 降溫方式對材料微觀結構的影響
4.3.4 固含量對材料微觀結構的影響
4.4 本章小結
第五章 總結與展望
5.1 總結
5.2 建議與思考
參考文獻
致謝
研究成果
作者和導師簡介
附件
【參考文獻】:
期刊論文
[1]Synthesis of waterborne polyurethane using snow as dispersant:Structures and properties controlled by polyols utilization[J]. Changqing Fang,Shaofei Pan,Zhen Wang,Xing Zhou,Wanqing Lei,Youliang Cheng. Journal of Materials Science & Technology. 2019(07)
[2]Applications of high-gravity technologies in gas purifications: A review[J]. Jing Guo,Weizhou Jiao,Guisheng Qi,Zhiguo Yuan,Youzhi Liu. Chinese Journal of Chemical Engineering. 2019(06)
[3]超重力反應強化技術及工業(yè)應用[J]. 初廣文,鄒海魁,曾曉飛,王潔欣,陳建峰. 北京化工大學學報(自然科學版). 2018(05)
[4]不同粒徑水性聚氨酯乳液的制備與性能研究[J]. 柴春鵬,馬一飛. 北京理工大學學報. 2018(04)
[5]撞擊流-旋轉填料床制備丙烯酰胺反相乳液及其穩(wěn)定性研究[J]. 李小月,張巧玲,李磊,魏冰,劉有智. 日用化學工業(yè). 2015(04)
[6]高固含量陽離子水性聚氨酯的合成與性能[J]. 李朦,強西懷,張輝,劉子龍,閆哲. 高分子材料科學與工程. 2014(08)
[7]建筑涂料用水性聚氨酯乳液的合成[J]. 郭文錄,金志明,高才華. 電鍍與涂飾. 2013(08)
[8]MDI-50型聚氨酯彈性體材料合成及性能研究[J]. 李萬捷,林殷雷. 材料工程. 2012(02)
[9]超重力技術及其工業(yè)化應用[J]. 陳建峰,鄒?,初廣文,趙宏,邵磊. 硫磷設計與粉體工程. 2012(01)
[10]聚氨酯分散體穩(wěn)定理論[J]. 王武生. 涂料技術與文摘. 2010(06)
本文編號:3152396
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