含硅聚氨酯乳液和含硅聚氨酯改性聚丙烯酸酯的研究-材料学专业论文.docxVIP

独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成 独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成 果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表 或撰写过的研究成果，也不包含为获得 金胆王些太堂 或其他教育机构的学位或证书 而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确 的说明并表示谢意。 学位做作者签名：扣 签字日期：≯w年妒月节日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解 金魍王些太堂有关保留、使用学位论文的规定，有权保 留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授 权金胆王些太堂可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采 用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。 (必威体育官网网址的学位论文在解密后适用本授权书) 学位论文作者签名： 导师签名 签字日期≯膏年中飙砂毗月7 日 学位论文作者毕业后去向： 工作单位： 通讯地址： III 含硅聚氨酯乳液和含硅聚氨酯改性聚丙烯酸酯的研究摘要 含硅聚氨酯乳液和含硅聚氨酯改性聚丙烯酸酯的研究 摘要 本研究合成了阴离子型和非离子型水性含硅聚氨酯乳液，同时合成了酯溶 性含硅聚氨酯改性聚丙烯酸酯，并对产物的结构与性能进行表征和测试。 以异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、二羟甲基丙酸(DMPA)、l，4．丁二醇 (1，4一BDO)和端羟基硅油(PDMS．OH)为主要原料，分别采用聚醚二元醇 N220和N210，合成了两种阴离子型含硅聚氨酯IWPU—N220和IWPU．N210乳 液。分别考察了WN220(PDMS．OH占N220与PDMS。OH的质量比)和WN210 (PDMS．OH占N210与PDMS—OH的质量比)对IWPU—N220和IWPU．N210 结构及性能的影响。研究结果表明，两种IWPU树脂中，PDMS—OH链段与氨 基甲酸酯形成了嵌段共聚结构。IWPU．N220和IWPU—N21 0树脂的吸水率均随 着WN220与WN2lo的增加而降低，而它们的乳液粘度先降低后增加。IWPU—N220 乳液的粒径随着WN220的增大呈先减小后增加的趋势，乳胶粒粒径呈单峰分布， 且分布变窄；而IWPU．N210乳液的粒径随着WN2Io的增大呈先增加后减小再增 加的趋势，乳胶粒粒径分布由双峰变为单峰，且分布变窄。IWPU．N220和 IWPU．N210树脂的Tg在WN220和WN210均小于50％时基本保持不变，而当WN220 和WN2lo均大于50％时，它们的Tg明显增加。两种IWPU树脂的热分解过程 均呈现为三段，且每段的最大分解速率温度随着WN220和WN2lo的增加变化程 度不同。WN220的增加对IWPU．N220树脂的起始分解温度影响较小，而WN2io 的增加对IWPU．N210树脂的起始分解温度影响较大。 采用聚乙二醇(PEGl 000)为亲水扩链剂，以甲苯二异氰酸酯(TDI)、端 羟基硅油(QLS．203)、聚醚二元醇(N210)为主要原料制备了非离子型含硅聚 氨酯(NWPU)乳液。研究了QLS．203用量对乳液稳定性以及NWPU树脂结构 与性能的影响。结果表明，QLS一203已引入到NWPU链段结构中。随着QLS一203 用量的增加，NWPU乳液稳定性变差，其粘度增加，同时粒径先增大后减小。 NWPU结构中引入QLS．203结构能够提高NWPU树脂的耐热性，且当QLS一203 用量为单体总量的15wt％时，NWPU乳液稳定性及其树脂耐热性最好。随着 QLS一203的用量增加，NWPU树脂中硬段及PEG链段结晶速率加快，且Tg提 高。NWPU树脂的结晶与熔融温度也受到QLS．203用量的影响。 以分子量不同的PDMS．OH(分子量：1000、2000、4000)、IPDI、丙烯酸 羟乙酯(HEA)为主要原料，合成出三种酯溶性含硅聚氨酯(SPUlooo；SPU2000, SPU4000)。研究表明，随着PDMS．OH分子量的增加，三种SPU树脂的分子量 和Tg均降低，其溶液粘度先降低后增加。SPUlooo热分解过程分为两段，而 SPU2000和SPU4000热分解过程分为三段，但三种SPU树脂的起始分解温度随着 PDMS．oH分子量的增加而增大。 IV 采用合成的SPU与丙烯酸酯单体共聚，制得SPUlooo、SPU2000和SPU4000 采用合成的SPU与丙烯酸酯单体共聚，制得SPUlooo、SPU2000和SPU4000 三种改性的聚丙烯酸酯(SPU．A)，并对其结构与性能进行研究。结果表明， SPUlooo、SPU2000、SPU4000均已经共聚到聚丙烯酸酯分子链上，且三种SPU—A 溶液的粘度