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丙烯酸酯改性水性聚氨酯的合成与表征的开题报告

一、研究背景与意义

水性聚氨酯(waterbornepolyurethane,WPU)作为一种新型的高分子材料，具有优异的物理、化学和机械性能，在涂料、粘合剂、印染等领域有广泛应用。但由于WPU聚合过程中所需的有机溶剂较多，不仅使得生产成本较高，同时还造成环境和安全问题。因此，开发低VOC(volatileorganiccompounds,挥发性有机化合物)的水性聚氨酯是当前聚氨酯研究的热点。

同时，为了进一步提高WPU的性能，研究人员开始进行改性，以增强其耐热性、耐化学性、耐水性等特性。其中，丙烯酸酯是一种常用的改性剂，可以通过反应引入到WPU结构中。因此，本文选取了丙烯酸酯作为改性剂，与水性聚氨酯进行共聚合，以期获得更优异的性能。

二、研究目的

本研究旨在合成丙烯酸酯改性的水性聚氨酯，并对其结构和性能进行分析。具体包括以下内容：

1.合成丙烯酸酯改性的水性聚氨酯，并考察不同丙烯酸酯含量对聚合物性能的影响。

2.通过傅里叶变换红外光谱、核磁共振波谱等手段对合成物的结构进行表征。

3.研究聚合物的热性能、力学性能、耐水性等性能表现，并与未改性的水性聚氨酯进行比较。

三、研究方法

1.合成方法：采用溶液聚合法，通过红外光谱、示差扫描量热法等手段考察聚合过程和聚合物结构。

2.表征方法：采用傅里叶变换红外光谱、核磁共振波谱等方法，对合成物的结构进行表征；采用热重分析、动态力学分析、接触角测试等手段，对聚合物性能进行评价。

四、预期结果

1.成功合成丙烯酸酯改性的水性聚氨酯，并确定最佳丙烯酸酯掺量。

2.通过傅里叶变换红外光谱、核磁共振波谱等方法，证明丙烯酸酯已经成功引入到水性聚氨酯分子链中。

3.分析丙烯酸酯改性后的水性聚氨酯热性能、力学性能、耐水性等性能，与未改性的水性聚氨酯进行比较，证明其性能得到明显提升。

五、研究意义

1.为开发低VOC的水性聚氨酯提供了一种新思路，有助于推进环保涂料、粘合剂等领域的发展。

2.通过改性提高聚氨酯的性能，有助于扩展其应用领域，满足不同领域的需求。

3.为聚氨酯材料的研究提供了一种新方法和思路，为进一步探究其性能优化提供了借鉴。