【碩士】環(huán)境友好型聚氨酯的制備及其性能研究

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　　【碩士】環(huán)境友好型聚氨酯的制備及其性能研究　　授予學(xué)位：碩士　　學(xué)位授予單位：安徽大學(xué)　　學(xué)位年度：2008　　聚氨酯是在高分子主鏈上含有許多重復(fù)的-NH-CO-O-基團的高分子化合物通稱為聚氨基甲酸酯(Polyurethane,簡稱PU).自從1937年德國拜耳教授首次合成聚氨酯以來,聚氨酯以其軟硬段可調(diào)范圍廣、耐低溫、柔韌性好以及附著力強等優(yōu)點而得到廣泛應(yīng)用。聚氨酯的發(fā)展經(jīng)歷了由油溶性聚氨酯逐漸過渡到環(huán)保型聚氨酯的階段。油溶性聚氨酯的毒性使人們對環(huán)保型聚氨酯的開發(fā)產(chǎn)生了濃厚的興趣。環(huán)保型聚氨酯的分散介質(zhì)是環(huán)保的、對空氣沒有污染、節(jié)能的，符合廣大行業(yè)的需要，例如紡織助劑、造紙工業(yè)、涂料以及粘合劑等等。尤其水性聚氨酯的應(yīng)用，已經(jīng)大部分的取代了油溶性聚氨酯的使用，但是耐水性始終是水性聚氨酯材料要解決的問題。本課題在廣泛總結(jié)文獻已報道的各種方法改性水性聚氨酯的基礎(chǔ)上，進一步發(fā)展了引入有機氟，增加交聯(lián)度等措施，來提高水性聚氨酯材料的耐水性。具體工作可以分為三部分進行：　　第一、水性聚氨酯的改性解決水性聚氨酯材料的耐水問題，一直都是水性聚氨酯研究的核心?；诰郯滨シ肿拥目杉舨锰匦?，理論上在聚氨酯結(jié)構(gòu)中引入有機氟等內(nèi)疏水性鏈段或者提高水性聚氨酯鏈段的交聯(lián)度，可以提高水性聚氨酯材料的耐水性，從而能夠從分子結(jié)構(gòu)上控制水性聚氨酯材料的性能，制備出具有耐水功能的膜材料。本文采取在聚氨酯鏈段中引入氟原子和利用環(huán)氧樹脂來提高水性聚氨酯材料的耐水性能。研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)：1.通過在聚氨酯鏈段中引入氟原子和環(huán)氧樹脂確實能夠提高水性聚氨酯材料的耐水性；2.通過在聚氨酯鏈段中引入氟原子和環(huán)氧樹脂使水性聚氨酯材料的綜合性能得到了改善，但是都要注意適度的添加有機氟或者環(huán)氧樹脂?！　? 第二、DMBA基水性聚氨酯的合成DMBA作為DMPA的替代物，越來越被更多的科研工作者所討論。DMBA具有不同于DMPA的分子結(jié)構(gòu)，利用DMBA合成水性聚氨酯的工藝也不同于DMPA基水性PU，本課題對這兩種方法進行了比較和區(qū)別。研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)：1.利用DMBA合成水性聚氨酯的合成工藝可以避免有機溶劑帶來的污染；2.DMBA合成水性聚氨酯的合成工藝需要更短的反應(yīng)時間；3.DMBA合成的水性聚氨酯預(yù)聚體的分散過程完全不同于DMPA基水性聚氨酯分散液?！　〉谌?、醇溶性聚氨酯的開發(fā)醇溶性聚氨酯也是油溶性聚氨酯的替代物，是一種準環(huán)保的聚氨酯。本課題的研究是但是只是基礎(chǔ)性的研究，還需要進一步的發(fā)展和完善。研究發(fā)現(xiàn)：醇溶性聚氨酯乳液的成膜過程和內(nèi)部結(jié)構(gòu)也不同于水性聚氨酯乳液的。　　總之，通過對水性聚氨酯內(nèi)部結(jié)構(gòu)的改性合成、分散體穩(wěn)定性的研究以及膜材料的性能，達到了提高水性聚氨酯材料的耐水性的目的，而且也能夠提高水性聚氨酯材料的綜合性能。在實驗室長期實驗所積累的經(jīng)驗基礎(chǔ)上，我們也摸索了一條醇溶性聚氨酯的合成路線，它能夠滿足以些特殊的性能要求，來代替油溶性聚氨酯的應(yīng)用，但是還需要進一步的發(fā)展和完善。　　

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