【硕士】聚碳酸酯型水性聚氨酯涂饰剂的研究

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内容简介

　　【硕士】聚碳酸酯型水性聚氨酯涂饰剂的研究　　授予学位：硕士　　学位授予单位：陕西科技大学　　学位年度：2009　　 汽车革是近几年来兴起一种高品质、高性能、高技术含量的内饰材料，需要高性能的专用皮革涂饰材料予以配套。以聚碳酸．1，6．己二醇酯二醇(PCDL)、4，4二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)、二羟甲基丁酸(DMBA)、1，4．丁二醇(BDO)为主要原料，通过预聚物法合成聚碳酸酯型水性聚氨酯树脂(PCU)，探讨其作为皮革涂饰剂的可行性。研究了反应时间、温度、NCO／OH摩尔比、亲水扩链剂以及中和度对合成的聚碳酸酯型水性聚氨酯性能的影响。　　 利用傅立叶变换红外光谱法(FT-IR)、氢核磁共振光谱法(1I-INMR)分析了合成聚氨酯的结构；利用差热扫描量热法(DSC)对合成聚氨酯的热肿,进行了测定，讨论了软段分子量和硬段含量对微相分离的影响；利用X一射线衍射(XRD)分析了材料的结晶性：测试了合成聚合物的力学性能、耐水性及耐黄变性。结果表明，PCU的微相分离程度随着软段PCDL分子量的增大而提高；对较高分子量(Mn=2000)PCDL合成的PCU软段区玻璃化转变温度(T2s)随硬段含量的提高而降低，微相分离趋势加大；而较低分子量(Mn=1000)PCDL合成的PCU软段区玻璃化转变温度T2。基本不变。PCU的拉伸强度和伸长率随着软段含量的减少而降低；当软段用量相同时，随着分子量的增加，断裂强度不但没有下降，反而有所上升，且断裂伸长略有下降。无论是耐水性还是耐黄变性，聚碳酸酯二醇比普通聚酯合成的芳香族聚氨酯性能都更为优良。　　 纳米Ti02具有无毒、无臭、紫外线吸收和散射能力强的优良性能。为了进一步提高合成的芳香族材料的机械性能、耐黄变性以及耐干湿擦性能，以纳米Ti02采用共混法对聚氨酯进行改性。纳米Ti02作为一种无机填料，在水中不易稳定分散，本论文采用超声波和分散剂协同分散纳米粉体，通过正交实验设计确定了最佳分散条件：六偏磷酸钠(S舯)用量为0．3 wt％、超声时间为20min、超声功率为720W、pH为7、温度为30℃。此条件下，透射电镜(TEM)图片显示纳米Ti02分散状况良好。红外谱图(FT-IR)分析发现：纳米Ti02的添加，导致PCU主要吸收峰的强度减弱。随着纳米Ti02粉体添加量的增加，PCU复合薄膜断裂伸长率逐渐减小，但复合膜的抗张强度先增加再减小，当粉体含量为3 wt％时呈现最高值。热重分析(TGA)显示，纳米Ti02的添加可以提高材料的耐热性能。皮革涂饰应用实验显示，添加纳米Ti02可以提高涂饰皮革的耐黄变等级至3级；提高涂饰皮革的耐干、湿擦性能，可达4．5／4级；降低了皮革的耐折牢度，但仍然达到10万次。　　

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