水性聚氨酯的性能改善研究.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、本文利用甲基丙烯酸十二氟庚酯(MBFA-12)和納米纖維素(NCC)作為改性劑來改善水性聚氨酯力學性能及疏水性。
  采用酸解法和高速剪切法從微晶纖維素(MCC)中制取了納米纖維素(NCC),利用TEM、FESEM、X射線衍射儀、同步熱分析儀對其結構、形態(tài)以及性能進行表征,結果表明酸解法制得的NCC直徑約為20-60 nm,結晶度較高,且具有較優(yōu)的分散性,但熱穩(wěn)定性較差;而高速剪切法制得直徑較高的NCC(100 nm),且結晶度較

2、低。
  采用異佛爾酮二異氰酸酯(IPDI)、聚己內酯二元醇(PCL)、2,2-二羥甲基丙酸(DMPA)、丙烯酸羥乙酯(HEA)等為原料,選用 MBFA-12為有機氟單體改性劑,合成了含氟水性聚氨酯,分析了MBFA-12含量對WPU乳液的黏度、粒徑以及涂膜的硬度、附著力、耐磨性能、拉伸性能和耐水性能的影響。結果表明:氟單體MBFA-12的加入,明顯提高了涂膜的疏水性能。涂膜接觸角隨著氟單體含量的增加而增加,并在氟單體含量為40%時

3、達到最大值(113°),此時涂膜的吸水率也降到最低值(1.54%);研究還發(fā)現當MBFA-12達到10%時,涂膜的拉伸強度達到最大值(13.09MPa)。與未改性聚氨酯相比,拉伸強度增加了947.2%。
  選用酸解法制得的NCC作為水性聚氨酯的增強劑制備了高性能水性聚氨酯,研究了NCC對WPU乳液及涂膜物理性能的影響。結果表明:隨著NCC含量的增加,乳液的黏度、粒徑和涂膜的硬度和耐磨性能都有所提高,特別是拉伸強度明顯增強。當NC

4、C含量為5%時,復合涂膜的拉伸強度達到最大值(13.43MPa)。流變試驗結果證實:NCC-WPU乳液屬假塑性流體,呈現“剪切變稀”特征;其線性黏彈性區(qū)域在γ為0.01%-10%范圍內;隨著頻率的增大,乳液的儲能模量和損耗模量增大,但是復數黏度和損耗系數減小。熱重分析表明, NCC-WPU涂膜的初始分解溫度(Ti)、T30%、T50%及最大失重率的溫度(Tmax)都隨著NCC含量的增加而升高,且兩個階段熱失重過程具有更寬的溫度范圍,熱穩(wěn)

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