水性聚氨酯超分散劑的合成及分散性能研究.pdf

1、聚合物分散劑又稱為“超分散劑”,比傳統(tǒng)的表面活性劑具有更好的表面潤濕性能,目前已廣泛應用于涂料、顏料、油墨、填充塑料、陶瓷、生物材料及醫(yī)藥食品等方面。由于傳統(tǒng)溶劑型分散劑中含有大量的有機溶劑,在使用過程中易污染環(huán)境,且有機溶劑的價格不斷上漲。因此,從節(jié)能、環(huán)保、降低成本等方面考慮,開發(fā)性能優(yōu)良的水性超分散劑具有十分重要的研究意義和廣闊的應用前景。
　　 本文基于分子設計的思路,以聚乙二醇、1,6-己二醇和甲苯二異氰酸酯為原料,丁

2、酮為溶劑,二羥甲基丙酸為親水擴鏈劑,二月桂酸二丁基錫為催化劑,甲基丙烯酸-β-羥基乙酯和聚乙二醇單甲醚為封端劑,通過逐步聚合法合成了兩種水性聚氨酯超分散劑,并用紅外光譜、核磁共振氫譜及凝膠色譜對產(chǎn)物結(jié)構(gòu)進行了表征。根據(jù)產(chǎn)物結(jié)構(gòu)的特點分別將其命名為水性光敏聚氨酯超分散劑和非離子型水性聚氨酯超分散劑,簡稱WUVPU和NWPU。
　　 由于聚氨酯預聚體的合成是超分散劑合成過程的控制步驟,本文通過二正丁胺法確定了合成WUVPU預聚體的反

3、應時間3 h、反應溫度80℃、催化劑用量為總質(zhì)量的0.2％,并結(jié)合吸光光度法考察了超分散劑乳液對炭黑粉末的分散效果,通過單因素實驗探究出了WUVPU的較佳工藝合成條件:DMPA加入量為總質(zhì)量的7%、以三乙胺為中和劑、中和度100%、NCO/OH摩爾比1.0。NWPU的較佳工藝合成條件:合成預聚體反應時間3 h、反應溫度60℃、物料摩爾配比n(1,6-己二醇):n(TDI):n(聚乙二醇單甲醚)=4:5:2。
　　 對WUVPU的

4、涂膜性能進行了研究,考察了涂膜的固化時間及光引發(fā)劑用量的影響,并通過熱重分析考察了涂膜的耐熱性能。研究結(jié)果如下:WUVPU涂膜的固化時間10 s,最佳光引發(fā)劑用量為總質(zhì)量的1%,在此條件下制備的膜具有較好的附著力和硬度,且耐熱性良好。另外,考察了不同用量的WUVPU和NWPU對炭黑分散體系粘度、粒徑和分散穩(wěn)定性的影響,確定了超分散劑的最佳用量分別為分散體系總質(zhì)量的1%和3%。在該分散劑用量的條件下,兩種超分散劑均具有良好的分散性能及耐環(huán)