水性聚氨酯涂料的制備、改性及其性能研究.pdf

1、以前由于市場(chǎng)需要,傳統(tǒng)的溶劑型涂料由于其良好的綜合力學(xué)性能和表面性能一直受到廣泛應(yīng)用.近年來,許多國(guó)家相繼頒發(fā)了有關(guān)控制揮發(fā)性有機(jī)化合物(VOC)的法令.在這種背景下,水性涂料得到了迅猛的發(fā)展.其中水性聚氨酯涂料由于其使用性能的優(yōu)異,受到了廣泛的關(guān)注及重視.由于水相的引入,與溶劑型聚氨酯涂料相比,對(duì)水性聚氨酯的制造具有更高的難度.國(guó)外對(duì)水性聚氨酯的研究近年來取得了迅猛的發(fā)展,對(duì)水性聚氨酯的制造和其化學(xué)行為提出了許多新的見解. 國(guó)

2、外的廠家采用了脂肪族異氰酸酯為主要原料,制備出了性能優(yōu)良的水性聚氨酯涂料.國(guó)內(nèi)我們主要以芳香族的異氰酸酯(如甲苯二異氰酸酯)為原料,相關(guān)理論和生產(chǎn)均處在起步階段. 本課題采用甲苯二異氰酸酯、聚醚二元醇和二羥甲基丙酸為主要合成原料進(jìn)行預(yù)聚,然后在水中分散、乳化得到自乳化水性聚氨酯.對(duì)其制備工藝進(jìn)行了初步探索,確定了合理的工藝條件.本實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)地研究了親水單體二羥甲基丙酸的含量、擴(kuò)鏈劑的含量、NCO/OH投料比等對(duì)預(yù)聚物的黏度、以及對(duì)

3、其涂膜的拉伸強(qiáng)度、延伸率、剪切強(qiáng)度和耐水性的影響.所得的水性聚氨酯貯存穩(wěn)定,性能良好.通過傅立葉紅外光譜表征,說明了聚氨酯分子鏈中存在氫鍵,其硬段的存在使聚氨酯具有優(yōu)良的拉伸強(qiáng)度,而軟段則賦予聚氨酯優(yōu)良的柔韌性能. 在制備水性聚氨酯基礎(chǔ)上引入了環(huán)氧樹脂,制得了環(huán)氧改性水性聚氨酯.環(huán)氧樹脂的引入使水性聚氨酯中具有了交聯(lián)結(jié)構(gòu),與改性前的水性聚氨酯相比,其涂膜耐水性、耐溶劑性以及機(jī)械性能都得到了提高.并研究了環(huán)氧樹脂的引入方法及環(huán)氧樹