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蓖麻油改性水性聚氨酯的制备及性能研究

单久航

蓖麻油改性水性聚氨酯的制备及性能研究

单久航1
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  • 1. 长春工业大学
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摘要

水性聚氨酯作为一种新型聚氨酯,继承了聚氨酯优异性能的同时,又能大大减少有机溶剂的使用,是一种绿色环保的合成材料,因此受到各界广泛关注,并被应用于建筑涂料,木器涂料,及织物皮革涂饰等领域。近年来人们发现水性聚氨酯具有作为水性阻尼涂料的潜力,但需实现其耐水性、力学性能、低温阻尼性能的提升。 本文以异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、聚四氢呋喃二醇(PTMG)为主要反应单体合成了水性聚氨酯分散体。通过蓖麻油(CO)和扩链体系的引入及CO交联网络的构建,对聚氨酯的内部结构进行控制,并对其胶膜的耐水性、力学性能、阻尼性能以及其它性能进行研究。研究了聚氨酯的扩链方式对WPU性能的影响,发现体系中后扩链比例的增加使WPU乳液粒径增大、粘度降低,在损失一定阻尼性能和热稳定性的同时,其耐水性和力学性能大幅提高,拉伸强度获得了340%的提升,最大可达47.42MPa。研究CO引入对WPU的影响时,制备了一系列固含量为34%左右的WPU分散体,发现该系列乳液拥有适中的粒径和较小的粘度,其粒径范围为110-180nm,粘度在14.47-22.98mPa.s范围。随CO含量的增加,聚氨酯胶膜的耐水性和透光率逐渐下降,但断裂伸长率大幅提升至1626.25%,且有效阻尼初始温度由0.68℃降低至-42.30℃,热稳定性也得到了一定的提高。研究了由CO构建的交联网络对WPU的影响,交联网络的均一性对WPU力学性能和阻尼性能的影响尤为明显,其拉伸强度得到了约25%的提升,有效阻尼初始温度则向低温移动至-43.25℃,具有低温阻尼涂料领域的应用前景。

关键词

水性聚氨酯/蓖麻油改性/水性阻尼涂料/扩链体系/交联网络

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授予学位

硕士

学科专业

高分子化学与物理

导师

周超

学位年度

2019

学位授予单位

长春工业大学

语种

中文

中图分类号

TQ
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