吴国菲:反应挤出法合成聚氨酯离聚物及其阴/非离子型水性分散体的制备和表征论文

吴国菲:反应挤出法合成聚氨酯离聚物及其阴/非离子型水性分散体的制备和表征论文

本文主要研究内容

作者吴国菲(2019)在《反应挤出法合成聚氨酯离聚物及其阴/非离子型水性分散体的制备和表征》一文中研究指出:聚氨酯离聚物(PUI)因结构中含有离子基团而具有独特的化学性质,离子基团具有较强的亲水性,可将PUI分散在水中形成稳定的水性分散体。水性聚氨酯分散体(PUD)作为一种环保型的高分子材料,因其优异的性能被广泛地应用在涂料、印刷油墨、胶黏剂等领域。目前,生产PUD的主要工艺是丙酮法和预聚体法,属于间歇式合成方法,存在合成效率低、能耗大、合成的PUD固含量低、粘度大、性能不易控制、丙酮用量大等缺点。本文以二苯甲烷二异氰酸酯(MDI-50)和1,4-丁二醇(BDO)为硬段、聚己二酸-1,4-丁二醇酯二醇(PBA-2000)为软段、聚乙二醇单甲醚(MPEG-2000)为非离子亲水单体、聚醚二元醇磺酸盐(SPPG)为阴亲水单体和二月桂酸二丁基锡(DBTDL)为催化剂,采用双螺杆挤出机作为反应器合成聚氨酯离聚物(PUI),然后将PUI经溶剂溶解、加水分散和蒸馏去溶剂过程制得阴/非离子型PUD。采用双螺杆挤出机可实现PUI的连续化生产,且生产过程中无溶剂参与,生产过程容易控制,具有生产效率高、能耗低等优点。合成的PUI性能稳定,可以以固体的形式储存,储存和运输成本低。制备的PUD固含量为55%左右,主要应用在胶黏剂行业。采用红外光谱(FTIR)和凝胶渗透色谱(GPC)对PUI的结构和分子量进行测试,FTIR测试结果表明,合成的PUI是本研究的目标产物;GPC测试结果表明,R值在0.98-1.04范围内,PUI的数均分子量,重均分子量和分散指数均随R值的增大而增大。PUD平均粒径测试结果表明,大部分分散体的平均粒径处于220 nm以下,粒子较小,具有良好的稳定性;PUD的平均粒径随R值的增大先减小后增大,在R值=1.02处为最小值,随阴离子亲水单体含量(AHGC)和非离子亲水单体含量(NHGC)的增大而减小,随硬段含量(HSC)的增大而增大。粘度测试结果表明,分散体的粘度变化趋势正好与平均粒径的变化趋势相反。TEM测试结果表明,PUD的粒子大小分布不均一,小粒子分布在大粒子间隙之间,且粒子均呈现不规则的球型。分散体的胶黏性能测试结果显示,PUD具有优异粘合性能,如最大初粘力和剥离强度分别为2.38 N/mm和11.82 N/mm。胶黏剂的初粘力和剥离强度随R值和非离子亲水单体含量(NHGC)的增大而增大,随阴离子亲水单体含量(AHGC)的增大而呈现先增大后减小的趋势,在AHGC=8 mmol/100g时为最大值,随硬段含量(HSC)的增大而呈现减小的趋势。耐热性测试结果表明,胶黏剂的耐热性随R值和硬段含量(HSC)的增大而提高。采用差示扫描量热法(DSC)和热重分析(TG)为PUD胶膜的热性能进行了测试,DSC测试结果表明,随着硬段含量的增加,PUD胶膜的熔融温度(T_m)增加,而热焓(△H_m)则随之减少;TG测试结果显示,PUD胶膜在282℃下具有良好的热稳定性。耐水性能测试结果显示,PUD胶膜的吸水率均在2%-5%,具有良好的耐水性能。对PUD胶膜的力学性能也进行了测试,结果显示PUD胶膜具有良好的拉伸性能,随着R值的增大,PUD胶膜的拉伸强度和断裂伸长率均随之增大;随着硬段含量和阴离子亲水单体含量的增加,PUD胶膜的拉伸强度增大,而断裂伸长率随之减小;而且在拉伸曲线中,有一个结晶型聚合物的屈服点。

Abstract

ju an zhi li ju wu (PUI)yin jie gou zhong han you li zi ji tuan er ju you du te de hua xue xing zhi ,li zi ji tuan ju you jiao jiang de qin shui xing ,ke jiang PUIfen san zai shui zhong xing cheng wen ding de shui xing fen san ti 。shui xing ju an zhi fen san ti (PUD)zuo wei yi chong huan bao xing de gao fen zi cai liao ,yin ji you yi de xing neng bei an fan de ying yong zai tu liao 、yin shua you mo 、jiao nian ji deng ling yu 。mu qian ,sheng chan PUDde zhu yao gong yi shi bing tong fa he yu ju ti fa ,shu yu jian xie shi ge cheng fang fa ,cun zai ge cheng xiao lv di 、neng hao da 、ge cheng de PUDgu han liang di 、nian du da 、xing neng bu yi kong zhi 、bing tong yong liang da deng que dian 。ben wen yi er ben jia wan er yi qing suan zhi (MDI-50)he 1,4-ding er chun (BDO)wei ying duan 、ju ji er suan -1,4-ding er chun zhi er chun (PBA-2000)wei ruan duan 、ju yi er chun chan jia mi (MPEG-2000)wei fei li zi qin shui chan ti 、ju mi er yuan chun huang suan yan (SPPG)wei yin qin shui chan ti he er yue gui suan er ding ji xi (DBTDL)wei cui hua ji ,cai yong shuang luo gan ji chu ji zuo wei fan ying qi ge cheng ju an zhi li ju wu (PUI),ran hou jiang PUIjing rong ji rong jie 、jia shui fen san he zheng liu qu rong ji guo cheng zhi de yin /fei li zi xing PUD。cai yong shuang luo gan ji chu ji ke shi xian PUIde lian xu hua sheng chan ,ju sheng chan guo cheng zhong mo rong ji can yu ,sheng chan guo cheng rong yi kong zhi ,ju you sheng chan xiao lv gao 、neng hao di deng you dian 。ge cheng de PUIxing neng wen ding ,ke yi yi gu ti de xing shi chu cun ,chu cun he yun shu cheng ben di 。zhi bei de PUDgu han liang wei 55%zuo you ,zhu yao ying yong zai jiao nian ji hang ye 。cai yong gong wai guang pu (FTIR)he ning jiao shen tou se pu (GPC)dui PUIde jie gou he fen zi liang jin hang ce shi ,FTIRce shi jie guo biao ming ,ge cheng de PUIshi ben yan jiu de mu biao chan wu ;GPCce shi jie guo biao ming ,Rzhi zai 0.98-1.04fan wei nei ,PUIde shu jun fen zi liang ,chong jun fen zi liang he fen san zhi shu jun sui Rzhi de zeng da er zeng da 。PUDping jun li jing ce shi jie guo biao ming ,da bu fen fen san ti de ping jun li jing chu yu 220 nmyi xia ,li zi jiao xiao ,ju you liang hao de wen ding xing ;PUDde ping jun li jing sui Rzhi de zeng da xian jian xiao hou zeng da ,zai Rzhi =1.02chu wei zui xiao zhi ,sui yin li zi qin shui chan ti han liang (AHGC)he fei li zi qin shui chan ti han liang (NHGC)de zeng da er jian xiao ,sui ying duan han liang (HSC)de zeng da er zeng da 。nian du ce shi jie guo biao ming ,fen san ti de nian du bian hua qu shi zheng hao yu ping jun li jing de bian hua qu shi xiang fan 。TEMce shi jie guo biao ming ,PUDde li zi da xiao fen bu bu jun yi ,xiao li zi fen bu zai da li zi jian xi zhi jian ,ju li zi jun cheng xian bu gui ze de qiu xing 。fen san ti de jiao nian xing neng ce shi jie guo xian shi ,PUDju you you yi nian ge xing neng ,ru zui da chu nian li he bao li jiang du fen bie wei 2.38 N/mmhe 11.82 N/mm。jiao nian ji de chu nian li he bao li jiang du sui Rzhi he fei li zi qin shui chan ti han liang (NHGC)de zeng da er zeng da ,sui yin li zi qin shui chan ti han liang (AHGC)de zeng da er cheng xian xian zeng da hou jian xiao de qu shi ,zai AHGC=8 mmol/100gshi wei zui da zhi ,sui ying duan han liang (HSC)de zeng da er cheng xian jian xiao de qu shi 。nai re xing ce shi jie guo biao ming ,jiao nian ji de nai re xing sui Rzhi he ying duan han liang (HSC)de zeng da er di gao 。cai yong cha shi sao miao liang re fa (DSC)he re chong fen xi (TG)wei PUDjiao mo de re xing neng jin hang le ce shi ,DSCce shi jie guo biao ming ,sui zhao ying duan han liang de zeng jia ,PUDjiao mo de rong rong wen du (T_m)zeng jia ,er re han (△H_m)ze sui zhi jian shao ;TGce shi jie guo xian shi ,PUDjiao mo zai 282℃xia ju you liang hao de re wen ding xing 。nai shui xing neng ce shi jie guo xian shi ,PUDjiao mo de xi shui lv jun zai 2%-5%,ju you liang hao de nai shui xing neng 。dui PUDjiao mo de li xue xing neng ye jin hang le ce shi ,jie guo xian shi PUDjiao mo ju you liang hao de la shen xing neng ,sui zhao Rzhi de zeng da ,PUDjiao mo de la shen jiang du he duan lie shen chang lv jun sui zhi zeng da ;sui zhao ying duan han liang he yin li zi qin shui chan ti han liang de zeng jia ,PUDjiao mo de la shen jiang du zeng da ,er duan lie shen chang lv sui zhi jian xiao ;er ju zai la shen qu xian zhong ,you yi ge jie jing xing ju ge wu de qu fu dian 。

论文参考文献

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  • 论文详细介绍

    论文作者分别是来自华南理工大学的吴国菲,发表于刊物华南理工大学2019-10-23论文,是一篇关于反应挤出论文,聚氨酯离聚物论文,非离子型论文,聚氨酯分散体论文,华南理工大学2019-10-23论文的文章。本文可供学术参考使用,各位学者可以免费参考阅读下载,文章观点不代表本站观点,资料来自华南理工大学2019-10-23论文网站,若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权,请联系我们删除。

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