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原文传递改性聚氨酯乳液的合成

论文题名：	改性聚氨酯乳液的合成
关键词：	船舶涂料;环保涂料;改性聚氨酯;乳液合成
摘要：	本文针对国际社会有关涂料环保性能要求的不断提高，以及船底防污涂料仍以高VOC溶剂型涂料一统天下的现状，研制了一种氟硅改性PU-PA，以期用于制备水性低表面能海洋防污涂料。 ⑴采用自乳化法和(五因素四水平)正交试验设计方案，以甲苯二异氰酸酯(TDI)、聚丙二醇(PPG)、二羟甲基丙酸(DMPA)、1，4-丁二醇(BDO)等为原料，控制不同的R值(-NCO:-OH)和DMPA添加量，合成了阴离子型WPU乳液。探讨了WPU的化学结构并分析得出WPU的最佳合成工艺条件。实验结果表明，最佳的WPU合成工艺条件为亲水扩链剂DMPA的用量为7％、反应温度为70℃、R值为1.2、反应时间为3h、小分子扩链剂BDO的用量为7％，在此工艺条件下合成的阴离子型WPU乳液性能良好。以WPU最佳合成工艺条件为基础，控制有机硅添加量，采用扩链法合成了SiWPU。 ⑵研究了SiWPU的化学结构；有机硅用量对乳液稳定性、粒径、涂膜的吸水率及水接触角的影响；以及有机硅用量与Zeta电位对乳液稳定性的影响。红外光谱表明有机硅链段成功地引入到了WPU链段上。改性乳液的稳定性、粒径、涂膜水接触角均随有机硅用量的增加而增大；且有机硅用量越大，其负电位越大，乳液稳定性越好。 ⑶在分子化学结构设计和自组装理论的指导下，以SiWPU为种子乳液，采用半连续法向种子乳液中滴加丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、全氟烷基乙基丙烯酸酯三种单体，制备具有核壳结构的FSiPUA复合乳液。分析了复合乳液涂膜的红外光谱；研究了反应温度、核壳单体的质量比、引发剂用量，乳化剂的类型、配比及用量对乳液性能的影响；同时探讨了全氟单体对涂膜水接触角的影响。结果表明，含F、Si链段成功引入到了PU—PA中；采用十二烷基苯磺酸钠(SDBS)和OP-10的复合乳化剂且两者比1:4时为最佳、乳化剂用量为2％、反应温度在75℃、核壳质量比为40/60、引发剂用量为0.3％时制得的复合乳液外观良好，且具有较好的稳定性；复合乳液成膜后水接触角随着全氟单体用量的增加而增大后趋于稳定。
作者：	王耀
专业：	材料科学与工程
导师：	张占平
授予学位：	硕士
授予学位单位：	大连海事大学
学位年度：	2009
正文语种：	中文