彩色聚氨酯的合成與光學(xué)性能研究.pdf

1、水性聚氨酯因?yàn)槠渫怀龅沫h(huán)保性能以及優(yōu)良的綜合性能而得到了迅速發(fā)展，涉及的應(yīng)用領(lǐng)域也逐漸擴(kuò)大。盡管水性聚氨酯的應(yīng)用領(lǐng)域眾多，但到目前為止，基本上都是無色或淺色的，受雜質(zhì)等影響所產(chǎn)生的某些顏色也是隨機(jī)變化的。因此通過化學(xué)合成的有色水性聚氨酯的研究正在興起。目前所報(bào)道的主要為：將含有發(fā)色基團(tuán)小分子“垂掛” 或“封端”到聚氨酯分子鏈上；也有把含有發(fā)色基團(tuán)的小分子“嵌段”到聚氨酯鏈中。所有這些制備方法上存在的共同缺點(diǎn)是有色基團(tuán)在高分子鏈上的接入量

2、有限。即一般一條高分子鏈上僅能接入1-2個(gè)發(fā)色基團(tuán)，分子鏈發(fā)色基團(tuán)密度過小致使色澤不夠鮮艷。同時(shí)有色基團(tuán)分子一般較大，且不溶于水性體系，其反應(yīng)活性不好而使得合成條件相對(duì)復(fù)雜。且所得產(chǎn)物顏色也單調(diào)，因此最終得到的有色樹脂難以實(shí)用。
　　 本文成功制備成雙官能度的發(fā)色體單體并使其能夠接入到聚氨酯主鏈中。我們利用量子化學(xué)計(jì)算了解到蒽醌類結(jié)構(gòu)與顏色的關(guān)系后，成功篩選了三色二元醇結(jié)構(gòu)。通過化學(xué)改性制備了三原色二元醇：1,5-bis(2-h

3、ydroxyethylamino)anthracene-9,10-dione（1,5-HAAD），1,4-bis(2-hydroxyethylamino)anthracene-9,10-dione(1,4-HAAD）以及1,5-bis(2-hydroxyethyloxyl)anthracene-9,10-dione9（1,5-HOAD)。通過傅立葉紅外吸收光譜,氫核磁共振氫譜確定了三種分子結(jié)構(gòu)。再通過紫外-可見吸收光譜標(biāo)準(zhǔn)曲線法得到了1

4、,5-HAAD，1,4-HAAD，1,5-HOAD三種單體濃度與吸光度值關(guān)系曲線?？疾斓?,5-HAAD，1,4-HAAD，1,5-HOAD都是蒽醌類物質(zhì)且結(jié)構(gòu)相似，故選1,5-HAAD為例子考察所得聚氨酯材料的一些基本性能。試驗(yàn)中，1,5-HAAD中的伯羥基能與異氰酸酯中異氰酸根充分反應(yīng)，且含量或密度可以通過逐步聚合而獨(dú)立調(diào)控。所以基于1,5-HAAD為擴(kuò)鏈劑的以聚四氫呋喃二元醇（PTMG），異佛爾酮二異氰酸酯（IPDI），二羥甲基丙

5、酸（DMPA）為原料的一系列穩(wěn)定均勻、顏色均勻豐滿的紅色水性聚氨酯分散體IPDI-HAAD-PU被成功制備。研究發(fā)現(xiàn)，制得的IPDI-HAAD-PU紅色水性聚氨酯具有較好的熱遷移性、乳液穩(wěn)定性、色彩穩(wěn)定性等。與此同時(shí)，由于1,5-HAAD含量對(duì)材料熱性能，機(jī)械性能和抗水性也被系統(tǒng)研究。為考察二元醇的光學(xué)性質(zhì)，分別將1,5-HAAD，1,4-HAAD，1,5-HOAD三色二醇接入聚氨酯分別合成紅色，藍(lán)色和黃色水性聚氨酯乳液。通過UV-VI