水性聚氨酯的合成和改性研究.pdf

1、水性聚氨酯（WPU）是一種新型的以水為溶劑的聚氨酯體系，該乳液由于其優(yōu)良性能和無污染被廣泛應用。本課題旨在制備聚苯乙烯(PS)改性的水性聚氨酯乳液，并在此基礎上做出性能優(yōu)異的水性聚氨酯共混體系，還利用核－殼乳液聚合新技術制備出水性聚氨酯－聚苯乙烯互穿網絡聚合物（IPN）乳液，這種合成工藝是聚氨酯改性的一個新的發(fā)展方向。 本論文研究了單組分水性聚氨酯乳液的制備過程及工藝控制，研究結果表明異氰酸酯指數(shù)（R）和親水基團的含量（－COO

2、H％）對水性聚氨酯的乳液及膠膜性能有較大影響。異氰酸酯指數(shù)的增加提高了膜的拉伸強度和硬度，斷裂伸長率下降；而親水性基團的增加改善了預聚體的親水性，乳液粒徑變小，乳液穩(wěn)定性提高，同時膜的強度增加，但耐水性下降。綜合水性聚氨酯乳液和膠膜的性能，確定合成水性聚氨酯的最優(yōu)配比，R＝3.0，親水基團的含量（－COOH％）＝1.3％。同時研究了催化劑辛酸亞錫的加入對水性聚氨酯性能的影響，結果表明加入催化劑不單大大提高了反應效率，而且大大提高了水性聚

3、氨酯膠膜的機械性能。 采用核－殼乳液聚合新技術，利用疏水性的苯乙烯對自配的水性聚氨酯進行改性研究，得到了具有核－殼結構的水性聚氨酯乳液，利用原子力顯微鏡（AFM）和動態(tài)機械分析（DMA）等工具研究了聚氨酯和聚苯乙烯的相容性問題。同時利用交聯(lián)劑二乙烯基苯對苯乙烯進行交聯(lián)改性，線性聚氨酯鏈段貫穿于聚苯乙烯網絡中形成PU-PS半互穿聚合物網絡，兩者相容性增加，并大大改善了膜的性能。其中對耐水性能影響顯著，吸水率從單組分時的10.6％到