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离子液体改性聚氨酯的制备及性能研究

作　者: 陈玉仙
导　师: 张定军；吴有智
学　校: 兰州理工大学
专　业: 材料加工工程
关键词: 离子型导电聚氨酯 离子液体 二异氰酸酯 表面电阻 抗静电涂料
分类号: O633.14
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要


本文的主要研究工作和试验结果如下:1.室温离子液体（RTILs）是一种应用广泛的化合物,RTILs独特的物理和化学特性都是与“离子”特性有关,其离子化程度和自电离度可以通过离子液体的电导性质来反映。本文选用了咪唑与氯乙醇合成了1,3-二羟乙基咪唑氯盐（1,3- diethoxylimidazoles chloride）[D2mim][Cl],用红外光谱IR和1HNMR进行了结构表征,此离子液体的合成成功对新型离子液体的合成具有一定的指导作用。聚氨酯材料具有原料易得,价格低廉,弹性优良,是常规的电绝缘性材料,其表面电阻率一般为1×1012～1×1015Ω,因此其在导电材料方面的应用就受到了很大的限制。而前人对导电聚氨酯也作了大量的研究,导电聚氨酯复合材料有良好的导电性,但是其的溶解性很差,导致其涂覆性及成膜性很差;聚氨酯聚合物的溶解性较好,但是其导电性能很差,不能满足人们对其的需求。所以本文就考虑用离子液体[D2mim][Cl]与二异氰酸酯（TDI及HDI）聚合合成离子型聚氨酯,并对其导电性,溶解性进行了详细的研究。结果表明:该新型离子型聚氨酯具有优良的导电性能,并且在极性溶剂中具有良好的溶解性能;当单体为HDI时合成的离子型聚氨酯（PUR-H）的导电性能远远优于单体为TDI时合成的离子型聚氨酯（PUR-T）。在最优条件下PUR-H的表面电阻可达1.0×104Ω,而PUR-T表面电阻为1.0×106Ω。2.为了拓展离子液体的应用,合成了一种新型的离子液体1-羟乙基-3-正丁烷基咪唑氯盐离子液体。以所制备的离子液体为反应型抗静电填充剂,制备了丙烯酸抗静电涂料。对所制备的抗静电涂料进行抗静电性能进行了测试。结果表明:1-羟乙基-3-正丁烷基咪唑氯盐离子液体是很好的导电添加剂,当添加量为0时,丙烯酸树脂的表面电阻﹥1012Ω,即为绝缘体;当离子液体的添加量为总量的5%（丙烯酸树脂+N-75+离子液体）时,丙烯酸树脂涂料的表面电阻为1010Ω;当离子液体的添加量为总量的10%时,丙烯酸树脂涂料的表面电阻为106Ω,满足用户需求。

全文目录


摘要  7-8
ABSTRACT  8-10
第一章 绪论  10-32
  1.1 课题的研究意义  10-11
  1.2 离子液体概述  11-18
    1.2.1 离子液体研究进展  11-14
    1.2.2 离子液体特点  14
    1.2.3 离子液体的分类  14-16
    1.2.4 离子液体的理化特性  16-17
    1.2.5 离子液体的合成方法  17-18
  1.3 聚氨酯概述  18-31
    1.3.1 聚氨酯分类  19-21
    1.3.2 聚氨酯制备  21-25
    1.3.3 聚氨酯在导电材料方面的应用  25-26
    1.3.4 聚氨酯在生物可降解方面的应用  26-27
    1.3.5 聚合物发光器件材料  27-28
    1.3.6 水性聚氨酯高分子染料  28-29
    1.3.7 杀菌水性聚氨酯材料  29-30
    1.3.8 聚氨酯水凝胶  30-31
  1.4 本文的研究意义及内容  31-32
    1.4.1 研究意义  31
    1.4.2 研究内容  31-32
第二章 含端羟基离子液体的制备  32-37
  2.1 端羟基离子液体的制备及表征  32-33
    2.1.1 实验部分  32-33
    2.1.2 1,3-二羟乙基咪唑氯盐离子液体的合成  33
    2.1.3 产物产率的计算  33
  2.2 结果与讨论  33-36
    2.2.1 离子液体1,3-二羟乙基咪唑氯盐的结构表征  33-36
    2.2.2 产物产率的影响因素  36
  2.3 本章小结  36-37
第三章 离子液体改性聚氨酯的制备及性能研究  37-44
  3.1 实验部分  38-40
    3.1.1 化学原料  38
    3.1.2 玻璃样片的表面处理  38
    3.1.3 新型离子导电聚氨酯(PUR)的制备  38-39
    3.1.4 导电薄膜的制备  39
    3.1.5 表征及设备  39-40
  3.2 结果与讨论  40-43
    3.2.1 PUR 的合成表征  40
    3.2.2 PUR 的性能讨论  40-43
  3.3 本章小结  43-44
第四章 离子液体填充丙烯酸树脂抗静电涂料的制备及导电性能研究  44-48
  4.1 实验部分  44-46
    4.1.1 化学原料及实验设备  44
    4.1.2 离子液体的制备  44-45
    4.1.3 抗静电丙烯酸树脂涂料的制备  45-46
  4.2 结果与讨论  46-47
    4.2.1 产物产率的影响因素  46
    4.2.2 咪唑氯盐离子液体的添加量对丙烯酸树脂涂料导电性能的影响  46-47
  4.3 本章小结  47-48
第五章 结论  48-49
参考文献  49-61
致谢  61-62
附录 攻读硕士学位期间发表的学术论文、专利  62

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中图分类: > 数理科学和化学 > 化学 > 高分子化学（高聚物） > 杂链聚合物 > 链上含氧的聚合物 > 聚酯
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