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醇溶型聚氨酯脲树脂的制备及其结构与性能研究

作　者: 李海芹
导　师: 史铁钧
学　校: 合肥工业大学
专　业: 材料学
关键词: 聚氨酯脲 醇溶型 制备 结构 性能
分类号: TQ325
类　型: 硕士论文
年　份: 2006年
下　载: 230次
引　用: 4次
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内容摘要


本文以聚氧化丙烯二元醇(PPG2000)与异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)或甲苯二异氰酸酯(TDI)以及异佛尔酮二胺(IPDA)原料,合成醇溶型聚氨酯脲基料。利用PPG600、聚氧化乙烯二元醇(PEG200)、PPG1000、聚氧化丙烯二元胺(D2000)、聚己二酸新戊二醇酯(PNA2000)取代聚氨酯脲基料中部分或全部PPG2000,或增加异氰酸酯的量,在混合溶剂中合成出一系列聚氨酯脲树脂溶液。通过差示扫描量热法(DSC),傅立叶红外变换光谱(FTIR),热重分析(TG)以及力学性能测试对合成的聚氨酯脲树脂进行微观结构和性能研究。 1.PPG600取代部分PPG2000时,随着PPG600含量的增大,聚氨酯脲树脂结构中完全氢键化的氨酯羰基含量增加,而脲羰基的氢键化程度降低,树脂的软硬段相容性增强;树脂的拉伸强度增大,断裂伸长率降低。PEG200取代部分PPG2000时,随着PEG200含量的增大,树脂结构中完全氢键化的氨酯羰基含量也增加,但脲羰基的氢键化程度先降低后升高;树脂的拉伸强度增大,并且在PEG200含量较高时树脂的拉伸强度比相同硬段含量含PPG600的树脂大。增加异氰酸酯的量时,树脂结构中氨酯羰基、脲羰基的氢键化程度均增大,软硬段微相分离程度提高;树脂的拉伸强度增大,但增加幅度比相同硬段含量含PPG600和PEG200树脂的小。 2.PPG1000合成聚氨酯脲树脂时,硬段密度较大,分子链的溶解性较差,扩链困难,树脂的拉伸强度较小。D2000合成聚脲树脂时,极性很强的脲基含量较高,分子扩链比较困难,树脂的分子量较低,力学性能较差。但随着脲基含量的增加,树脂的耐热性提高。PNA2000取代部分或全部PPG2000时,树脂的拉伸强度增大,断裂伸长率降低。 3.与TDI基聚氨酯脲相比,IPDI基聚氨酯脲硬段结构规整,硬段之间容易聚集,因此氨酯羰基和脲羰基的氢键化程度较高。 4.纯聚醚合成的聚氨酯脲树脂的乙醇溶解性较好,而结构中含有聚酯的聚氨酯脲树脂需要用乙酸乙酯和乙醇的混合溶剂作溶剂。

全文目录


第一章 文献综述  13-22
  1.1 前言  13
  1.2 聚氨酯油墨的发展  13-14
  1.3 醇溶型聚氨酯油墨发展的必要性  14-15
  1.4 聚氨酯合成反应基础  15-16
  1.5 聚氨酯树脂的结构与性能  16-19
    1.5.1 聚氨酯树脂结构中的软段和硬段  16-17
    1.5.2 聚氨酯树脂的微相分离  17-18
    1.5.3 聚氨酯树脂结构中的氢键  18-19
    1.5.4 聚氨酯树脂的耐热性  19
  1.6 不同硬段含量聚氨酯树脂的结构与性能关系  19-21
  1.7 本课题研究的内容和意义  21-22
第二章 实验部分  22-27
  2.1 原料及试剂  22
  2.2 实验仪器及设备  22-23
  2.3 实验方案  23-24
  2.4 工艺流程  24
  2.5 实验方法  24
  2.6 测试方法及仪器  24-27
    2.6.1 预聚体中—NCO含量的测定  24-25
    2.6.2 傅利叶红外变换光谱(FTIR)测试  25
    2.6.3 差示扫描量热法(DSC)测试  25
    2.6.4 热失重(TG)测试  25-26
    2.6.5 力学性能测试  26-27
第三章 聚氨酯脲树脂的微观结构和性能研究  27-50
  3.1 以混合聚醚Ⅰ(PPG2000和PPG600)，IPDI和IPDA为原料的聚氨酯脲树脂  27-32
    3.1.1 聚氨酯脲树脂的合成  27
    3.1.2 聚氨酯脲微观结构  27-30
    3.1.3 耐热性  30-31
    3.1.4 力学性能  31-32
  3.2 以混合聚醚Ⅱ(PPG2000和PEG200)，IPDI和IPDA为原料的聚氨酯脲树脂  32-35
    3.2.1 聚氨酯脲树脂的合成  32
    3.2.2 聚氨酯脲微观结构  32-35
  3.3 以聚醚(PPG2000)，IPDI和IPDA为原料的聚氨酯脲树脂  35-38
    3.3.1 聚氨酯脲树脂的合成  35
    3.3.2 聚氨酯脲微观结构  35-38
  3.4 以聚醚聚酯混合物(PPG2000和PNA2000)，TDI和IPDA为原料的聚氨酯脲树脂  38-41
    3.4.1 聚氨酯脲树脂的合成  38-39
    3.4.2 聚氨酯脲微观结构  39-41
    3.4.3 力学性能  41
  3.5 以聚醚二元醇和聚醚二元胺混合物(PPG2000和D2000)，IPDI和IPDA为原料的聚氨酯脲树脂  41-45
    3.5.1 聚氨酯脲树脂的合成  41-42
    3.5.2 聚氨酯脲微观结构  42-43
    3.5.3 耐热性  43-44
    3.5.4 力学性能  44-45
  3.6 PPG2000，PPG2000／PPG600(30／70)以及PPG1000合成的聚氨酯脲树脂的微观结构和力学性能  45-47
    3.6.1 聚氨酯脲微观结构  45-47
    3.6.2 力学性能  47
  3.7 IPDI基聚氨酯脲(PUU-1)与TDI基聚氨酯脲(PUU-10)的微观结构  47-50
第四章 聚氨酯脲树脂的溶解性研究  50-52
  4.1 聚醚型聚氨酯脲的溶解性  50
  4.2 聚醚聚酯混合型聚氨酯脲的溶解性  50-52
    4.2.1 聚醚聚酯混合型聚氨酯脲树脂溶液的溶解性  51
    4.2.2 聚醚聚酯混合型聚氨酯脲树脂干膜的溶解性  51-52
结论  52-53
参考文献  53-54

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中图分类: > 工业技术 > 化学工业 > 合成树脂与塑料工业 > 聚合类树脂及塑料
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