论文部分内容阅读
提高水性聚氨酯的综合性能是聚氨酯结构改性的重要研究内容。论文从三方面对水性聚氨酯进行改性即主链结构改性，环氧树脂接枝共聚改性和蒙脱土纳米材料的复合改性。主链结构改性。首先研究了预聚物中-NCO／-OH比值、DMPA含量对涂膜性能的影响。随后研究了以蓖麻油为交联剂和以乙二胺、己二胺及二乙烯三胺等不同胺类为扩链剂对水性聚氨酯的改性，讨论了它们对乳液及涂膜的影响。结果表明：预聚物中-NCO／-OH比值过大则涂膜较脆，比值过小则涂膜较软并发粘；而DMPA的含量则影响了聚氨酯乳液的外观、粘度、粒径及聚氨酯材料的耐水性；用农作物蓖麻油代替传统小分子作为交联剂不仅降低成本而且取得良好效果，蓖麻油含量(Wt％)为7.1％时得到涂膜力学性能较好；二乙烯三胺对聚氨酯涂膜的改性效果较佳，其含量(Wt％)为13％时可获得力学性能、耐化学品性能及耐热性较好的聚氨酯漆膜。环氧树脂接枝共聚改性。研究不同类型及不同含量的环氧树脂对水性聚氨酯的改性。讨论环氧树脂的种类和用量对聚氨酯乳液外观、储存稳定性的影响，同时考察环氧树脂改性水性聚氨酯在力学性能、耐化学品性能及热性能方面的改善和此条件下胺类扩链剂对乳液的影响。结果表明：体系中环氧基越多越不利于乳液储存稳定性，且分散体粒子粗大导致外观不佳，但是当添加适量(13.7％)的环氧树脂时有利于力学性能、耐化学品性能及热性能的提高。胺类和环氧基共存致使乳液稳定性变差。无机粒子与聚合物复合改性。用自制的阳离子聚氨酯聚电解质改性天然蒙脱土，然后将改性的蒙脱土用于制备聚氨酯／蒙脱土纳米复合材料。应用X射线衍射(WXRD)、傅立叶变换红外光谱(FT-IR)、原子吸收光谱(AAS)等仪器研究了改性后的有机蒙脱土(OMMT)的结构特性，同时通过电镜(TEM)分析及示差扫描量热法(DSC)、热失重分析(TGA)等仪器表征了聚氨酯／有机蒙脱土纳米复合材料的结构与性能。结果表明：阳离子聚氨酯聚电解质插层进入蒙脱土层间，有机蒙脱土(OMMT)层间距由未改性MMT的1.26 nm扩大到2.02 nm；蒙脱土在复合材料中得到纳米级分散，蒙脱土被剥离成片状分散于聚合物机体中；热分析结果表明复合材料的Tg得到大幅度提高，热稳定性亦有一定程度的改善。