纳米改性水性聚氨酯的研究

论文摘要

本文采用甲苯二异氰酸酯（TDI）缩合聚乙二醇（PEG）接枝改性纳米SiO2和纳米TiO2粒子。通过沉降试验、粒度分析和SEM形貌学研究表明改性后的纳米SiO2、TiO2的团聚现象得到改善；通过FTIR、TG分析表明纳米粒子表面成功接枝上TDI和PEG.。当n（TDI）：n（PEG）为1:0.8时,纳米粒子的有机接枝率最高,并且在无水乙醇中分散性较好。采用预聚体法成功地合成出了水性聚氨酯乳液,讨论了其合成工艺和物料配比对乳液和涂膜性能的影响,确定了最佳合成条件。采用共混法制备水性聚氨酯树脂/一氧化硅-二氧化钛纳米复合涂料,电镜观测表明改性后的纳米粒子在乳液中分散均匀,无团聚现象。通过对树脂黏度、吸水率、耐酸性、硬度、拉伸强度和断裂伸长率等性能的测试,结果表明：纳米粒子改性后的水性聚氨酯乳液力学性能比未改性前得到改善和提高,纳米粒子添加量为0.5%时,水性聚氨酯乳液的力学性能最佳,附着力为0级,拉伸强度为26MPa,断裂伸长率971%,铅笔硬度为2H,涂膜耐水性和耐酸性均得到提高。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 创新点摘要
• 前言
• 第一章 文献综述
• 1.1 纳米粒子及其改性
• 1.1.1 纳米粒子的性质
• 1.1.2 纳米粒子的团聚及表面改性
• 1.2 水性聚氨酯涂料
• 1.2.1 水性聚氨酯发展历程
• 1.2.2 水性聚氨酯的制备原理和方法
• 1.2.3 水性聚氨酯的有机改性
• 1.3 纳米改性水性聚氨酯
• 1.3.1 纳米改性水性聚氨酯的目的及意义
• 1.3.2 纳米改性水性聚氨酯的制备
• 1.3.3 纳米改性水性聚氨酯的研究进展
• 1.4 本课题研究的内容
• 第二章 纳米粉体表面改性与表征
• 2.1 改性原理
• 2.2 实验部分
• 2.2.1 实验药品及仪器
• 2.2.2 纳米二氧化硅表面改性
• 2.2.3 纳米二氧化钛表面改性
• 2.2.4 产品分析及表征
• 2.3 结果与讨论
• 2.3.1 沉降实验
• 2.3.2 FTIR分析
• 2.3.3 TG分析
• 2.3.4 SEM分析
• 2.3.5 粒度分析
• 2.4 本章小结
• 第三章 水性聚氨酯制备与表征
• 3.1 水性聚氨酯合成原理
• 3.2 实验部分
• 3.2.1 实验药品及仪器
• 3.2.2 水性聚氨酯的制备
• 3.2.3 反应过程NCO%测定
• 3.2.4 涂膜的制备
• 3.2.5 测试和表征
• 3.3 结果与讨论
• 3.3.1 FTIR分析
• 3.3.2 水性聚氨酯合成工艺考察
• 3.3.3 水性聚氨酯乳液性能的考察
• 3.5 本章小结
• 第四章 纳米改性水性聚氨酯制备与性能研究
• 4.1 实验部分
• 4.1.1 实验药品及仪器
• 2、TiO₂粉体的杂化处理'>4.1.2 纳米SiO₂、TiO₂粉体的杂化处理
• 4.1.3 纳米改性水性聚氨酯的制备
• 4.1.4 涂膜的制备
• 4.1.5 测试和表征
• 4.2 结果与讨论
• 4.2.1 FTIR分析
• 4.2.2 UV-VIS分析
• 4.2.3 纳米复合乳液性能测定
• 4.3 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 发表文章目录
• 致谢
• 详细摘要