张蓉:自乳化型水性硝化纤维乳液的制备与性能研究论文

张蓉:自乳化型水性硝化纤维乳液的制备与性能研究论文

本文主要研究内容

作者张蓉(2019)在《自乳化型水性硝化纤维乳液的制备与性能研究》一文中研究指出:溶剂型硝基涂料因具有干燥快、硬度高、可打磨、易修补、适合大规模施工等优势被广泛应用于文具制造、汽车轮船修补漆、家居涂装等方面。但溶剂型硝基涂料的挥发性有机化合物(VOC)含量高,这些涂料的使用会造成严重的环境污染,危害人体健康。近几年随着环保力度加大以及绿色生产深入人心,具有环境污染小、气味小、不燃、操作方便、节能等优点的水性硝化纤维(WNC)乳液越来越受到此领域科研人员的重视。本论文以硝化纤维(NC)为基材,六亚甲基二异氰酸酯(HDI)为桥联剂,分别以二羟甲基丁酸(DMBA)、丙烯酸(AA)与丙烯酸羟丙酯(HEPA)的共聚产物聚丙烯酸(PA)为亲水试剂,通过桥联剂上的异氰酸酯基(—NCO)与亲水试剂中的羟基(—OH)作用,将亲水基团引入到NC分子链上,使其具有一定的亲水性,能自行分散于水中,分别制备出以DMBA为亲水剂的的水性硝化纤维乳液(HWNC)、聚丙烯酸接枝共聚水性硝化纤维乳液(PWNC),同时将聚丙烯酸与HWNC乳液进行物理共混,制备出聚丙烯酸共混改性水性硝化纤维乳液(BWNC/PA)。本论文的主要研究内容有以下三个方面:1.以二羟甲基丁酸(DMBA)为亲水剂的水性硝化纤维乳液(HWNC)的制备与性能研究。以硝化纤维(NC)、六亚甲基二异氰酸酯(HDI)、二羟甲基丁酸(DMBA)为主要原料,采用自乳化法制备了一种水性硝化纤维乳液(HWNC)。探究了n(HDI):n(NC)、DMBA用量、对乳液及其涂膜性能的影响。结果显示:当HDI为1.2110 g,DMBA为1.0100 g,NC为4.3370 g,三乙胺(TEA)为0.6881g,二月桂酸二丁基锡(DBTDL)为0.040 g时,所制乳液呈淡黄色,平均粒径为78.1 nm,分散系数为0.118,能自然稳定存放90 d,其胶膜的吸水率为9.8%,水接触角为95.7°,拉伸强度为10.9 MPa,耐水性、力学性能及热稳定性明显好于NC胶膜。2.聚丙烯酸接枝共聚改性水性硝化纤维乳液的制备与性能研究。以硝化纤维(NC)、丙烯酸(AA)、丙烯酸羟丙酯(HEPA)、六亚甲基二异氰酸酯(HDI)为主要原料,采用自乳化法制备了聚丙烯酸接枝共聚水性硝化纤维乳液(PWNC),进一步制成PWNC涂膜。考察了AA与HEPA摩尔比、引发剂偶氮二异丁腈(AIBN)质量分数、HDI加入量以及单体聚合温度对PWNC乳液和涂膜的影响,采用FT-IR、表面水接触角测量仪、TEM、TGA、SEM、AFM和Zeta电位测试了PWNC涂膜的化学结构、疏水性、胶粒形态、耐热性以及PWNC乳液的粒径大小。结果表明:当n(AA):n(HEPA)=3:1,NC为3.6 g,AIBN质量分数为0.8%,HDI用量为5.05 g,聚合温度为70℃,DBTDL 0.112 g时,乳液粒子平均粒径和分散系数分别是52 nm和0.102;乳液胶粒呈球形,具有核壳结构。NC涂膜接触角为74.8°,相比较NC涂膜,PWNC涂膜接触角增加至116.3°,PWNC涂膜具有较好的耐水性。3.聚丙烯酸共混改性水性硝化纤维乳液的制备与性能研究。以丙烯酸(AA)、丙烯酸羟丙酯(HEPA)为单体共聚制备聚丙烯酸共聚物,然后将其与第一部分制备的HWNC乳液进行物理共混,制备出聚丙烯酸共混改性水性硝化纤维乳液(BWNC/PA),进一步制成BWNC/PA涂膜。考察了PA质量分数对BWNC/PA乳液和涂膜的影响,采用FT-IR、表面水接触角测量仪、TEM、TGA、AFM和Zeta电位测试了BWNC/PA涂膜的化学结构、疏水性、胶粒形态、耐热性以及BWNC/PA乳液的粒径大小,并且和PWNC乳液及其涂膜性能进行对比分析。结果表明:聚丙烯酸接枝共聚水性硝化纤维乳液性能优于聚丙烯酸共混改性水性硝化纤维乳液。

Abstract

rong ji xing xiao ji tu liao yin ju you gan zao kuai 、ying du gao 、ke da mo 、yi xiu bu 、kuo ge da gui mo shi gong deng you shi bei an fan ying yong yu wen ju zhi zao 、qi che lun chuan xiu bu qi 、jia ju tu zhuang deng fang mian 。dan rong ji xing xiao ji tu liao de hui fa xing you ji hua ge wu (VOC)han liang gao ,zhe xie tu liao de shi yong hui zao cheng yan chong de huan jing wu ran ,wei hai ren ti jian kang 。jin ji nian sui zhao huan bao li du jia da yi ji lu se sheng chan shen ru ren xin ,ju you huan jing wu ran xiao 、qi wei xiao 、bu ran 、cao zuo fang bian 、jie neng deng you dian de shui xing xiao hua qian wei (WNC)ru ye yue lai yue shou dao ci ling yu ke yan ren yuan de chong shi 。ben lun wen yi xiao hua qian wei (NC)wei ji cai ,liu ya jia ji er yi qing suan zhi (HDI)wei qiao lian ji ,fen bie yi er qiang jia ji ding suan (DMBA)、bing xi suan (AA)yu bing xi suan qiang bing zhi (HEPA)de gong ju chan wu ju bing xi suan (PA)wei qin shui shi ji ,tong guo qiao lian ji shang de yi qing suan zhi ji (—NCO)yu qin shui shi ji zhong de qiang ji (—OH)zuo yong ,jiang qin shui ji tuan yin ru dao NCfen zi lian shang ,shi ji ju you yi ding de qin shui xing ,neng zi hang fen san yu shui zhong ,fen bie zhi bei chu yi DMBAwei qin shui ji de de shui xing xiao hua qian wei ru ye (HWNC)、ju bing xi suan jie zhi gong ju shui xing xiao hua qian wei ru ye (PWNC),tong shi jiang ju bing xi suan yu HWNCru ye jin hang wu li gong hun ,zhi bei chu ju bing xi suan gong hun gai xing shui xing xiao hua qian wei ru ye (BWNC/PA)。ben lun wen de zhu yao yan jiu nei rong you yi xia san ge fang mian :1.yi er qiang jia ji ding suan (DMBA)wei qin shui ji de shui xing xiao hua qian wei ru ye (HWNC)de zhi bei yu xing neng yan jiu 。yi xiao hua qian wei (NC)、liu ya jia ji er yi qing suan zhi (HDI)、er qiang jia ji ding suan (DMBA)wei zhu yao yuan liao ,cai yong zi ru hua fa zhi bei le yi chong shui xing xiao hua qian wei ru ye (HWNC)。tan jiu le n(HDI):n(NC)、DMBAyong liang 、dui ru ye ji ji tu mo xing neng de ying xiang 。jie guo xian shi :dang HDIwei 1.2110 g,DMBAwei 1.0100 g,NCwei 4.3370 g,san yi an (TEA)wei 0.6881g,er yue gui suan er ding ji xi (DBTDL)wei 0.040 gshi ,suo zhi ru ye cheng dan huang se ,ping jun li jing wei 78.1 nm,fen san ji shu wei 0.118,neng zi ran wen ding cun fang 90 d,ji jiao mo de xi shui lv wei 9.8%,shui jie chu jiao wei 95.7°,la shen jiang du wei 10.9 MPa,nai shui xing 、li xue xing neng ji re wen ding xing ming xian hao yu NCjiao mo 。2.ju bing xi suan jie zhi gong ju gai xing shui xing xiao hua qian wei ru ye de zhi bei yu xing neng yan jiu 。yi xiao hua qian wei (NC)、bing xi suan (AA)、bing xi suan qiang bing zhi (HEPA)、liu ya jia ji er yi qing suan zhi (HDI)wei zhu yao yuan liao ,cai yong zi ru hua fa zhi bei le ju bing xi suan jie zhi gong ju shui xing xiao hua qian wei ru ye (PWNC),jin yi bu zhi cheng PWNCtu mo 。kao cha le AAyu HEPAma er bi 、yin fa ji ou dan er yi ding jing (AIBN)zhi liang fen shu 、HDIjia ru liang yi ji chan ti ju ge wen du dui PWNCru ye he tu mo de ying xiang ,cai yong FT-IR、biao mian shui jie chu jiao ce liang yi 、TEM、TGA、SEM、AFMhe Zetadian wei ce shi le PWNCtu mo de hua xue jie gou 、shu shui xing 、jiao li xing tai 、nai re xing yi ji PWNCru ye de li jing da xiao 。jie guo biao ming :dang n(AA):n(HEPA)=3:1,NCwei 3.6 g,AIBNzhi liang fen shu wei 0.8%,HDIyong liang wei 5.05 g,ju ge wen du wei 70℃,DBTDL 0.112 gshi ,ru ye li zi ping jun li jing he fen san ji shu fen bie shi 52 nmhe 0.102;ru ye jiao li cheng qiu xing ,ju you he ke jie gou 。NCtu mo jie chu jiao wei 74.8°,xiang bi jiao NCtu mo ,PWNCtu mo jie chu jiao zeng jia zhi 116.3°,PWNCtu mo ju you jiao hao de nai shui xing 。3.ju bing xi suan gong hun gai xing shui xing xiao hua qian wei ru ye de zhi bei yu xing neng yan jiu 。yi bing xi suan (AA)、bing xi suan qiang bing zhi (HEPA)wei chan ti gong ju zhi bei ju bing xi suan gong ju wu ,ran hou jiang ji yu di yi bu fen zhi bei de HWNCru ye jin hang wu li gong hun ,zhi bei chu ju bing xi suan gong hun gai xing shui xing xiao hua qian wei ru ye (BWNC/PA),jin yi bu zhi cheng BWNC/PAtu mo 。kao cha le PAzhi liang fen shu dui BWNC/PAru ye he tu mo de ying xiang ,cai yong FT-IR、biao mian shui jie chu jiao ce liang yi 、TEM、TGA、AFMhe Zetadian wei ce shi le BWNC/PAtu mo de hua xue jie gou 、shu shui xing 、jiao li xing tai 、nai re xing yi ji BWNC/PAru ye de li jing da xiao ,bing ju he PWNCru ye ji ji tu mo xing neng jin hang dui bi fen xi 。jie guo biao ming :ju bing xi suan jie zhi gong ju shui xing xiao hua qian wei ru ye xing neng you yu ju bing xi suan gong hun gai xing shui xing xiao hua qian wei ru ye 。

论文参考文献

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  • 论文详细介绍

    论文作者分别是来自陕西科技大学的张蓉,发表于刊物陕西科技大学2019-07-15论文,是一篇关于水性硝化纤维论文,丙烯酸羟丙酯论文,聚丙烯酸论文,二羟甲基丁酸论文,接枝共聚论文,物理共混论文,陕西科技大学2019-07-15论文的文章。本文可供学术参考使用,各位学者可以免费参考阅读下载,文章观点不代表本站观点,资料来自陕西科技大学2019-07-15论文网站,若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权,请联系我们删除。

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