环氧改性水性聚氨酯的制备(2)
4.5 扩链剂EDA的用量对水性聚氨酯的影响 16
4.6 改性方法对水性聚氨酯的影响 17
4.7 DMPA加入方式对水性聚氨酯的影响 18
4.8 分散工艺对水性聚氨酯的影响 20
4.9 中和工艺的选择 21
5 结论 23
致 谢 24
参考文献 25
1 绪论
1.1 选题的科学意义和应用前景
随着人类生活水平的提高，环保法规也越来越严格，各种环保条例对挥发性有机物（VOC）的排放量、有害溶剂的含量都有严格的限制。用水取代有机溶剂作为主要介质合成的水性聚氨酯，具有不易燃、无毒、环境友好等优点，但因为分子链含有亲水链节或离子基团导致其耐水性不好、固含量低等问题，因此通过环氧树脂、丙烯酸酯等对其进行改性更好的提高WPU的综合性能，扩大其应用范围。
环氧树脂具有很好的粘接能力、高强度、高模量、优良的附着力及良好的耐化学品性，由于环氧树脂是多羟基化合物，能够直接与异氰酸根反应，将环氧树脂引入聚氨酯的主链上，能形成部分网络结构性能变得更加优异，另外利用环氧树脂环氧基团的高活性，通过引入其他分子开环接入水性聚氨酯中，从而提高水性聚氨酯涂膜的力学性能、耐高温性和耐水性。丙烯酸酯聚合物具有力学强度高、耐老化、抗黄变、耐水性好等优点，将其与聚氨酯进行乳液共聚，既可克服水性聚氨酯耐水性差、固含量不高等缺点，又可克服单一丙烯酸酯耐有机溶剂性差、耐热性耐磨性差等缺点，从而使两者取长补短令胶膜的性能得到明显改善，这一直被业界视为开发高性能水性聚氨酯的重要途径。综合运用多种手段，基于特殊性能兼顾常规应用的设计思路开发以及完善水性聚氨酯的性能必将成为改性聚氨酯的主要方向。
1.2 水性聚氨酯
1.2.1 水性聚氨酯概述
聚氨酯（PU）是一种分子链段中含有重复 的高分子化合物，它的结构为 ，聚氨酯通常是由含有两个或多个活泼氢的化合物（一般情况下为聚醚或聚酯二元醇）和二元或多元异氰酸酯通过一步步的聚合反应慢慢合成[1~3]。聚氨酯的耐磨、软硬度可调、耐低温、附着力强等优点，所以它被广泛应用于纺织、建筑、汽车、造纸、医药等领域。早期的聚氨酯大多是含有大量的有机溶剂，它易燃易挥发，不仅污染了环境，同时也对人们的健康造成了危害。现代科学技术和现代工业的发展对环境的污染和对人类自身的危害越来越大，所以寻求新的发展模式已成必然，“环保低碳”已成当今发展的主流。聚氨酯行业在环保的压力及相关法规约束下，环保型聚氨酯的研制开发已成为必然的发展趋势，水性聚氨酯在这种背景下应运而生。水性聚氨酯是一种以水作为溶剂代替原先的有机溶剂作为分散介质的新型聚氨酯体系，它既具有水性乳液低VOC含量的特点，也具有溶剂型聚氨酯高性能的优点，是一种优异的环境友好型材料。
1.2.2 水性聚氨酯的分类
1) 根据分子粒径和乳液的外观，可将水性聚氨酯分为下面三类：①聚氨酯水溶液(粒径小于0.001μm，外观是透明的)；②聚氨酯分散液(粒径0.001nm到0.1μm，外观是透明的)；③聚氨酯乳液(粒径大于0.1μm，外观是白浊的)。
2) 根据聚氨酯主链上所带正负电荷的不同，可将水性聚氨酯分为下面的四类：①阴离子型水性聚氨酯；②阳离子型水性聚氨酯；③非离子型水性聚氨酯；④两性水性聚氨酯
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