羧酸型水性聚氨酯复合材料的制备与表征开题报告

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1. 研究目的与意义

聚氨酯（pu）是聚氨基甲酸酯（polyurethane）的简称，一般定义为在高分子链的主链上含有重复的氨基甲酸酯结构单元的高分子化合物。通常由二元或多元异氰酸酯与含两个或多个活泼氢化合物通过逐步聚合反应聚合而成。从广泛意义上来说，聚氨酯是异氰酸酯的加成物。聚氨酯是一种性能良好，用途广泛的材料。

早期的聚氨酯都是溶剂型的，溶剂型聚氨酯品种众多，用途广泛，在生产生活中占有重要地位。但是由于环境的恶化引起人们环保意识的加强，以环境友好、价格低廉并且易得的水为分散介质的水性聚氨酯逐渐走入了人们的视线之中。水性聚氨酯（wpu）也可称为水系聚氨酯或水基聚氨酯。在反应生成的预聚物中引入亲水基团，成盐后加水乳化便可得到水性聚氨酯。按照分散状态可以把其分为聚氨酯乳液、聚氨酯分散液和聚氨酯溶液。

相比于传统的溶剂型聚氨酯水性聚氨酯具有不燃、无毒、无污染、节能环保、voc低、易改性、易于保存等特点。但是由于使用环境的多样性，需要对wpu进行改性，以满足不同的使用条件与特殊要求。

2. 国内外研究现状分析

聚氨酯乳液的开发及生产几乎与聚氨酯树脂的工业化同时进行。当拜耳及其同事开始筹建聚氨酯树脂制品的实验车间时，1943年德国的另一个化学家，聚己内酯发明人斯克拉克（p.schlack）在乳化剂及保护胶体的存在下，将二异氰酸酯在水中乳化，并在剧烈搅拌下，添加二胺第一次成功地制备出聚氨酯乳液。

1967年水性聚氨酯生产首次工业化。20世纪80年代后美德日荷等国家才开始从试制阶段逐步发展生产和应用。

我国从1972年开始水性聚氨酯，先后有许多研究机构与生产厂家参与了研究，较早的的有安徽大学、成都科技大学、晨光化工研究所等。经过几十年的发展如今水性聚氨酯已经广泛深入生产生活之中，常见的有聚氨酯弹性体、聚氨酯泡沫、聚氨酯涂料聚氨酯胶黏剂等。对于水性聚氨酯的复合改性则是从近几年开始的。

3. 研究的基本内容与计划

研究内容：

1、水性聚氨酯配方的确定：

（1） r值的确定；

4. 研究创新点

使用市面上使用相对较少的聚酯多元醇制备WPU乳液，同时使用石墨烯对其进行复合改性。