1. 研究目的与意义
为了合成出高固含量水性聚氨酯,本课题选用磺酸盐及羧酸盐这两种阴离子型亲水单体,制备固含量在 50%以上且具有良好存储稳定性的水性聚氨酯乳液。
课题中所用磺酸盐为新型市售工业级乙二氨基磺酸钠(x506),其应用及性能未见国内有关报道。
亲水单体是水性聚氨酯制备过程中使用的重要原料,良好的亲水单体可制备储存稳定、性能优异的水性聚氨酯。
2. 国内外研究现状分析
目前水性聚氨酯的固含量只有35%左右, 需要消耗大量的能量和时间干燥, 开发高固体分的水性聚氨酯可以降低施工次数、提高漆膜的丰满度等。
国外对水性高固含量聚氨酯的研究起步比较早, 高固含量的水性聚氨酯已经实现了工业化。
如美国dow 公司的产品聚氨酯分散体syntegra ym2000及syntegra ym2100, 可用于粘合剂、密封剂、涂料等;同时在欧洲, 用于门窗的水性涂料的固含量已经超过50%。
3. 研究的基本内容与计划
本次毕业设计是研究高固含量水性聚氨酯的合成,选用磺酸盐的亲水单体为主要原料,综合考虑原料,溶剂,r值,扩链剂,中和方式等对合成产物得率的影响,并结合合成工艺设计出一条最佳的合成路线。
实验计划:第一阶段:实验准备1. 查阅资料,对水性聚氨酯有一定的了解;2. 购买实验仪器和试剂。
第二阶段:合成实验第一部分:1. 使用一定量的聚合物二元醇和丙酮来制备预聚体;2. 加入计量的eda和aas-na扩链并引入亲水基团来进行离子聚合物的制备;3. 加入计量的去离子水,快速搅拌数分钟,进行自乳化来进行聚合物的分散;4. 用真空泵抽真空脱除丙酮,即得固含量为50%左右的聚氨酯分散体。
4. 研究创新点
(1) 用自制亲水单体氨基磺酸盐 aas-na 代替常规亲水单体 dmpa 合成 pud。
aas-na 的亲水基团为磺酸盐,亲水性强,亲水单体用量少,合成的 pud 有优良的储存稳定性,胶膜有优良的耐水性和弹性。
(2) 制备的 pud 固含量高达 50%。
