设计实验.doc

课程设计实验报告 课题题目： 学生姓名： 学 号： 院 系 班 级: 专 业： 教 师： 张宏伟 组 员：课题设计的目的 2 摘要： 3 关键词： 3 1、水性聚氨酯材料的进展与应用 4 1.1水性聚氨酯材料的研究进展 4 1.2水性聚氨酯的应用 4 1.2.2 聚氨酯防腐蚀涂料 4 1.2.3聚氨酯木器家具涂料 5 2、水性聚氨酯的性质及合成工艺 6 2.1性质： 6 2.2合成原料： 6 2.3合成机理： 7 3、实验过程 8 3.1原材料和原材料在配方中的作用 8 3.2产品加工流程和仪器设备 8 3.3实验的设计和实施 8 3.3.1水性聚氨酯乳液的合成原理 8 3.3.2水性聚氨酯乳液的合成步骤 9 3.3.3水性聚氨酯涂膜的制备 9 3.4产品的性能测试 9 3.4.1产品性能测试设备 9 3.4.2性能测试的参数与标准 9 4、结果与讨论 10 4.1数据记录 10 4.2分析与讨论 10 5、实验结论及改进 11 5.1实验结论 11 5.2实验改进： 11 5.2.1DMPA含量及加入方式的影响： 11 5.2.2丙酮含量及加入时间的影响： 11 5.2.3实验过程中的水的影响： 12 5.2.4实验过程中温度的影响： 12 5.2.5水性聚氨酯涂抹的影响： 12 5.3结语： 12 【参考文献】： 13 课题设计的目的聚氨酯是以水代替有机溶剂作为分散介质的新型体系，也称水分散聚氨酯、水系聚氨酯或水基聚氨酯。水性聚氨酯以水为溶剂，无污染、安全可靠、机械性能优良、相容性好、易于改性等优点。(Waterborne?Polyurethane，WPU)是PU?或水基PU。它具有无毒，不易燃烧，不污染环境，节能，安全可靠，不易损伤被涂饰表面，易操作和改性等优A、多异氰酸酯：水性聚氨酯合成的多异氰酸酯包括芳香族和脂肪族两大类。芳香族主要有TDI（甲苯二异氰酸酯）、MDI（二苯基甲烷二异氰酸酯）；脂肪族主要有HDI（六亚甲基二异氰酸酯）、IPDIB、低聚物多元醇：水性聚氨酯合成用低聚物多元醇主要包括聚醚型、聚酯型两大类，它构成聚氨酯的软段。??C、扩链剂：为了调节分子量及软、硬段比例，在水性聚氨酯合成中常使用扩链剂。扩链剂主要是多官能度醇类或胺类化合物。??D、亲水剂（亲水性扩链剂）：亲水性扩链剂指能在水性聚氨酯大分子主链上引入亲水基团的扩链剂，它是水性聚氨酯制备中使用的功能单体。该类扩链剂中带有羧基、磺酸基或叔胺基，结合有此类基团的聚氨酯经中和、离子化，即呈现水溶性。1.3.1.5?中和剂（成盐剂）??E、中和剂是一种能和羧基、磺酸基或叔胺基成盐的试剂。水性聚氨酯使用的中和剂是三乙胺、氨水、盐酸及醋酸等。??F、?溶剂：水性聚氨酯预聚体制备时粘度较大，为方便传质、传热，尤其是后期的乳化，必须加入适当的溶剂。??G、?水：水性聚氨酯中水是分散介质，为提高稳定性，此时应使用去离子水或蒸馏水。103量级 3.3.2水性聚氨酯乳液的合成步骤 ①称取23.6g聚丙二醇加入500mL三口烧瓶中在机械搅拌下升温到120 oC进行熔融。 ②降温到85 oC，一定搅拌速度下缓慢滴加7.2g甲苯二异氰酸酯，恒温反应1 h。 ③加入1.58g二羟甲基丙酸（DMPA）, 继续搅拌反应2 h 后, 得到预聚体。 ④随后, 温度降至50 oC，加入适量丙酮降低体系黏度, 加入三乙胺（TEA） 中和成盐,反应0.5 h。 ⑤冷却至室温后，加入150mL冰水进行分散，继续搅拌1h后得到水性聚氨酯乳液，待用。 3.3.3水性聚氨酯涂膜的制备 将制备好的水性聚氨酯均匀的刮涂在事先准备好的织物上，置于烘箱内烘干待用。 3.4产品的性能测试 3.4.1产品性能测试设备 YG（B）461E-Ⅱ型数字式织物透气仪?YG（B）812D-20型数字式渗水型测定仪GB/ T 4744- 1997方法, 采用宁波纺织仪器厂的YG（B）812D-20型E-Ⅱ型数字式透气仪 4、结果与讨论 4.1数据记录 组别 透气率（mm/s） 水压（Pa） 1 281.2 956 2 217.6 665 3 11.2 745 4.2分析与讨论 第三组的透气率数据与第一组和第二组有明显差距，所以第三组数据不列入考虑。而第一组与第二组的差距属于实验误差，因为涂料是一次实验做出来的，所以最大的实验误差应该出于涂膜时候的厚薄不均。 5、实验结论及改进 5.1实验结论 尽管水性聚氨酯具有非常优良的环保性能，但是还是存在耐高温性能不佳，耐水性差初粘力低干燥: 交联改性共聚改性和复合改性等,还用作涂料印花粘合剂、柔软与防皱整