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新型扩链剂和封端剂对聚脲性能影响-effect of new chain extender and blocking agent on polyurea properties
承诺书本人郑重声明:所呈交的学位论文,是本人在导师指导下,独立进行研究工作所取得的成果。尽我所知,除文中已经注明引用的内容外,本学位论文的研究成果不包含任何他人享有著作权的内容。对本论文所涉及的研究工作做出贡献的其他个人和集体,均已在文中以明确方式标明。本人授权南京航空航天大学可以有权保留送交论文的复印件,允许论文被查阅和借阅,可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。(必威体育官网网址的学位论文在解密后适用本承诺书)作者签名:日期:摘要聚脲技术是继水性涂料、粉末涂料和金属涂料后又一重大突破,具有反应快、机械强度高和防水性能优异的特点。然而固化过快使得涂层不连续、分层;而且目前的聚脲技术多以溶剂型或者无溶剂型为主,水乳型的聚脲报道较少。本文合成两种新型二元胺作为扩链剂合成聚脲,延长固化时间、提高力学性能;在聚脲中引入亲水性单体,用甲基丙烯酸羟乙酯封端,然后与丙烯酸酯聚合得到聚脲复合乳液。内容如下:1、N-乙基-3,6-二氨基咔唑合成聚脲:以咔唑为原料,经过溴乙烷烷基化,硝酸硝基化,锡粒还原合成N-乙基-3,6-二氨基咔唑,通过红外、核磁进行表征,然后与预聚体反应生成聚脲。研究了聚脲的凝胶时间、吸水率、机械强度、耐腐蚀性能。当预聚体中NCO由5%增大为25%时,凝胶时间由86s降低为43s、聚脲吸水率由12.1%降低为4.9%、拉伸强度由12.3MPa增加到21.2MPa、断裂伸长率由532%降低为260%,经3%的氯化钠溶液浸泡后,拉伸强度下降了1.7%,断裂伸长率下降幅度为5.1%。2、2,5-二(4-氨基苯基)-1,3,4-噁二唑为扩链剂合成聚脲以对氨基苯甲酸和水合肼为原料,合成2,5-二(4-氨基苯基)-1,3,4-噁二唑,然后与聚脲预聚体反应制备聚脲。当预聚体中NCO由5%增大为25%时,凝胶时间由124s降低为40s、聚脲吸水率由13.3%降低为6.5%、拉伸强度由11.2MPa增加到20.1MPa、断裂伸长率由590%降低为280%,经过腐蚀后,拉伸强度下降了1.5%,断裂伸长率下降幅度为3%。3、丙烯酸酯-聚脲复合乳液以2,4-二异氰酸甲苯酯、D-2000和二羟甲基丙酸(DMPA)聚合得到聚脲预聚体,然后用甲基丙烯酸羟乙酯进行封端,起架桥作用连接丙烯酸酯和聚脲,乳化得到乳液,后与丙烯酸酯发生双键聚合得到复合乳液。确定最佳工艺为R0为4~4.5、Rt为1.5时,乳液稳定性好;随着二羟甲基丙酸增加,其吸水率和黏度增加,当含量为7%时,黏度和吸水率适中;丙烯酸酯含量为30%时,力学性能最佳,拉伸强度为25.6MPa,断裂伸长率为462%;涂膜的初始分解温度为200℃,最终分解温度为400℃;经过质量分数为3%的氯化钠溶液浸泡后,拉伸强度和断裂伸长率均下降2%。关键词:N-乙基-3,6-二氨基咔唑,2,5-二(4-氨基苯基)-1,3,4-噁二唑,封端剂,凝胶时间,吸水率,拉伸强度,断裂伸长率AbstractThetechnologyofpolyureaisanotherremarkabletechnologicalprogressafterwaterbornecoatings,powdercoatingsandmetalcoatings.Polyureareactsfasterthanthepolyurethaneandhavehighmechanicalstrength.However,thereactissofastthatthepolyureafilmoftendiscontinuousandstratified.Andmostofthepresentpolyureatechnologyisaboutsolvent-bastedornonesolventelastomer,thereisafewofthewaterbaseddispersionofpolyurea.Inthispaper,wesynthesizedtwokindofdiaminesaschainextenderandthegeltimewasprolongedwhenthenewchainextendwasusedtosynthesizepolyureas,Introductedhydrophilicchainextenderintopolyurea,thenthroughthefree-radicalemulsionpolymerization,polyurea-acrylatehybridemulsionwassynthesizedbyaddinginitiatoracrylate.Thespecificprocesswasasfollows:N-ethyl-3,6-diamino-carbazolea
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