富马海松酸水性聚氨酯复合改性研究-应用化学专业论文.docxVIP

万方数据 万方数据 摘 要 本文利用丙烯酸酯、纳米纤维素对富马海松酸水性聚氨酯进行复合改性，进而将松 香衍生物、水性聚氨酯、丙烯酸酯及纤维素的优点有机结合，得到综合性能优良的富马 海松酸水性聚氨酯复合材料。结果表明：丙烯酸酯的引入提高了复合材料的耐溶剂性、 光泽和强度；纳米纤维素的引入提高了材料的拉伸强度和耐热性。 用丙烯酸丁酯（BA）改性富马海松酸水性聚氨酯，制备了丙烯酸丁酯改性富马海松 酸水性聚氨酯复合乳液（FWPUA）。探讨了引发剂种类及用量、聚合温度、聚合时间、 丙烯酸丁酯加入量对产品性能的影响，并且用红外光谱对漆膜的结构进行了表征。结果 表明：当聚合温度在 80 ℃，反应时间为 5 h，采用偶氮二异丁腈和过硫酸铵为复合引发 剂，用量为 0.8％时，可得到性能较佳的稳定乳液，制得的 FWPUA 漆膜的拉伸强度、摆 杆硬度、镜面光泽、耐水性、耐醇性和耐碱性有明显提高。 采用乳液聚合法制备了甲基丙烯酸甲酯（MMA）和丙烯酸丁酯复合改性富马海松酸 水性聚氨酯乳液（FWPUA）。探讨了聚合温度、引发剂种类及用量、聚合时间、丙烯酸 酯的比例及加入量对产品性能的影响，并且用红外光谱对漆膜的结构进行了表征。结果 表明：MMA/BA 共聚速度比 BA 聚合快，反应时间为 4 h，MMA 与 BA 的质量比为 2:1, 丙 烯酸酯的用量为 30 % 时得到性能良好、稳定的复合乳液，所得漆膜的拉伸强度、摆杆 硬度、镜面光泽和耐溶剂性等性能有了一定程度的提高。 用纳米纤维素改性富马海松酸水性聚氨酯，制备了纳米纤维素改性富马海松酸水性 聚氨酯复合物（FWPU/CNs）。通过红外光谱、扫描电镜、XRD 对复合物的特征基团、表 面结构和结晶性进行了表征，并测试了复合物的力学性能和耐热性。分析结果显示：纳 米纤维素能够均匀分布在富马海松酸水性聚氨酯中；XRD 检测结果表明复合材料的衍射 峰是纳米纤维素和聚氨酯衍射峰的叠加，并且复合材料中水性聚氨酯的无定形结构和纳 米纤维素的晶体结构没有改变；随着 CNs 含量的增加，FWPU/CNs 复合物的拉伸强度、 弹性模量和耐热性明显提高。 关键词：松香；富马海松酸；水性聚氨酯；丙烯酸酯；纳米纤维素 I II Abstract In this paper, Fumaropimaric acid based waterborne polyurethane (FWPU) was modified by acrylates and cellulose nanocrystals. Modified FWPU with improved comprehensive properties was prepared through a combination of the advantages of WPU, Fumaropimaric acid, acrylates and cellulose nanocrystals composite materials. It was showed that the solvent-resistance, gloss and strength of composite could be increased by addition of acrylates. What is more, the tensile strength and heat resistance were increased by addition of cellulose. The butyl acrylate modified FWPU emulsion was synthesized from Fumaropimaric acid based waterborne polyurethane and butyl acrylate. Effects of initiator type and content, temperature, time and the amount of butyl acrylate on properties of emulsions were studied. The products were characterized by FI-IR spectra. FWPUA with excellent comprehensive properties was obtained on the conditions of using azo-bis-isobutyronitrile and ammonium persulfate as composite initiator, 0.8 wt % content of initiator, temperature at 80 ℃ and r