MDI-50基水性聚氨酯乳液的制备及其改性的研究

• 作 者: 靳勇霞
• 出 处: 燕山大学
• 发表日期: 2016年期
• 关键词: 纳米TiO2 表面改性 水性聚氨酯 复合材料 热稳定性 紫外吸收强度

通过物理或化学手段改善水性聚氨酯产品的性能,一直受到从事高分子材料领域人员的重视,本论文采用纳米TiO₂为紫外吸收剂,通过对纳米TiO₂粒子表面改性,提高其在水性聚氨酯中的分散性。在本论文中,用硬脂酸和r-氨丙基三乙氧基硅烷（KH550）对纳米TiO₂进行表面修饰,来提高纳米TiO₂在聚氨酯基体中的分散性。通过对活化指数、FTIR、TG、SEM的测试结果进行分析,得出最佳改性条件为:改性剂用量为7%、改性温度为60℃、改性时间为2 h,而且KH550改性纳米TiO₂效果比硬脂酸改性效果更好。以MDI-50和聚丙二醇（PPG）为主要原料制备出水性聚氨酯,研究R值（NCO/OH）、二羟甲基丙酸（DMPA）含量、预聚反应温度、预聚反应时间、扩链反应温度、扩链反应时间、乳化温度对水性聚氨酯乳液性能和外观的影响,确定制备水性聚氨酯的最佳方案,最佳方案为:R值为3、DMPA含量为7%、预聚反应温度为55℃、预聚反应时间为2 h、扩链反应温度为70℃、扩链反应时间为2.5 h、乳化温度为室温时所制备的水性聚氨酯乳液性能最好。在制备水性聚氨酯的最佳方案下加入改性后的纳米TiO₂颗粒,用机械共混的方法制备水性聚氨酯/纳米TiO₂复合材料,通过红外、TG、紫外-可见吸收光谱测试可以得知纳米TiO₂的加入可以提高了水性聚氨酯的热稳定性和紫外吸收强度,而且随着改性纳米TiO₂质量的增加,热稳定性和紫外吸收强度也随之增加。