聚氨酯树脂的生产毕业论文

原材料规格：聚氨酯树脂主要的原料是含异氰酸酯基（NCO）的多异氰酸酯(isocyanate)和含活泼氢的聚醚(ployetherployol)与聚酯多元醇(polyesterployol)。将以上两种基本原料进行化学改性，这种改性的多元醇中间体，可制成具有特殊工艺和特殊物理性能的聚氨酯树脂，从而增加聚氨酯品种与应用领域。除以上原料外，聚氨酯树脂产品广泛采用催化剂、交联剂、扩链剂、发泡剂等助剂，可通过聚氨酯树脂生产工艺、降低成本，延长使用寿命，增加品种等。发泡剂等助剂，可通过聚氨酯树脂生产工艺、降低成本，延长使用寿命，增加品种等。聚氨酯原料：异氰酸酯（脂肪族、芳香族、脂环族）低聚物多元醇（聚酯多元醇、聚醚多元醇（环氧丙烷聚醚多元醇、四氢呋喃聚醚多元醇、其它聚醚多元醇）、其它多元醇）扩链（交联）剂（胺类扩链剂、醇类扩链（交联）剂）催化剂（叔胺类催化剂、金属有机化合物）其它配合剂（阻燃剂、抗氧剂、紫外线吸收剂、着色剂、增塑剂）催化剂的作用在聚氨酯蓬勃发展的过程中，催化剂的作用功不可没。根据聚氨酯制品生产和用途的差异，选择使用催化剂的三种功能：1、促进链增长反应使液态的中、小分子量的化学原料．通过催化剂作用、使其迅速反应，分子链快速增长、形成高分子量的聚合物材料。2、促进反应体系中某些特定的化学反应的反应速度如在聚氨酯泡沫体的合成中，促进-NCO与H2O的反应速度，使之快速反应产生大量二氧化碳气体；促进－NCO与多元醇端羟基间的反应，使之迅速生成氨基甲酸酯基团，分子链迅速增加，加速材料的凝胶速度。3调节反应速度在聚氨酯合成的诸多复杂反应中，通过使用不同类型的催化剂，调节诸多竞争反应历程和平衡，设计的主反应的反应速度，减缓或抑制副反应的发生和进行，借助催化剂的功能，获得最佳分子结构的设计目的。

摘 要 : 采用有机硅氧烷单体与聚醚、二羟甲基丙酸 (DMPA) 和甲苯二异氰酸酯 ( TD I) 反应制备水性聚氨酯涂料。研究结果表明采用后添加有机硅氧烷单体的合成工艺 , 可制备贮存稳定好的水性聚氨酯乳液 ; 凝胶渗透色谱 (GPC) 分析表明有机硅氧烷改性水性聚氨酯提高了聚氨酯的相对分子质量 ; 性能测试表明有机硅氧烷改性水性聚氨酯涂料具有明显的优点 : 涂膜硬度高 , 耐沾污性、耐水性好和耐溶剂性好。 关键词 : 水性聚氨酯 ; 有机硅氧烷 ; 改性 ; 二羟甲基丙酸 0 引 言 聚氨酯具有耐磨性、耐低温、柔韧性好及粘合强度大等特点 , 其在弹性体、泡沫塑料、涂料及黏合剂中已获得了广泛的应用。水性聚氨酯以水为分散介质 , 具有不燃、无毒、不污染环境、节省能源和易加工等优点 , 日益受到人们的青睐。然而常用线型水性聚氨酯存在耐水性、耐沾污性及热稳定性较差等缺点 , 因此 , 往往需要对其进行改性。常用的改性方法是采用丙烯酸酯或环氧树脂进行改性 , 提高水性聚氨酯的交联密度 , 从而提高其耐水性 , 但对提高水性聚氨酯的耐沾污性和热稳定性作用不大。有机硅氧烷是一种可用于乳液合成和水性涂料体系的有机功能性硅氧烷化合物。具有优良的耐水性、耐化学品性、耐温变性、介电性、耐候性、生理惰性和低表面能。常用的硅氧烷改性是采用聚硅氧烷树脂与水性聚氨酯乳液进行物理共混 , 但聚有机硅氧烷与聚氨酯链段的溶解度 1. 2 水性聚氨酯树脂的合成 在氮气保护下 , 将聚醚二醇加入到装有温度计、搅拌装置和回流冷凝器的 1 000 mL 四口烧瓶中 , 加热至 90 ℃ 脱除水分后降温 , 加入 TD I 在 70 ～ 80 ℃反应 3 h, 再加入丁二醇在 70 ～ 80 ℃ 反应 1 h, 用正丁胺滴定法判断反应终点。再加入 DMPA 与 NMP 的混合物和有机硅氧烷单体 , 在 60 ～ 65 ℃ 反应至— NCO 含量达到理论值 , 然后降温至 40 ℃ , 加入三乙胺中和 , 添加丙酮稀释 , 在常温水中乳化 , 用乙二胺扩链 , 最后真空脱去丙酮得到水性聚氨酯分散体 (WPU ) 。在实验过程中 n ( — NCO) ∶ n ( — OH) = 1 . 60 ∶ 1 。