论文部分内容阅读
四甲基二甲苯二异氰酸酯(TMXDI)是一种新发展起来的脂肪族异氰酸酯,其潜在用途广泛,主要用于水性聚氨酯(WPU),油墨,密封剂,胶粘剂,弹性体,汽车涂料和木器涂料等。TMXDI可有效改善聚氨酯产品的强度,附着力,外观,弹性和耐久性。本论文围绕TMXDI合成聚氨酯进行了一系列的研究。首先,我们使用合成的聚酯作为软链段,TMXDI作为硬链段,二羟甲基丙酸(DMPA)进行扩链,制备得到NCO基团封端的预聚物,再用其和苄胺、TMXDI合成具有抗流挂性能的SCA树脂。通过实验发现:SCA树脂的触变因子与预聚物的NCO值有密切关联,NCO值越低,触变性越小,同时,随着SCA晶体的含量从1%到9%的增加,树脂的触变因子先增大再减小。通过测试发现,在NCO值为2%,SCA晶体含量为4%时,触变性最好,即抗流挂性能最强。在汽车涂料的应用测试中,涂层没有流挂,涂层的外观,网格和石击附着力都能满足要求,具有潜在的商用价值。其次,我们使用聚酯作为软链段,使用TMXDI作为硬链段,并使用二羟甲基丙酸(DMPA)进行扩链,通过二甲基乙醇胺(DMEA)进行中和,成功合成了阴离子WPU乳液;分别以TMXDI、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)为硬链段,使用N-甲基二乙醇胺(N-DMEA)进行扩链,通过冰醋酸进行中和,成功合成了两种不同异氰酸酯类型的阳离子型WPU乳液。并对乳液进行了傅里叶变换红外光谱分析,粒度分析,电位分析,溶胶凝胶色谱分析,升温流变分析等。通过实验可以发现:使用TMXDI合成的预聚体粘度较使用IPDI合成的预聚物粘度低,有益于合成更高分子量的WPU乳液。随着中和度的增加,WPU乳液的粒径变小,电位增大,粘度变高,改善了乳液的分散性和稳定性。本文选用中和度为95%时,获得的WPU乳液分散性和稳定性最好;对比两种离子型WPU乳液的升温流变曲线,两种乳液具有相同的变化规律,可以看出乳液的粘度都随着测量温度的升高都是先上升后下降,然后乳液的粘度在高温区再上升;对阴离子型WPU乳液进行汽车涂料的应用测试,外观和石击附着力都能满足要求。