核技术与化学生物学院
毕业设计（论文）
论文题目： 水性聚氨酯乳液的合成研究 学生姓名： 学 号： 专 业： 化 学 方 向： 化 工 指导教师：
2012 年 5 月 25 日
湖北科技学院学位论文原创性声明
本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果，除文中已经注明引用的内容外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体均已在文中以明确方式标明，本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。
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作者签名： 年 月 日 导师签名： 年 月 日
目 录
第一部分：论文正文
摘要 ................................................................................................................................................................. 1 关键词 ............................................................................................................................................................. 1 前言 ................................................................................................................................................................. 2 1 实验部分 ..................................................................................................................................................... 2
1.1实验的主要试剂和仪器 ................................................................................................................... 2
1.1.1 试剂 ....................................................................................................................................... 2 1.1.2 仪器 ....................................................................................................................................... 3 1.2实验原理 ........................................................................................................................................... 3 1.3 实验步骤 .......................................................................................................................................... 4 1.4 分析与测试 ...................................................................................................................................... 4
1.4.1 乳液性能 ............................................................................................................................... 4 1.4.2 涂膜性能 ............................................................................................................................... 5
2 结果与讨论 ................................................................................................................................................. 5
2.1 配方因素的影响 .............................................................................................................................. 5
2.1.1 NCO/OH摩尔比(R值)的影响 .............................................................................................. 5 2.1.2 DMPA用量的影响 ................................................................................................................ 7 2.1.3 中和度对乳液及涂膜性能的影响........................................................................................ 8 2.2工艺因素的影响 ............................................................................................................................... 9
2.2.1 DMPA的加入方式的影响 .................................................................................................... 9 2.2.2 分散搅拌强度的影响 ........................................................................................................... 9 2.3 傅立叶变换红外光谱(FTIR)分析 ................................................................................................... 9 3 结论 ........................................................................................................................................................... 10 4 致谢语 ....................................................................................................................................................... 10 参考文献 ....................................................................................................................................................... 11
第二部分：附录部分
附录A：毕业设计（论文）课题任务书 .................................................................................................... 13 附录B：外文文献翻译 ................................................................................................................................ 15 附录C：文献综述 ........................................................................................................................................ 45 附录D：开题报告 ....................................................................................................................................... 53 附录E：指导教师指导毕业设计（论文）情况表 .................................................................................... 59 附录F：毕业设计（论文）评语登记表 .................................................................................................... 61
水性聚氨酯乳液的合成研究
学 生： 指导老师：
湖北科技学院核技术与化学生物学院 湖北 咸宁 437100
摘要：采用聚丙二醇（N220）、甲苯二异氰酸酯（TDI）、1，4-丁二醇（BDO）、二羟甲基丙酸
（DMPA）为基本原料，用预聚物法合成了稳定的聚醚型水性聚氨酯乳液。讨论了NCO/OH(摩尔比)、DMPA的用量和加料方式、中和度和分散搅拌强度对水性聚氨酯乳液及涂膜性能的影响，并对乳液进行了傅立叶红外光谱表征。得出的优化的工艺条件是：NCO/OH摩尔比（初）为9.0~10.0，NCO/OH摩尔比（总）为1.1~1.3，DMPA用量为5%，中和度为95%~100%，溶解分步加料，分散搅拌强度为5000 rpm。实验表明，合成的聚醚型阴离子水性聚氨酯具有较好的乳液稳定性，且涂膜的机械性能优良。
关键词：水性聚氨酯；聚醚二元醇；阴离子；预聚物法
Research of Synthesis of Waterborne
Polyurethane Emulsion
Student: Instructor:
Department of Nuclear technology, Chemistry and Biology Hubei University of Science and Technology, Xianning, Hubei 437100
Abstract: Stable polyether anionic waterborne polyurethane emulsion was synthesized by prepolymer method using polypropylene glycol (N220), toluene diisocyanate (TDI), 1,4-butanediol (BDO), dimethylol propionic acid (DMPA) as raw materials. The influence of mole ratio of NCO/OH, the amount and the feed way of DMPA, mixing strength of dispersion and neutralization degree on the properties of emulsion and the film were discussed, and the emulsion was characterized by FT-IR. The optimized process conditions are obtained: the initial mole ratio of NCO/OH is 9.0~10.0, and the total mo1e ratio of NCO/OH is 1.1~1.3, the amount of DMPA is 5%, neutralization degree was 95% ~100%, the feed way is dissolving and multistep, the mixing strength of dispersion is 5000 rpm. The experimental results show that the polyether anionic waterborne polyurethane emulsion has excellent stability, and its film has good mechanical property.
Keywords: waterborne polyurethane; polyether binary alcohol; anionic; prepolymer
method
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