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《纖維素基水性高分子乳液的制備與性能研究》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。
1、1070:8論文分類號(hào):2學(xué)校代碼150學(xué)號(hào):8009飧蚤#裁AfSHAANXIUNIVERSITYOFSCIENCE&TECHNOLOGY碩士學(xué)位論文'ThesisforMastersDereeg纖維素子繊制備與性能聽(tīng)4WJI學(xué)科名稱:纖學(xué)論文提交日期:2〇18年3月論文答辯日期:2018年5月■學(xué)位授予單位:陜西科技大圓HI|III圓—匪申請(qǐng)理學(xué)碩士學(xué)位論文論文題目:纖維素基水性高分子乳液的制備及性能研究學(xué)科門(mén)類:理學(xué)一級(jí)學(xué)科:化學(xué)培養(yǎng)單位:化學(xué)與化工學(xué)院碩士生:陳卓
2、導(dǎo)師:蘇秀霞教授2018年5月StudyonPreparationandPropertiesofWaterborneEmulsionbasedonCelluloseDerivativesAThesisSubmittedtoShaanxiUniversityofScienceandTechnologyinPartialFulfillmentoftheRequirementfortheDegreeofMasterofScienceByZhuoChenThesisSupervisor:ProfessorXiuxiaSuMay2018纖維素基水性高分子乳液的制備及性
3、能研究摘要傳統(tǒng)溶劑型硝基涂料由于其易干燥、裝飾性優(yōu)良,受到了廣泛的應(yīng)用。然而,溶劑型涂料含有大量揮發(fā)性有機(jī)物(VOC),不僅危害人體健康,而且污染大氣環(huán)境。因此,研究開(kāi)發(fā)以水為介質(zhì),綠色環(huán)保、VOC含量幾乎為零的水性涂料成為高分子材料行業(yè)發(fā)展的主要方向。本論文引入新一代親水?dāng)U鏈劑二羥甲基丁酸(DMBA)為親水試劑,分別以硝化纖維素(NC)及醋酸纖維素(CA)為成膜物質(zhì),利用羥基(-OH)與異氰酸酯基(-NCO)的預(yù)聚反應(yīng),將親水性的羧酸鹽基團(tuán)引入纖維素分子上,制備綠色環(huán)保的自乳化型水性化高分子乳液。為了提高乳液及涂膜的綜合性能,文中采用丙烯酸(AA)、丙烯酸
4、羥乙酯(HEMA)、含氟丙烯酸酯(FA)共聚物為親水基制備出自乳化型水性硝化纖維乳液。本論文主要研究工作如下:(1)以AA/HEMA/FA共聚物為親水基的水性硝化纖維乳液(FWNC)的制備及性能研究以硝化纖維(NC)、異佛爾酮二異氰酸酯(IPDI)、丙烯酸(AA)、丙烯酸羥乙酯(HEMA)、全氟辛基乙基丙烯酸酯(FA)為主要原料,采用自乳化法制備了一種水性硝化纖維乳液(FWNC)。探究了單體聚合溫度、n(AA)/n(HEMA)比值、FA用量對(duì)乳液及涂膜性能的影響并得到了合成基本配方。結(jié)果表明,當(dāng)單體聚合溫度為60℃,n(AA)/n(HEMA)比值為3.0,F(xiàn)
5、A質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1%時(shí),所得FWNC乳液性能穩(wěn)定,乳液粒徑較小且分布窄,平均粒徑和分散系數(shù)分別是54nm和0.042;TEM分析表明乳液膠粒呈球形,具有核-殼結(jié)構(gòu);水接觸角測(cè)試表明FWNC乳液涂膜吸水率降低至2.0%,接觸角增加至120°,相比較純WNC,F(xiàn)WNC乳液涂膜具有優(yōu)異的耐水性。(2)以DMBA為親水基的水性硝化纖維乳液(DWNC)的制備及性能研究以硝化纖維素(NC),二羥甲基丁酸(DMBA),異佛爾酮二異氰酸酯(IPDI)為主要原料,采用自乳化法制備了一種水性硝化纖維素乳液(DWNC)。探究了n(-NCO)/n(-OH)比值,DMBA的用量對(duì)乳液及涂
6、膜性能的影響并得到了合成基本配方。結(jié)果表明,當(dāng)In(-NCO)/n(-OH)比值為1.03,DMBA質(zhì)量分?jǐn)?shù)為12%時(shí),DWNC乳液粒子以平均粒徑為107.3nm,分散系數(shù)為0.123且呈核-殼結(jié)構(gòu)均勻地分散在水相中;SEM、AFM、TGA分析表明DWNC乳液涂膜表面光滑平整且具有良好的熱穩(wěn)定性;親水單體DMBA的引入,提高了涂膜的力學(xué)性能,此時(shí)乳液薄膜的拉伸強(qiáng)度和斷裂伸長(zhǎng)率分別為15.97MPa、230%;(3)以DMBA為親水基的水性醋酸纖維乳液(DWCA)的制備及性能研究以醋酸纖維素(CA),二羥甲基丁酸(DMBA),異佛爾酮二異氰酸酯(IPDI)為主
7、要原料,采用自乳化法制備了一種水性醋酸纖維乳液(DWCA)。探究了CA用量,n(IPDI)/n(DMBA)比值對(duì)乳液性能的影響并得到了合成基本配方。結(jié)果表明,當(dāng)CA用量為3g,n(IPDI)/n(DMBA)比值為1.25時(shí),DWCA乳液粒子以平均粒徑為130.0nm,分散系數(shù)為0.214且呈核-殼結(jié)構(gòu)均勻地分散在水相中;紅外光譜分析表明,親水基團(tuán)已成功引入到CA分子上且未破壞CA原有的結(jié)構(gòu)骨架;SEM、AFM、水接觸角測(cè)試表明CWCA涂膜表層粗糙程度較低且具有一定的疏水性,其涂膜水接觸角為92.8°。關(guān)鍵詞:硝化纖維素,醋酸纖維素,水性化,自乳化法,含氟丙烯
8、酸酯,二羥甲基丁酸IIStudyonPreparat