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《探究聚氨酯改性氯化聚丙烯的制備與性能研究》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、鄭州大學(xué)博士學(xué)位論文聚氨酯改性氯化聚丙烯的制備與性能研究姓名：王學(xué)敏申請學(xué)位級別：博士專業(yè)：化學(xué)工藝指導(dǎo)教師：劉大壯201012摘要氯化聚丙烯(CPP)對聚丙烯塑料具有良好的附著力，近年來作為附著力促進劑在聚丙烯專用涂料中獲得了廣泛應(yīng)用。但在使用過程中發(fā)現(xiàn)，CPP仍存在耐候性和耐沖擊性差、對極性材料粘接能力低、與極性樹脂互容性差等問題。聚氨酯是一種低溫性能優(yōu)良的極性聚合物，采用聚氨酯改性CPP，可賦予CPP良好的耐候性，增強CPP與極性材料的相容性和粘接能力，擴大使用范圍。聚氨酯改性CPP有物理改性和化學(xué)改性兩
2、種方法，本文首先從聚氨酯化學(xué)改性CPP入手，研究了聚氨酯接枝CPP(PU-g-CPP)的性能，然后，為了簡化制備工藝，提高產(chǎn)品的工業(yè)應(yīng)用價值，進一步研究了接枝反應(yīng)產(chǎn)物不用分離，直接用作復(fù)合物涂料樹脂的使用性能。綜述了PU-g-CPP的合成方法，結(jié)合實驗室原有試驗基礎(chǔ)，設(shè)計了以馬來酸酐接枝CPP(MCPP)為接枝母體，以端異氰酸酯基聚氨酯預(yù)聚物為大分子接枝單體，利用異氰酸酯基與馬來酸酐基團的反應(yīng)，采用溶液法制備PU-g-CPP的合成路線。考察了MCPP合成過程中反應(yīng)溫度、加料方式、反應(yīng)時間、引發(fā)劑用量對馬來酸酐接
3、枝率和接枝效率的影響，通過改進接枝工藝，優(yōu)化工藝參數(shù)，顯著提高了馬來酸酐的接枝效率。在較低馬來酸酐用量條件下制備出了接枝率約2％、接枝效率達到80％左右的接枝產(chǎn)品，顯著降低了原料消耗，為聚氨酯改性CPP復(fù)合物的制備奠定了基礎(chǔ)。討論了測定MCPP中酸酐含量的重要意義，并對幾種MCPP酸值測定方法中所存在的優(yōu)缺點進行分析。針對MCPP酸值測定過程中滴定體系乳化和樣品沉淀析出等問題，改進了常規(guī)的酸堿滴定返滴法，建立了準確測定MCPP酸值的方法。采用CPP作空白分析，基本消除了主鏈脫氯對MCPP酸值測定結(jié)果的影響，確定
4、了MCPP中酸酐含量測定的工藝參數(shù)，分析了測定誤差。為MCPP的合成工藝優(yōu)化和應(yīng)用提供了指導(dǎo)。設(shè)計了用作大分子接枝單體的聚氨酯預(yù)聚物的分子結(jié)構(gòu)，通過控制合成工藝，制備出具有不同分子量和軟段結(jié)構(gòu)的端異氰酸酯基聚氨酯預(yù)聚物。研究了聚氨酯預(yù)聚物進一步與MCPP溶液法接枝的反應(yīng)過程，以二甲苯為溶劑，三乙胺為催化劑，通過控制反應(yīng)時間、．改進加料方式、調(diào)節(jié)物料配比，有效避免了摘要接枝過程中的次級交聯(lián)和凝膠效應(yīng)，制備出三種不同接枝率的PU-g-CPP樣品。采用紅外光譜和DSC分析對接枝產(chǎn)物進行了表征，表明聚氨酯已經(jīng)接枝到CP
5、P鏈上。采用濁度滴定法測定了PU-g-CPP的溶度參數(shù)，并對PU-g-CPP的二維和三維溶度參數(shù)作了優(yōu)化計算；采用毛細管黏度計和振動管密度計分別測定了25℃下PU-g-CPP二甲苯溶液的密度和黏度，估算出了三個PU-g-CPP樣品的特性黏數(shù)，分析了密度和特性黏數(shù)隨接枝率變化的規(guī)律。這些工作為PU-g-CPP的應(yīng)用提供了基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。根據(jù)MCPP純度的不同，分別考察了CPP．聚氨酯復(fù)合物和CPP．聚氨酯．馬來酸酐復(fù)合物的制備和性能。通過使聚氨酯預(yù)聚物與馬來酸酐接枝CPP的接枝體系產(chǎn)生輕度交聯(lián)，改變聚氨酯預(yù)聚物的分子量
6、和鏈段結(jié)構(gòu)，并向接枝體系中引入擴鏈劑，制備出了粘接性能和儲存性能優(yōu)良的CPP．聚氨酯復(fù)合物和CPP．聚氨酯．馬來酸酐復(fù)合物。性能測試表明，兩種復(fù)合物對聚丙烯的粘接性能良好，涂膜透明。關(guān)鍵詞：氯化聚丙烯馬來酸酐聚氨酯接枝改性復(fù)合物ⅡAbstractChlorinatedpolypropylene(CPP)hasexcellentadhesivepowertopolypropylenesubstrates，SOitisoftenusedasadhesionpromoterinspecialcoatingforpol
7、ypropylene．Nevertheless，CPPstillhassomeeffects，suchasinsufficientweatherability,lowadhesivecapacityforpolarmaterials，poormutualsolubilityforotherpolarresinsandpolarsolvents，etc．Polyurethane(PtOisapolarpolymerandpossessesexcellentflexibilityatlowtemperature．V
8、·rhenitisusedtomodifyCPP，CPPisprovidedwithsatisfactoryweatherability,highimpactstrengthandabettermutualsolubilityforotherpolarresinsandpolarsolvents．ThepreparationofPUmodifiedCPPCanbecarriedoutb
