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1、水性聚氨酯的合成第一章簡介1.1水性聚氨酯1.2應(yīng)用1.3前景1.4合成機理1.5合成原料第二章實驗部分2.1實驗儀器2.2實驗材料與藥品2.3陽離子水性PU的合成機理2.4陽離子水性PU的實驗步驟2.5陰離子水性PU的合成機理2.6陰離子水性PU的實驗步驟2.7陰離子水性PU的改性2.8測試THANKYOU水性聚氨酯以水為介質(zhì)的二元膠態(tài)體系，聚氨酯粒子分散于連續(xù)的水相中，也稱之為水性PU。具有無毒，安全，不易燃，節(jié)能環(huán)保，易操作和改性等優(yōu)點。外觀：聚氨酯水溶液（粒經(jīng)<1nm）、聚氨酯分散體（粒經(jīng)1nm～100nm）和聚氨酯乳液（粒經(jīng)>100nm）。親水性基團的電荷
2、性質(zhì)：陰離子型、陽離子型和非離子型水性聚氨酯。合成單體：聚醚型、聚酯型和聚醚、聚酯混合型。應(yīng)用織物涂層整理皮革涂飾劑水性聚氨酯涂料水性聚氨酯粘合劑印染助劑其他應(yīng)用水性PU可制成木制家具烘烤漆水性PU環(huán)氧樹脂可用于艦船涂層、金屬防腐涂層水性PU可制成高檔建筑涂料前景水性PU作為正在蓬勃發(fā)展的新型高分子材料，不僅僅是為了解決環(huán)保問題，更因通過離聚體制得的APU分子鏈中存在庫倫力和氫鍵作用，使其中膠粘性能等方面可與溶劑型PU媲美，正逐步顯示出優(yōu)良而廣泛的應(yīng)用性能。因此，在皮革及纖維處理、膠粘劑和涂料等應(yīng)用領(lǐng)域均可見其蹤影，且有日漸取代溶劑型PU的趨勢。經(jīng)過大量科研人員的努
3、力，將不斷提高其性能，使適用于更多的場合，這是一個值得重視、研究、開發(fā)的新領(lǐng)域。合成機理水性聚氨酯的合成可分為兩個階段：第一階段為預(yù)逐步聚合，即由低聚物二醇、擴鏈劑、水性單體、二異氰酸酯通過溶液逐步聚合生成分子量為103量級的水性聚氨酯預(yù)聚體；第二階段為中和后預(yù)聚體在水中的分散。根據(jù)擴鏈反應(yīng)的不同，自乳化法主要有丙酮法和預(yù)聚體分散法。合成原料多異氰酸酯低聚物多元醇擴鏈劑親水劑（親水性擴鏈劑）中和劑（成鹽劑）溶劑水實驗儀器儀器名稱型號英文名稱縮寫生產(chǎn)廠家JB50-D型磁力電動攪拌機FourierTransform-IRSpectroscopy800型上海手術(shù)器械廠HH
4、S.I指針式電熱恒溫水浴鍋ElectricHeatConstantTemperatureWaterBathBoiler37—100℃上海華連醫(yī)療器械有限公司FA1004型電子天平ElectronicWeighingBalances精度0。0001g上海精密科學儀器有限公司DHG-9070A烘箱0—1000℃滬粵科學儀器廠DHG-9053A型電熱恒溫鼓風干燥箱Electrically-heatedBlastDesiccator0--200℃上海醫(yī)用恒溫設(shè)備廠實驗材料與藥品試劑名稱級別生產(chǎn)廠家聚乙二醇工業(yè)級國藥集團化學試劑有限公司N-甲基二乙醇胺AR上海亨斯邁聚氨酯有限
5、公司2，2-二羥甲基丙酸AR上海亨斯邁聚氨酯有限公司濃鹽酸AR國藥集團化學試劑有限公司氫氧化鈉AR上海試劑廠丙酮AR國藥集團化學試劑有限公司液態(tài)MDI（suprasec2023）聚合級上海亨斯邁聚氨酯有限公司液態(tài)MDI（suprasec7112）聚合級上海亨斯邁聚氨酯有限公司陽離子水性聚氨酯的合成合成機理用叔胺化合物引入陽離子該機理首先將異氰酸酯直接滴入聚酯二醇與叔胺化合物的反應(yīng)體系中直接進行聚合擴連，再加入溶劑降低粘度，然后加入離子化試劑，攪拌離子化，將離子化后的PU分散到水中，高速剪切乳化，最后蒸除溶劑。實驗步驟（1）預(yù)聚體的制備在裝有電動攪拌器、溫度計的四口燒
6、瓶中，加入摩爾比為1:1的N-甲基二乙醇胺與聚乙二醇（PEG，1000），并加入少量丙酮，逐漸升溫至60℃左右，待反應(yīng)體系內(nèi)丙酮除盡之后，接上回流冷凝管。在四口燒瓶中加入少量丙酮保持在60℃~65℃溫度下反應(yīng)4小時后，將溫度升至80℃，再反應(yīng)30分鐘。（2）預(yù)聚體的中和對預(yù)聚體進行降溫，當溫度降至40℃左右時，加入少量鹽酸中和，調(diào)節(jié)PH值到6，加大量丙酮溶解稀釋，快速攪拌混合物，直至混合物呈現(xiàn)半透明為止。（3）乳化將一定量的去離子水加入到四口燒瓶中，同時高速攪拌保持溫度在40℃-50℃之間，將中間體置于滴液漏斗中，緩慢滴加入水中，待中間體完全滴完之后，將溫度升至60
7、℃保持10分鐘，用鹽酸調(diào)節(jié)乳液PH值，直至乳液呈無色透明為止（一般PH=6時，乳液為無色透明），最后的到了陽離子水性聚氨酯乳液。陰離子水性聚氨酯的合成合成機理(1)聚合物多元醇與異氰酸酯反應(yīng)，制備預(yù)聚體。(2)在預(yù)聚體中加入親水性擴鏈劑DMPA，制備含羧基的預(yù)聚體，并用成鹽劑中和羧基成鹽。(3)將上述產(chǎn)物分散于水中，端羥基預(yù)聚體與水進行擴鏈反應(yīng)形成大分子，大分子疏水部分卷曲聚集形成微粒中心，親水部分分布在微粒表面形成水合層，成為穩(wěn)定的水分散PU乳液。實驗步驟（1）預(yù)聚物的合成在通干燥氮氣的的條件下，在裝有攪拌器、溫度計及滴液漏斗的四口瓶中，按計量投入聚乙二醇（P
