水性光固化聚氨酯制备及表征 开题报告_第1页
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文档简介

1、开题报告题目:水性光固化聚氨酯制备及表征 开题报告填写要求1.开题报告作为毕业设计(论文)答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一。此报告应在指导教师指导下,由学生在毕业设计(论文)工作前期内完成。2.开题报告内容必须按教务处统一设计的电子文档标准格式(可从教务处网页上下载)填写并打印(禁止打印在其它纸上后剪贴),完成后应及时交给指导教师审阅。3.开题报告字数应在1500字以上,参考文献应不少于15篇(不包括辞典、手册,其中外文文献至少3篇),文中引用参考文献处应标出文献序号,“参考文献”应按附件中参考文献“注释格式”的要求书写。4.年、月、日的日期一律用阿拉伯数字书写,例:“2008年11

2、月26日”。5.开题报告增加封面,封面格式:题目:宋体,加粗,二号;系别等内容格式:宋体,四号,居中。51、 题目背景及研究意义光固化聚氨酯在涂料领域有广泛的用途,尤其在我国从上世纪末开始飞速发展。随着研究深入,应用范围扩大,人们开始发现光固化聚氨酯的一些缺点。光固化聚氨酯涂料所用的主要组份预聚体一般均具有较高的粘度。所以在使用过程中必须加入活性稀释剂单体以调节其粘度、流变性和光固化速度。这些稀释剂除了具有一定的挥发性外,还会对人体产生一定的危害。特别是目前常用的丙烯酸酯类活性稀释剂对眼睛和粘膜有较强的刺激作用,皮肤接触后也易导致过敏。在反应中 这些稀释剂往往不能反应完全,直接影响固化产品的卫

3、生安全性能,另外会使涂装产品产生难闻的气味1-3。近年来,随着环保立法日益严厉,环保要求日渐增高,光固化聚氨酯的应用开始受限,人们开始重视水性光固化聚氨酯的发展。 在光固化聚氨酯的基础上发展起来的水性光固化聚氨酯,结合了水性涂料和UA固化体系两者的特点4-5.水性UA固化体系可分为水溶液型和水乳液型。水溶液型采用水做树脂的稀释剂,可大大降低VOC及毒性问题,并且安全廉价。水乳液型UA固化体系可以分散高分子量预聚物,具有较低的交联密度,解决传统油性涂料不能同时具有高硬度和高韧性的矛盾,避免由于活性稀释剂所引起的固化收缩,具有较好的涂膜性能。 水性光固化聚氨酯的优点显而易见,因此成为目前研究的重点

4、方向。但是水性光固化聚氨酯的耐水性、膜力学性能不佳、硬度较低等不足制约其发展,为了使其具备更好的性能和更广泛的用途,水性光固化聚氨酯的改性成为水性光固化聚氨酯的一个重要分支。比如像有机硅改性、环氧树脂、改性环氧树脂、改性丙烯酸酯,对水性光固化聚氨酯进行改性6-8。2、 本课题研究的主要内容,研究方案及方法2.1 本课题研究的主要内容 根据给定课题要求,拟用现有药品合成线性水性光固化聚氨酯,并对产物进行表征,在按照不同药品配比合成不同分子量的水性光固化聚氨酯。 药品: IPDI,异佛尔酮二异氰酸酯、 PTMGEG 1000,聚四氢呋喃醚二元醇、 DMPA,2,2-二羟甲基丙酸、 HEA,丙烯酸羟

5、乙酯、 DBTDL ,二月桂酸二丁基锡、 TEA,三乙胺、 光引发剂,2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮, Darocur 1173。2.2 研究方案利用亲水性2,2-二羟甲基丙酸(DMPA)在侧链上引入羧基,然后经中和成盐获得亲水性,亲水性二元醇在树脂主链上引入醚键;利用聚四氢呋喃醚二醇(PTMG)在主链上引入软段,使树脂获得韧性;利用丙烯酸羟乙酯(HEA)封端树脂,引入丙烯酰基,从而获得感光性能。合成过程中可以通过改变异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)与聚四氢呋喃醚二元醇(TDIOL)的比例,得到不同分子量的线性水性光固化聚氨酯9-13。2.3 实验步骤: (1)在装有搅拌器,温度计,冷凝

6、管的三口烧瓶中加入异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI),催化剂二月桂酸二丁基锡(DBIDL),2,2-二羟甲基丙酸和聚四氢呋喃醚二元醇(PTMG),在50以下混合均匀后,加入计量光引发剂光引发剂,2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮,升温至90反应一段时间,当异氰酸根值达到要求后降温至55;(2)加入甲基丙烯酸羟乙酯及适量的阻聚剂三乙胺,混合均匀后升温反应一段时间后降温,得到聚氨酯丙烯酸酯树脂(PUA)。(3)在室温搅拌下,往树脂中加入中和剂进行成盐反应,反应完全后,在高速搅拌下加水稀释溶解,得到水性光固化聚氨酯丙烯酸酯分散液。3、本课题研究的重点及难点,前期已开展工作 本课题研究过程中计算二元醇

7、与异佛尔酮二异氰酸酯的物料配比是一个重点。要准确计算两者的物料配比,否则会出现反应不完全,出现多种分子量的产物,导致实验产物不纯。同时反应中温度控制等需要注意。 前期已经详细了解了水性光固化聚氨酯的研究进展、用途、特性以及水性光固化聚氨酯的合成方法。4、完成本课题的工作方案及进度计划(安周次填写) 第 12 周 做前期准备,查阅相关资料,完成开题报告; 第 3 周 开题答辩; 第 47 周 完善方案设计,准备材料,进行实验,合成水性光固化聚氨酯; 第 8 周 完成中期报告,中期答辩; 第 912 周 聚合反应产物的鉴定和各项性能的测定; 第1314周 整理实验结果并写出完整的毕业论文; 第 1

8、5 周 毕业答辩指导教师意见(对课题的深度、广度及工作量的意见) 指导教师: 年 月 日 所在系审查意见: 系主管领导: 年 月 日 参考文献1S.Kumari,K.Aswini,A.V.Mishra,R.Krishna,etal.Organicallymodifiedmontmoril-lonitehyperbranchedpoiyurethane-ureahybridcompositesJ.ProgressinOrganicCoatings,2007,1(60):54-622 王黎,唐进伟,童身毅,超支化聚氨酯水分散体的合成及其涂膜性能J.现代涂料与涂装进展,2007,4(10):14-1

9、63 陈梦茹,金养智,超支化聚合物J,热固性树脂,2003,18(1):24-274 P.H.Stenson,Radiation-curable water-bome urethanes for the wood industry,Modern Paint and Coatings,1990(6):44-485 杨建文,曾兆华,王志明,杨小毛,陈用烈。紫外光固化水性涂料的发展概况J.信息记录材料,2001(2)1:32-356 龙复,寇波,刘洪荣.水性聚氨酯新进展J.涂料工业,1996(3):31-347 吴晓青,卫晓利,邱圣军.环氧树脂改性水性聚氨酯的合成工艺与性能研究J应用基础与工程科学学报,2006,14(2):903-9138 邓朝霞,叶代勇,魏丹.环氧改性水性聚氨酯的合成工艺及性能J.涂料工业,2007,37(4):37-409 田敉,王孝科,水性光固化聚氨酯丙烯酸酯预聚体的合成及乳液的制备究J.新型建筑材料,2009,12(9):9-1010 王绍荣,水性紫外光固化超支化聚氨酯的合成D.青岛:青岛科技大学,

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