水性聚氨酯实验方案
《水性聚氨酯-纳米SiO2复合材料制备及老化性能研究》
《水性聚氨酯-纳米SiO2复合材料制备及老化性能研究》篇一水性聚氨酯-纳米SiO2复合材料制备及老化性能研究一、引言随着科技的进步和环境保护意识的提升，环境友好型的水性聚氨酯（WPU）因其出色的物理、化学和机械性能逐渐成为研究热点。
在众多的研究领域中，通过纳米技术的引入，将纳米SiO2与水性聚氨酯复合，形成复合材料，其性能得到显著提升。
本篇论文将针对水性聚氨酯/纳米SiO2复合材料的制备过程以及其老化性能进行详细的研究与讨论。
二、材料制备（一）实验材料本实验所使用的主要材料为水性聚氨酯（WPU）、纳米SiO2等。
（二）制备过程制备过程主要分为三个步骤：首先，将水性聚氨酯进行预处理；其次，将预处理后的水性聚氨酯与纳米SiO2进行混合；最后，进行复合材料的固化处理。
（三）制备工艺参数本实验中，我们通过调整纳米SiO2的含量、混合温度、混合时间以及固化温度等参数，以寻找最佳的制备工艺。
三、复合材料的性能研究（一）物理性能通过对复合材料的拉伸强度、断裂伸长率等物理性能的测试，我们发现纳米SiO2的引入显著提高了水性聚氨酯的物理性能。
（二）化学性能通过化学稳定性测试，我们发现复合材料具有较好的耐酸碱、耐溶剂等化学性能。
（三）机械性能利用扫描电子显微镜（SEM）等设备对复合材料的微观结构进行观察，我们发现纳米SiO2在复合材料中形成了均匀的分散，这有助于提高材料的机械性能。
四、老化性能研究（一）热老化性能我们将复合材料进行热老化处理，通过对比处理前后的物理、化学和机械性能，发现复合材料具有较好的热稳定性。
（二）光老化性能通过紫外光照射实验，我们发现复合材料在紫外光照射下表现出良好的抗光老化性能。
（三）综合老化性能评价综合考虑热老化和光老化等因素，我们发现水性聚氨酯/纳米SiO2复合材料具有出色的老化性能，能够满足多种复杂环境下的使用需求。
五、结论本篇论文详细研究了水性聚氨酯/纳米SiO2复合材料的制备过程及其老化性能。
《水性聚氨酯-纳米SiO2复合材料制备及老化性能研究》范文
《水性聚氨酯-纳米SiO2复合材料制备及老化性能研究》篇一水性聚氨酯-纳米SiO2复合材料制备及老化性能研究一、引言随着现代科技的不断发展，聚氨酯（PU）作为高性能聚合物，具有独特的力学、热学及化学性能，在众多领域得到了广泛应用。
然而，传统聚氨酯材料在长期使用过程中易出现老化问题，导致其性能下降。
为了改善这一状况，本文提出了一种新型的水性聚氨酯/纳米SiO2复合材料制备方法，并对其老化性能进行了深入研究。
二、材料制备1. 材料选择实验选用水性聚氨酯、纳米SiO2及助剂等作为原料。
其中，水性聚氨酯作为基体材料，纳米SiO2作为增强材料。
2. 制备过程（1）将水性聚氨酯与适量的助剂混合，搅拌均匀；（2）将纳米SiO2加入上述混合液中，进行超声分散处理；（3）将分散均匀的混合液进行浇注、固化，得到水性聚氨酯/纳米SiO2复合材料。
三、性能研究1. 物理性能通过扫描电子显微镜（SEM）观察复合材料的微观结构，发现纳米SiO2均匀地分散在水性聚氨酯基体中。
这有助于提高复合材料的力学性能和热稳定性。
2. 力学性能对复合材料进行拉伸、压缩等力学性能测试，结果表明，纳米SiO2的加入显著提高了聚氨酯的力学性能。
复合材料的拉伸强度、压缩强度及模量均有所提高。
3. 热稳定性通过热重分析（TGA）和差示扫描量热法（DSC）对复合材料的热稳定性进行研究。
结果表明，纳米SiO2的加入提高了聚氨酯的热分解温度，显著提高了其热稳定性。
四、老化性能研究1. 老化实验方法将复合材料置于不同温度、湿度及光照条件下进行加速老化实验，模拟实际使用过程中的老化过程。
2. 老化性能分析（1）外观变化：通过观察老化前后复合材料的外观变化，评估其抗老化性能；（2）力学性能：对老化后的复合材料进行拉伸、压缩等力学性能测试，分析其力学性能的变化；（3）热稳定性：通过TGA和DSC分析老化后复合材料的热稳定性变化。
五、结果与讨论经过对水性聚氨酯/纳米SiO2复合材料的老化性能研究，得出以下结论：1. 纳米SiO2的加入显著提高了水性聚氨酯的抗老化性能。
水性聚氨酯研究报告
水性聚氨酯研究报告引言水性聚氨酯（waterborne polyurethane，简称WPU）是一类具有良好环保性能的高分子材料，在涂料、胶黏剂、弹性体等领域具有广泛的应用。
本报告旨在介绍水性聚氨酯的研究进展、制备方法、特性以及应用前景，促进对水性聚氨酯的进一步研究和开发。
1. 水性聚氨酯的制备方法水性聚氨酯的制备方法主要包括亲水基团引入法、无溶剂法和乳液聚合法等。
其中，乳液聚合法是目前较为常用的方法，具体流程如下： 1. 选择合适的聚醚多元醇和二元异氰酸酯作为主要原料。
2. 在适当的温度和条件下，将聚醚多元醇和二元异氰酸酯进行预聚合反应，形成醇胺预聚体。
3. 将醇胺预聚体与水相稳定体系（包括乳化剂和乳化助剂）进行乳化，得到水性聚氨酯乳液。
4. 进行乳液的脱溶剂化，其中常用的方法有真空蒸馏法、半透膜脱溶法等。
2. 水性聚氨酯的特性水性聚氨酯具有以下几个显著特性： - 环保性：相对于传统的溶剂型聚氨酯，水性聚氨酯具有低挥发性，减少了有机溶剂的使用，符合环保要求。
- 优异的物理性能：水性聚氨酯具有良好的柔韧性、强度和耐候性等物理性能。
- 良好的附着力：水性聚氨酯能够与不同类型的基材形成牢固的结合，提供优异的附着力。
- 调控性能：水性聚氨酯可以通过调整主链结构、交联机理和配方等方式，实现对其性能的调控。
3. 水性聚氨酯在涂料领域的应用水性聚氨酯在涂料领域具有广泛的应用前景，主要体现在以下几个方面： 1. 家具涂料：水性聚氨酯具有优良的耐刮擦性、耐磨损性和耐化学药品腐蚀性，适用于家具表面的涂装。
2. 木器涂料：水性聚氨酯可用于室内外木器的装饰和保护，具有优异的抗紫外线性能和耐候性能。
3. 金属涂料：水性聚氨酯具有优异的耐蚀性和防锈性能，适用于金属表面的防腐涂料。
4. 汽车涂料：水性聚氨酯可以作为汽车涂料的基材，具有良好的附着力、耐候性和耐化学腐蚀性。
4. 水性聚氨酯在胶黏剂领域的应用水性聚氨酯在胶黏剂领域也具有广泛的应用前景，如下所示： 1. 木工胶：水性聚氨酯胶黏剂用于木工胶可以提供优良的粘接强度和耐候性。
《水性聚氨酯-纳米SiO2复合材料制备及老化性能研究》
《水性聚氨酯-纳米SiO2复合材料制备及老化性能研究》篇一水性聚氨酯-纳米SiO2复合材料制备及老化性能研究一、引言随着科技的不断进步，复合材料在众多领域得到了广泛的应用。
其中，水性聚氨酯/纳米SiO2复合材料因其优异的物理性能和良好的环境适应性，成为了当前研究的热点。
本文旨在研究水性聚氨酯/纳米SiO2复合材料的制备过程及其老化性能，以期为该类材料在实际应用中提供理论依据。
二、材料制备1. 材料选择本实验选用水性聚氨酯树脂、纳米SiO2以及适量的溶剂等为原料。
其中，水性聚氨酯树脂具有良好的成膜性、粘结性和耐候性；纳米SiO2则因其优异的物理性能和化学稳定性，常被用于复合材料的增强。
2. 制备过程将水性聚氨酯树脂与溶剂混合，充分搅拌至均匀后，加入纳米SiO2进行共混。
通过调节共混比例、温度和搅拌速度等参数，制备出不同配比的复合材料。
随后，将复合材料进行真空脱泡处理，以消除材料中的气泡。
最后，将脱泡后的复合材料涂布于基材上，干燥后得到所需的复合材料。
三、性能测试1. 力学性能测试通过拉伸试验测试复合材料的拉伸强度、断裂伸长率和硬度等力学性能指标。
结果表明，随着纳米SiO2含量的增加，复合材料的力学性能得到显著提高。
2. 热稳定性测试采用热重分析仪测试复合材料的热稳定性。
结果表明，纳米SiO2的加入可提高复合材料的热稳定性，有效延缓了材料的热降解过程。
3. 老化性能测试通过人工加速老化试验，模拟复合材料在自然环境中的老化过程。
通过对比老化前后复合材料的性能变化，评估其老化性能。
四、老化性能研究1. 老化过程及机理在人工加速老化过程中，复合材料表面逐渐出现裂纹、变色等现象。
通过分析老化过程中的化学变化和物理性能变化，发现纳米SiO2的加入可有效延缓复合材料的老化过程。
这主要归因于纳米SiO2的优异性能和良好的分散性，使得复合材料在老化过程中具有更好的稳定性和耐候性。
2. 老化性能评价通过对比不同配比复合材料的老化性能，发现纳米SiO2含量较高的复合材料在人工加速老化试验中表现出更好的性能稳定性。
水性聚氨酯的制备及改性方法
水性聚氨酯的制备及改性方法1.原料准备：制备水性聚氨酯的主要原料包括聚醚、聚酯、异氰酸酯、链延长剂、分散剂和稳定剂等。
聚醚和聚酯可以通过聚合反应得到，异氰酸酯则可以通过对二异氰酸酯与胺类化合物的反应制备得到。
2.排列反应：将原料按照一定的配方比例加入反应釜中，首先进行排列反应。
排列反应是将异氰酸酯与聚醚或聚酯进行反应，生成预聚体。
在反应过程中，需要添加催化剂来促进反应的进行。
3.中和反应：排列反应后，需要进行中和反应。
在中和反应中，将异氰酸酯和胺类化合物进行反应，生成水性聚氨酯。
中和反应是将异氰酸酯中的异氰基与胺类化合物中的氨基进行化学反应，生成封链所需的尿素键。
中和反应需要在适当的温度下进行，并添加催化剂来加速反应的进行。
4.分散：在中和反应完成后，需要将生成的聚氨酯溶液分散到水中。
可以通过机械剪切、超声波分散等方法将聚氨酯溶液细分散于水中，形成稳定的水性聚氨酯分散体系。
在分散过程中，可以添加适量的分散剂和稳定剂，以提高分散体系的稳定性。
5.改性：(1)添加改性剂：可以向水性聚氨酯中添加改性剂，如增塑剂、助剂等，以调节聚合物的性能。
(2)添加交联剂：可以向水性聚氨酯中添加交联剂，如异氰酸酯交联剂、聚醚二异氰酸酯交联剂等，以提高聚合物的耐磨性和耐化学性。
(3)添加填充剂：可以向水性聚氨酯中添加填充剂，如无机填料、有机填料等，以改善聚合物的机械性能和耐热性能。
(4)进行交联反应：可以通过热固化或紫外固化等方法对水性聚氨酯进行交联反应，以提高聚合物的耐磨性和耐化学性。
6.应用：改性后的水性聚氨酯可用于涂料、胶黏剂、纺织品、皮革等领域。
在涂料领域，水性聚氨酯因其环保性能和优良的耐化学性能，逐渐取代传统的有机溶剂型聚氨酯涂料。
在胶黏剂领域，水性聚氨酯因其良好的粘接性能和耐候性，被广泛应用于胶水、胶带等产品中。
总之，水性聚氨酯的制备和改性方法主要包括原料准备、排列反应、中和反应、分散和改性等步骤。
通过选择合适的原料和改性方法，可以获得具有良好性能的水性聚氨酯产品，满足不同领域的应用需求。
实验方案
水性聚氨酯树脂防水涂料实验方案
实验原料：水性聚氨酯乳液，水泥，沙子，水
实验组员：李谦，吴钵，赵文杰
具体方案：通过将水性聚氨酯乳液和水按照1:4～1：6的比例进行混合，水泥和沙子按照1：2左右的比例进行混合形成灰，
然后将混合好的乳液和灰再按照一定的比例进行混合最后
将混合好的砂浆浇铸成长方形进行凝固，以便于后面的各
种性能测试。
为了保证能够做出性能很好的防水涂料，我们需要做出多个
试样来进行测试以便找到合适的涂料，根据以上比例和我
们组员来看我们需要控制几个变量来做出几组不同比例的
样品来。
组员讨论：根据以上的要求我们组员进行了讨论，并且初步确定了一下的方案：三个人通过控制不同的变量我们可以混合
出不同性能的防水涂料，具体如下：一个人保证乳液和水
的比例不变，但是要改变水泥和沙子的比例以及混合好的
乳液与沙的比例，一个人保证水泥和沙子的比例不变，但
是改变乳液与水的比例以及混合好的乳液与沙的比例，一
个人保证混合好的乳液与沙的比例不变，但是要改变乳液
与水的比例以及水泥和沙子的比例。
总结：我们组暂时讨论的实验方案就是以上的这些，至于后面做实验中遇到的一些问题，我们会进行记录，并且及时改
正先前确定的方案中的错误，并且寻找出最佳的实验方
案。
对于我们的实验中的一些不足之处希望老师能够给与改正。
谢谢老师！。
水性聚氨酯的合成资料
实验仪器
仪器名称型号
JB50-D型磁力电动搅 拌机
HHS.I指针式电热恒 温水浴锅
英文名称
Fourier Transform-IR Spectroscopy
Electric Heat Constant Temperature Water Bath
Boiler
缩写 800型
生产厂家 上海手术器械厂
37—100℃ 上海华连医疗器械有 限公司
实验材料与药品
试剂名称 聚乙二醇 N-甲基二乙醇胺 2，2-二羟甲基丙酸
级别 工业级
AR AR
浓盐酸 氢氧化钠
丙酮 液态MDI （suprasec2023） 液态MDI（suprasec7112）
AR AR AR 聚合级 聚合级
生产厂家 国药集团化学试剂有限公司 上海亨斯迈聚氨酯有限公司 上海亨斯迈聚氨酯有限公司
（2）中和乳化及分散
将NAOH按与-COOH摩尔比为1:1的计量，加入去离子水中配成 NAOH水溶液，然后将聚合产物滴加到NAOH水溶液中，室温下，高 速剪切搅拌，带预聚物全部乳化后，保持30分钟 。
阴离子水性聚氨酯的改性
实验原理
阴离子水性聚氨酯与阳离子氨基硅油在水溶液中、形成类似于盐类的混合体 系，具有水溶性好的稳定乳液特点。阳离子氨基硅油与阴离子水性聚氨酯符 合乳液，当共混液涂抹于羊毛织物表面时，由于大部分羊毛织物带有正电荷， 故带有正电荷的阴离子水性聚氨酯由于电荷的异性相吸，自动覆盖于织物表 面第一层，增加其耐磨性（这是由于整理后的织物表面粗糙度减小及水性聚 氨酯膜本身的耐磨性能所引起），同时不可避免的的降低了织物的柔软度与 手感，此时阳离子氨基硅油由于电荷的同性相斥，覆盖于织物外层，增加了 织物的柔软度与手感。
实验水性聚氨酯的制备
水性聚氨酯的制备实验仪器：异佛尔酮二异氰酸酯，聚丙二醇，二羟甲基丙酸98% ，1,4-丁二醇，二正丁胺，二丁基二月桂酸锡，三乙胺，乙二胺，1-甲基-2-吡咯烷酮，丙酮，无水乙醇，甲苯，4A 分子筛，氯化钙，溴化钾，氯化钠，氢氧化钙，盐酸，溴甲基酚蓝，去离子水实验过程：将适量的聚丙二醇和异佛尔酮二异氰酸酯混合均匀加入250m L 的四口烧瓶中，四口烧瓶带有冷凝管、温度计、恒压滴液漏斗。
启动搅拌器调至合适的转速（800r/min），用油浴加热至85℃恒温反应2h 左右，反应过程中加入溶剂丙酮以降低预聚物的黏度，然后降温至80℃左右，加入6~7 滴催化剂二月桂酸二丁基锡，再将事先配制好的二羟甲基丙酸和1,4-丁二醇混合均匀，加入恒压滴液漏斗中缓慢滴入烧瓶中，维持该温度反应2h，采用二正丁胺法确定异氰酸酯基的理论含量，当达到理论值时，再降温至50℃，加入适量三乙胺反应0.5h，再加入适量的去离子水，高速搅拌（1500r/min）使其乳化，乳化0.5h 后加入乙二胺进行扩链，得到水性聚氨酯乳液，对水性聚氨酯乳液进行减压蒸馏，除去乳液中含有的有机溶剂丙酮，得到不含丙酮的环保型水性聚氨酯乳液。
学长过程：1，干燥PEG。
实验室真空干燥机压力不够，所以我后来也就没干燥。
理论上是要干燥的2，PEG跟IPDI预聚反应2h,温度控制在80-90℃R值我取2.053,加入DMPA（4%）降温至65℃，扩链2.5h。
由于DMPA不好溶，先把DMPA用DMF 溶解再加进去4，降温至55℃，加三乙胺100%中和，30min5，降温至25℃加蒸馏水高速乳化30min水的质量我按PEG:水=1:1.8来加的。
但是制得的乳液有点稠，你试试多加点水预聚跟扩链阶段感觉体系粘稠的难以反应时加点丙酮，这个实验工艺还有很多可以改进的地方，一起加油吧。
水性聚氨酯的制备及改性方法
水性聚氨酯的制备及改性方法
一、水性聚氨酯的制备方法：
1.原位聚合法：通过在聚醚、聚酯等官能化的基料中，加入异氰酸酯类化合物，经过聚合反应形成水性聚氨酯。
2.分散聚合法：将异氰酸酯类物质预分散于水中，再与聚醚、聚酯等官能化的基料发生反应，形成水性聚氨酯。
二、水性聚氨酯的改性方法：
1.溶剂改性：将溶解介质（如乙醇、丙酮等）加入到水性聚氨酯中，通过调整溶解度和离子强度，改变聚氨酯的粘度、干燥速度等性能。
2.聚合物改性：将其他合成树脂（如丙烯酸乳液、聚酯树脂等）与水性聚氨酯混合进行共聚反应，以改善聚氨酯的力学性能、耐热性等性能。
3.环氧树脂改性：将环氧树脂加入水性聚氨酯中，通过交联反应，提高聚氨酯的耐磨性、耐溶剂性和耐冲击性。
4.硅橡胶改性：将硅橡胶加入水性聚氨酯中，形成混合胶，可以提高聚氨酯的耐候性、耐油性和抗拉强度。
5.纳米填料改性：引入纳米颗粒（如纳米二氧化硅、纳米氧化铁等）到水性聚氨酯中，通过增加界面层面，提高聚氨酯的力学性能、耐磨性和耐腐蚀性。
三、水性聚氨酯的应用领域：
1.涂料与胶粘剂：水性聚氨酯可以用于木材涂料、金属涂料、塑料涂料、地板涂料、汽车涂料等领域。
2.印刷油墨：水性聚氨酯可以用于纸张印刷油墨、塑料印刷油墨等领域。
3.纤维与皮革：水性聚氨酯可以用于纺织面料的涂层、皮革的涂层和胶粘剂等领域。
4.胶黏剂与密封剂：水性聚氨酯可以用于建筑胶黏剂、汽车密封剂、电子胶黏剂等领域。
5.防腐与防护：水性聚氨酯可以用于防水涂料、防腐涂料、建筑涂料等领域。
总之，水性聚氨酯的制备及改性方法多种多样，可以根据不同需求和应用领域进行选择和调整，以获得理想的性能和性质。
水性聚氨酯的制备与性能
水性聚氨酯的制备与性能水性聚氨酯（Waterborne Polyurethane，简称WPU）是一种以水作溶剂或分散介质的聚氨酯树脂。
相对于传统的有机溶剂型聚氨酯，水性聚氨酯具有可溶性好、可分散性好、环保性强等优点，广泛应用于涂料、胶粘剂、纤维处理剂等领域。
本文将介绍水性聚氨酯的制备方法和性能特点。
一、水性聚氨酯的制备方法1.环氧化物与异氰酸酯反应法：先将环氧化物与异氰酸酯反应生成异氰酸酯预聚体，然后将预聚体与水发生开环反应，生成水性聚氨酯。
2.改性醇酸与异氰酸酯反应法：将改性醇酸与异氰酸酯反应生成异氰酸酯预聚体，然后与水发生开环反应，生成水性聚氨酯。
3.水溶性聚酯与异氰酸酯反应法：将水溶性聚酯与异氰酸酯反应生成异氰酸酯预聚体，然后与水发生开环反应，生成水性聚氨酯。
4.乳化法：通过乳化剂将异氰酸酯分散到水中，然后加入反应物进行反应，生成水性聚氨酯。
二、水性聚氨酯的性能特点1.耐候性好：水性聚氨酯具有较好的耐候性，能够在室外长时间使用而不发生颜色变化、光泽下降等情况。
2.耐热性好：水性聚氨酯具有较高的热稳定性，能够在高温条件下保持较好的性能。
3.强度高：水性聚氨酯具有较高的强度和硬度，能够提供优良的物理性能和机械性能。
4.耐化学腐蚀性强：水性聚氨酯对酸、碱、溶剂等具有较好的耐腐蚀性，能够在化学环境中保持稳定。
5.低挥发性：由于水是溶剂或分散介质，水性聚氨酯相对于有机溶剂型聚氨酯具有较低的挥发性。
6.环保性好：水性聚氨酯采用水作为溶剂或分散介质，不含有机溶剂，具有良好的环保性。
三、水性聚氨酯的应用领域1.涂料：水性聚氨酯因其优异的性能和环保特点，被广泛应用于各类涂料中，例如家具涂料、木器涂料、金属涂料等。
水性聚氨酯涂料具有耐候性好、附着力强、耐磨性好等优点。
2.胶粘剂：水性聚氨酯在胶粘剂领域也有广泛的应用，例如纸张胶粘剂、木制品胶粘剂、皮革胶粘剂等。
水性聚氨酯胶粘剂具有粘接强度高、耐水性好、耐寒性好等特点。
水性聚氨酯制备实验报告
一、实验目的1. 掌握水性聚氨酯的制备方法；2. 熟悉水性聚氨酯的组成和性能；3. 了解实验操作步骤和注意事项。
二、实验原理水性聚氨酯（Waterborne Polyurethane，WPU）是一种具有优异性能的热塑性弹性体，具有环保、耐腐蚀、耐磨损、粘接强度高等特点。
本实验采用预聚体法合成水性聚氨酯，通过选择合适的原料和工艺条件，制备出性能优良的水性聚氨酯。
三、实验材料1. 原料：聚醚多元醇（如PTMG-1000）、二异氰酸酯（如TDI、HDI）、扩链剂（如乙二胺）、催化剂（如二月桂酸二丁基锡）、中和剂（如三乙胺）、去离子水等；2. 仪器：三口烧瓶、冷凝管、搅拌器、循环水真空泵、离心分离机、分析天平、微量注射器、移液管、激光粒度仪、红外光谱仪等。
四、实验步骤1. 准备反应装置：将三口烧瓶、冷凝管等装入反应装置，并除水处理。
2. 配制原料：按照实验要求，准确称量聚醚多元醇、二异氰酸酯、扩链剂、催化剂、中和剂等原料。
3. 合成预聚体：将称量好的原料倒入三口烧瓶中，加入去离子水，搅拌均匀。
在N2保护下，加热至一定温度，使原料充分反应，形成预聚体。
4. 乳化：将预聚体冷却至室温，加入适量的扩链剂和催化剂，搅拌均匀。
在搅拌下，缓慢加入去离子水，使预聚体形成稳定的乳液。
5. 调节pH值：将乳液pH值调节至中性，以确保乳液的稳定性和性能。
6. 后处理：将乳液离心分离，去除未反应的原料和杂质。
7. 性能测试：利用激光粒度仪、红外光谱仪等仪器对乳液和涂膜进行性能测试。
五、实验结果与分析1. 激光粒度仪测试：水性聚氨酯乳液的粒径分布如图1所示。
从图中可以看出，乳液粒径分布均匀，平均粒径约为200nm。
图1 水性聚氨酯乳液粒径分布2. 红外光谱测试：水性聚氨酯涂膜的官能团如图2所示。
从图中可以看出，涂膜中含有氨基、酯基、脲键等特征吸收峰，说明水性聚氨酯的合成反应已完成。
图2 水性聚氨酯涂膜官能团3. 力学性能测试：水性聚氨酯涂膜的力学性能如表1所示。
水性聚氨酯的制备与性能研究
邱丽．水性聚氨酯的制备与性能研究
・８３・
水性聚氨酯的制备与性能研究
邱 丽
（太原理工大学，太原０３００２４）
摘
要
以ＩＰＤＩ、ＰＴＭＧ一１０００、ＤＭＰＡ为基本原料，用预聚体法合成了水性聚
氨酯乳液（水性ＷＰＵ），探讨了催化剂、ｎ（ＮＣＯ）／ｎ（ＯＨ）对胶膜性能的影响。 关键词 水性聚氨酯 异佛尔酮二异氰酸酯
用量／％
Ｏ．０５ Ｏ．０５ ０．０５ ０．０５＋０．１
反应时间／ｈ
６ ７ ８ ３
粘度／Ｐａ．ｓ
２．０２ １．３６ ２．６２ ２．８５
Ｏ．０５＋０．１
３
２．６４
１２ｈ后反应２０％
０．７３
由表１可见，单就反应活性而言，辛酸 亚锡和锡、胺复合催化剂的反应活性都比 单一二月桂酸二丁基锡大，但实际合成过 程中，前者反应体系粘度远大于后者，从工 业化角度来看，选择二月桂酸二与讨论
Ｃ条件下如果不加催化剂，ＩＰＤＩ与
羟基化合物完全反应的时间约需８天Ｅ ｚｆ。 因此，在ＩＰＤＩ与羟基化合物反应中，必须 加入催化剂以加速反应进行。我们选择了 不同的催化剂在５５ Ｃ，ＮＣＯ／ＯＨ为１．５ 条件下催化ＩＰＤＩ与聚醚的反应，结果见 表ｌ。
表ｌ催化剂种类与反应条件的关系
催化剂种类 辛酸亚锡 二月桂酸二丁基锡 Ｎ，Ｎ一二甲氨基乙醇 辛酸亚锡＋ Ｎ，Ｎ一二甲氨基乙醇 二月桂酸二丁基锡＋ Ｎ，Ｎ一二甲氨基乙醇 不加催化剂
ｌ
前言 水性聚氨酯（水性ＰＵ）以水为分散介
２
实验部分 主要原料 异佛尔酮二异氰酸酯（ＩＰＤＩ），相对分
２．１
质，不仅具有溶剂型聚氨酯的耐低温、柔韧 性好、粘接强度大等优良性能，而且具有不 燃、气味小、不污染环境、节约能源等溶剂 型聚氨酯所不具备的优点，因而广泛用于 胶粘剂、建筑涂料、汽车漆、造纸、印染、皮 革涂饰剂等行业。水性聚氨酯流平性好，成 膜性能好，遮盖力强，附着牢固，涂层耐寒、 耐热、耐磨，富有弹性。目前国内水性聚氨 酯大多数为芳香族（ＴＤＩ）型，其缺点是产 品易变黄，大大限制了使用范围。本文用脂 肪族ＩＰＤＩ取代芳香族ＴＤＩ，成功的合成了 脂肪族ＩＰＤＩ型水性聚氨酯。在此基础上讨 论了催化剂，ＮＣＯ含量及扩链剂对胶膜的 拉伸强度，断裂伸长率，扯断永久形变，撕 裂强度等性能的影响。合成的水性聚氨酯 可用于粘合剂，皮革涂饰剂，高档建筑涂料 等。
水性聚氨酯乳液制备与性能测试
水性聚氨酯乳液的制备与性能测试
摘要：水性聚氨酯是以水代替有机溶剂作为分散介质的新型聚氨酯体系，也称水分散聚氨酯、水系聚氨酯或水基聚氨酯。
水性聚氨酯以水为溶剂，具有无污染、安全可靠、机械性能优良、相容性好、易于改性等优点。
特别是近年来环境保护越来越受到人们的重视，相应的水性聚氨酯也受到人们越来越多的关注。
本次制备以聚丙二醇、甲苯二异氰酸酯和二羟甲基丙酸（DMPA）为原料，合成了聚氨酯预聚体。
再加入丙酮降低体系黏度，最终加入三乙胺（TEA）中和盐，制备出水性聚氨酯聚合物。
通过水分散工艺最终得到水性聚氨酯乳液。
其后对水性聚氨酯进行了透气性能和透水性能的测试。
关键词：水性聚氨酯制备乳液性能测试
一、综述
水性聚氨酯乳液是以水为介质的分散体，它不但具有溶剂型聚氨酯优异的基本性能，而且具有不燃、无毒、无味、不污染环境等特点，是一种制备环保型涂料的理想材料。
聚氨酯树脂作为涂料使用时，所形成的涂膜机械性能好、耐磨性好、硬度高、耐水、耐化学、耐老化性优异，属于高性能材料，同时，它对各种基材的附着性都很强，不仅对木材、水泥基等多孔型基体，对金属、玻璃等非多孔型基体的附着性也很强。
面对日益严峻的环境问题以及消费者对环境保护的意识提升，涂料业正迅速开发低挥发性有机物产品，因此水性聚氨酯迅速的发展了起来。
《水性聚氨酯-石墨烯-碳纳米管复合材料的制备及性能研究》
《水性聚氨酯-石墨烯-碳纳米管复合材料的制备及性能研究》篇一水性聚氨酯-石墨烯-碳纳米管复合材料的制备及性能研究一、引言随着科技的发展和人类对材料性能的追求，复合材料因其独特的物理和化学性质，在众多领域中得到了广泛的应用。
水性聚氨酯作为一种重要的高分子材料，具有优异的柔韧性、耐磨性和耐候性等特点。
而石墨烯和碳纳米管作为新兴的纳米材料，其出色的电学、热学及机械性能使得它们在复合材料中具有重要的应用价值。
本文着重探讨水性聚氨酯/石墨烯/碳纳米管复合材料的制备方法及其性能研究。
二、制备方法1. 材料准备本实验所需材料包括水性聚氨酯、石墨烯、碳纳米管以及必要的溶剂和添加剂。
所有材料均需经过严格的筛选和预处理，以确保其质量和纯度。
2. 制备过程首先，将石墨烯和碳纳米管分别进行分散处理，以提高其在聚氨酯基体中的分散性。
然后，将水性聚氨酯与分散好的石墨烯和碳纳米管混合，通过搅拌、超声等方法使三者充分混合，形成均匀的复合材料浆料。
最后，将浆料进行真空脱泡、涂布或注塑等工艺，得到水性聚氨酯/石墨烯/碳纳米管复合材料。
三、性能研究1. 力学性能通过拉伸试验、硬度测试等方法，研究复合材料的力学性能。
实验结果表明，石墨烯和碳纳米管的加入显著提高了水性聚氨酯的力学性能，使复合材料具有更高的拉伸强度和更好的耐磨性。
2. 电学性能利用电导率测试、电阻率测试等方法，研究复合材料的电学性能。
实验结果显示，石墨烯和碳纳米管的导电性能使得复合材料具有优异的电导率，有望在导电材料领域得到应用。
3. 热学性能通过热重分析、热导率测试等方法，研究复合材料的热学性能。
实验数据表明，石墨烯和碳纳米管的加入提高了复合材料的热稳定性及热导率，使得复合材料在高温环境下具有更好的性能表现。
四、结论本文通过实验研究了水性聚氨酯/石墨烯/碳纳米管复合材料的制备方法及其性能。
实验结果表明，石墨烯和碳纳米管的加入显著提高了复合材料的力学、电学和热学性能。
这种复合材料具有优异的柔韧性、耐磨性、导电性和热稳定性，使其在众多领域具有广泛的应用前景。
《水性聚氨酯-石墨烯-碳纳米管复合材料的制备及性能研究》范文
《水性聚氨酯-石墨烯-碳纳米管复合材料的制备及性能研究》篇一水性聚氨酯-石墨烯-碳纳米管复合材料的制备及性能研究一、引言随着新材料科学的发展，复合材料因其卓越的物理、化学性能成为了科研的热点。
特别是在高分子复合材料领域，以水性聚氨酯（WPU）为基础，加入石墨烯（Graphene）及碳纳米管（Carbon Nanotube）制备的复合材料因其优良的机械、导电及热稳定性能在许多领域获得了广泛的应用。
本文将对水性聚氨酯/石墨烯/碳纳米管复合材料的制备工艺及性能进行研究。
二、复合材料的制备（一）材料与方法本实验采用水性聚氨酯、石墨烯和碳纳米管为主要原料，通过物理混合和化学交联的方式制备复合材料。
具体步骤包括原料准备、混合、搅拌、交联反应等过程。
（二）制备过程1. 将水性聚氨酯与适量的去离子水混合，搅拌均匀；2. 加入石墨烯和碳纳米管，进行高速搅拌使混合物充分分散；3. 加入适量的交联剂，继续搅拌至混合物变得均匀且无明显颗粒；4. 将得到的复合材料倒入模具中，进行适当的固化处理，得到最终的复合材料。
三、性能研究（一）机械性能测试通过拉伸试验和硬度测试等方法对复合材料的机械性能进行评估。
实验结果表明，石墨烯和碳纳米管的加入显著提高了水性聚氨酯的拉伸强度和硬度。
（二）导电性能测试通过四探针法对复合材料的导电性能进行测试。
结果表明，碳纳米管的加入显著提高了复合材料的导电性能，而石墨烯的加入则进一步增强了这一效果。
（三）热稳定性能测试通过热重分析（TGA）对复合材料的热稳定性能进行评估。
实验结果显示，石墨烯和碳纳米管的加入显著提高了水性聚氨酯的热稳定性，使其在高温环境下具有更好的性能表现。
四、结果与讨论（一）制备工艺对性能的影响实验发现，制备过程中搅拌速度、交联剂用量、固化条件等因素对复合材料的性能有显著影响。
通过优化这些工艺参数，可以得到性能更优的复合材料。
（二）石墨烯和碳纳米管的作用机制石墨烯和碳纳米管的加入可以有效地提高水性聚氨酯的机械强度、导电性能和热稳定性。
《2024年水性聚氨酯-石墨烯-碳纳米管复合材料的制备及性能研究》范文
《水性聚氨酯-石墨烯-碳纳米管复合材料的制备及性能研究》篇一水性聚氨酯-石墨烯-碳纳米管复合材料的制备及性能研究一、引言随着科技的发展和环保意识的提升，新型复合材料的研究与应用逐渐成为材料科学领域的热点。
水性聚氨酯（WPU）作为一种环保型高分子材料，具有优异的物理性能和化学性能，在涂料、胶粘剂、皮革等领域有着广泛的应用。
近年来，将石墨烯（Graphene）和碳纳米管（CNTs）等纳米材料引入到水性聚氨酯中，形成复合材料，已成为研究的热点。
本文旨在研究水性聚氨酯/石墨烯/碳纳米管复合材料的制备方法及其性能特点，以期为实际应用提供理论支持。
二、复合材料的制备（一）实验材料实验所需的主要材料包括水性聚氨酯、石墨烯、碳纳米管以及一些常规的化学试剂和溶剂。
（二）制备方法本实验采用原位聚合法制备水性聚氨酯/石墨烯/碳纳米管复合材料。
具体步骤如下：1. 将石墨烯和碳纳米管分别进行预处理，以提高其在聚氨酯基体中的分散性；2. 将预处理后的石墨烯和碳纳米管按照一定比例加入到水性聚氨酯中；3. 在一定温度和搅拌速度下，进行原位聚合反应，得到复合材料。
三、性能研究（一）力学性能通过拉伸试验，测试了复合材料的拉伸强度和断裂伸长率。
实验结果表明，引入石墨烯和碳纳米管后，复合材料的力学性能得到显著提高。
其中，适量的石墨烯和碳纳米管添加量对提高材料的力学性能最为有利。
（二）热稳定性通过热重分析（TGA）测试了复合材料的热稳定性。
实验结果显示，引入石墨烯和碳纳米管后，复合材料的热稳定性得到提高。
这主要归因于石墨烯和碳纳米管的高热导率和优良的导热性能。
（三）电导率测试了复合材料的电导率。
实验结果表明，随着碳纳米管添加量的增加，复合材料的电导率逐渐提高。
这表明碳纳米管在复合材料中起到了导电网络的作用。
四、结论本文研究了水性聚氨酯/石墨烯/碳纳米管复合材料的制备方法及其性能特点。
实验结果表明，通过原位聚合法制备的复合材料具有优异的力学性能、热稳定性和电导率。
实验二十一 水性聚氨酯的制备
〈Байду номын сангаас〉实验仪器
恒温水浴锅；搅拌器；冷凝管；电热套；玻 璃 塞 及 橡 皮 管 ； FA1004 电 子 天 平 ； PHS-25 型酸度计；NDJ-1型布氏粘度计；电热干燥 箱；物理天平；三口圆底烧瓶250ml；烧杯 50m1；10ml、100ml量筒；玻璃棒。
〈三〉实验原理
水性聚氨酯的合成一般是先让二异氰酸酯与低 聚物二醇或聚酯二醇在加热的情况下本体聚合,形 成预聚体后加扩链剂（二元醇或二元胺）扩链,当 粘度增大到一定程度,搅拌困难时,加入适当的溶剂, 降低粘度,继续反应。可以得到较高分子量的聚氨 酯。最后加水,在机械强制搅拌下乳化。
〈五〉实验步骤
聚酯多元醇升温至120℃，脱水30min，倒入装有温度计、 回流冷凝管和搅拌桨的三口烧瓶中，50℃保温，然后向其 中加入MDI的丙酮溶液反应10～20min，之后加入DMPA的 N－甲基吡咯烷酮溶液扩链，匀速搅拌5～10min，再加入与 前面相同量的MDI的丙酮溶液，匀速搅拌5～10min后加有 机锡催化剂，继续反应50～90min，待达到理论NCO含量时， 加入乙二醇扩链。为保证反应充分进行，反应过程中观察 粘度，发现粘度过大时加入丙酮予以降低。待体系中异氰 酸酯含量少于0.2wt%时，将反应体系降至室温。后加丙酮 溶剂调节体系粘度，再加入三乙胺中和，并强力搅拌半小 时，然后缓慢将一定量的水加入体系中搅拌乳化分散。最 后，减压蒸馏脱去低沸点溶剂(丙酮)即得水性聚氨酯成品。
其制备原理如图所示： (此为预聚体，再经中和、乳化得到最终产品) 阴离子水性聚氨酯的反应原理
〈四〉实验试剂
聚酯多元醇（工业级，烟台华大化学工业有限公 司）；MDI（工业级，烟台万华聚氨酯股份有限 公司）；乙二醇（分析纯，无锡市苏强化工有限 公司）；DMPA（工业级，深圳市金腾龙实业有 限公司）；丙酮（分析纯，无锡市苏强化工有限 公司）；N-甲基吡咯烷酮（工业级，上海志诚化 工公司）；二丁基二月硅酸锡（分析纯，上海试 剂一厂）；三乙胺（分析纯，天津市化学试剂三 厂）。
水性聚氨酯实验报告
一、实验目的1. 了解水性聚氨酯的制备原理和方法；2. 掌握水性聚氨酯的性能测试方法；3. 分析水性聚氨酯的性能影响因素。
二、实验原理水性聚氨酯是以水为分散介质，将聚氨酯链段通过物理或化学方法分散在水中的聚合物。
其制备方法主要有两种：自乳化法和自溶胀法。
本实验采用自乳化法制备水性聚氨酯。
三、实验材料与仪器1. 实验材料：（1）聚酯多元醇（PBA）（2）双羟甲基丁酸（DMBA）（3）异氰酸酯（TDI）（4）水（5）引发剂（过硫酸铵）（6）分散剂（聚乙烯醇）2. 实验仪器：（1）磁力搅拌器（2）锥形瓶（3）温度计（4）移液管（5）分光光度计（6）凝胶渗透色谱仪（7）傅里叶变换红外光谱仪（FTIR）（8）万能试验机四、实验步骤1. 按照实验配方，称取聚酯多元醇、双羟甲基丁酸、异氰酸酯、水和分散剂，放入锥形瓶中；2. 将锥形瓶放入磁力搅拌器中，开启搅拌器，缓慢加入引发剂；3. 在搅拌过程中，逐渐升温至一定温度，维持一定时间；4. 将混合物转移到另一个锥形瓶中，继续搅拌；5. 将混合物进行离心分离，得到水性聚氨酯乳液；6. 对制备的水性聚氨酯乳液进行性能测试，包括固含量、粒径、粘度、力学性能等。
五、实验结果与分析1. 固含量：通过测定水性聚氨酯乳液的固含量，可以了解其分散程度。
实验结果显示，制备的水性聚氨酯乳液固含量较高，说明分散效果较好。
2. 粒径：粒径是影响水性聚氨酯性能的重要因素。
实验结果显示，制备的水性聚氨酯乳液粒径较小，有利于提高其成膜性能。
3. 粘度：粘度是衡量水性聚氨酯乳液稳定性的重要指标。
实验结果显示，制备的水性聚氨酯乳液粘度适中，有利于其在实际应用中的使用。
4. 力学性能：通过测定水性聚氨酯胶膜的拉伸强度、撕裂强度等力学性能，可以了解其应用效果。
实验结果显示，制备的水性聚氨酯胶膜力学性能良好，满足实际应用需求。
5. FTIR分析：通过对水性聚氨酯进行FTIR分析，可以了解其结构特点。
实验结果显示，制备的水性聚氨酯具有典型的聚氨酯结构特征。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
水性聚氨酯树脂防水涂料的制备及性能研究实验方案指导老师：苏晓磊组员：李谦，吴钵，赵文杰一、问题的提出随着社会的发展和科技的进步，目前大部分地方使用的聚氨酯树脂都为溶剂型聚氨酯树脂。
这些有机溶剂的使用会造成各种危害，如操作者的健康、环境污染、储存运输等安全隐患。
而且溶剂的挥发和回收还会造成资源和能源的浪费，也不符合国家节能减排的产业政策。
随着经济的发展和全球一体化环保和能源问题也引起各个国家的重视。
因此各个国家开始思考是不是可以发明一种新型的聚氨酯树脂防水材料来代替溶剂型聚氨酯树脂防水材料，因此就有了发展和使用水性聚氨酯树脂替代目前的溶剂型树脂材料的想法产生。
聚氨酯( PU ) 是由含羟基、羧基、氨基等官能团的化合物与含异氰酸酯基化合物反应得到的高分子化合物, 分子主链中除含有许多重复的氨基甲酸酯键(-NH COO -) 外, 还含有醚键、酯键、脲键、脲基甲酸酯键。
聚氨酯被誉为性能最优异的树脂, 以其制得的涂料具有许多优异的性能, 如高硬度、耐磨损、柔韧性好、耐化学品、附着力强、成膜温度低、可在室温固化等。
但是, 传统的溶剂型聚[1]氨酯涂料在制备和施工的过程中都需添加不少有机溶剂, 对人类健康和环境造成危害。
此外, 双组分聚氨酯涂料中游离的多异氰酸酯(如TDI) 对皮肤、眼睛和呼吸道有强烈的刺激作用, 长期接触会引起慢性支气管炎等疾病。
目前日本、德国、意大利等发达国家已开始使用水性聚氨酯树脂替代溶剂型聚氨酯树脂采用人工合成。
我国由于水性聚氨树脂开发比较迟目前未经改性的水性聚氨酯树脂还不能用于各个行业。
目前已有许多改性的水性聚氨酯树脂产品，如专利号CN101348554、CN1884335、CN1854165、CN1772786、CN1611522等等。
这些水性聚氨酯树脂尽管使用原料和生产工艺有所不同，但产品只能用于涂料和粘合剂，应用范围还是非常局限的。
因此, 随着人们环保意识的加强和各国环保法律法规对挥发性有机化合物 ( VOC ) 排放量的限制, 水性聚氨酯涂料的研究与开发越来越受到重视。
水性聚氨酯是以水为分散介质, 聚氨酯树脂溶解或分散于水中而形成的二元胶态体系, 以其制备的水性聚氨酯涂料中不含或含有极少量的有机溶剂。
水性聚氨酯涂料,不仅具有无毒无臭味、无污染、不易燃烧、成本低、不易损伤被涂饰表面、施工方便、易于清理等优点, 还具有溶剂型聚氨酯涂料所固有的高硬度、耐磨损等优异性能,因而在木器涂料、汽车涂料、建筑涂料、塑料涂料、纸张涂层以及织物和皮革涂饰等许多领域得到了广泛的应用。
为了满足人们在生产和生活方面对具有新型功能的水性涂料的需求, 近年来, 人们通过对水性聚氨酯改性或添加助剂开发出了许多具有特殊物理和化学性质的水性聚氨酯涂料, 提高了水性聚氨酯涂料的功能性, 扩大了水性聚氨酯涂料的应用范围。
二、 实验假设与理论依据1.实验假设聚氨酯树脂应用广泛、性能优异。
它作为涂料使用时, 所形成的涂膜机械性能好、耐磨性好、硬度高、耐水、耐化学、耐老化性优异, 属于高性能涂料。
它的应用领域极为广阔, 主要包括地面涂料、厨房家具涂料、办公家具涂料, 机械设备涂料。
它对各种基材, 如木材、水泥、金属、玻璃基材的表面附着力很强。
溶剂型聚氨酯涂料已得到广泛的应用,但随着环境保护的要求日益严格,低 VOC 或零VOC 以及无 HAPs( hazardous air pollution) 的聚氨酯涂料的研究已得到广泛的关注, 国内外工业界和科研单位已开展了大量的工作, 出现了大量的专利, 并先后投入商业生产, 这其中水性聚氨酯涂料不含或只含极少的有机溶剂, 对环境几乎没有污染, 因而更受人们的青睐。
水性聚氨酯即聚氨酯水分散体, 它主要是以水作为溶剂进行施工的。
早期的水性聚氨酯存在着许多的缺点, 其一是产品造价高, 制作工艺复杂; 其二是产品性能差, 不如溶剂型产品的性能。
但自从 20 世纪 70 年代以来, 水性聚氨酯有了长足的发展。
开发出的有些产品的优异性能已达到甚至超过了溶剂型聚氨酯, 表现出极为诱人的发展前景。
因此我们可以通过将溶剂型聚氨酯涂料的高性能和水性涂料的低 VOC 含量相结合, 其分子结构具有可裁减性, 结合新的合成和交联技术, 使水性聚氨酯涂膜性能达 [4] [7]到甚至优于传统的溶剂型聚氨酯树脂涂料, 成为发展最快的涂料品种之一。
通过把聚合产物、氨基甲酸酯降温, 在低温条件下加冷水乳化，通过控制有机物和粉体的比例，并且通过测量掺和以后形成的防水性涂料的机械性能、力学性能、挥发性、防水性、抗老化性以及对涂料进行热分析从而得到性能能更加优越的水性聚氨酯树脂防水涂料。
2.理论依据在溶剂型聚氨酯涂料中, 人们总是千方百计地除去水分, 因为水会与异氰酸酯反应, 生成胺和二氧化碳, 胺继续与异氰酸酯反应, 使异氰酸酯大量消耗, 同时二氧化碳逸出, 在漆膜表面形成气泡, 导致漆膜性能很差。
而水性双组分聚氨酯涂料的成膜过程不同于溶剂型体系, 成膜初期为物理干燥过程, 随着水分的蒸发, 分散体或乳液粒子凝聚, 聚合物链相互扩散和反应。
在其成膜过程中有: 1) 可挥发物( 溶剂、水) 的挥发; 2) 多元醇和多异氰酸酯粒子的共凝结;+3)多异氰酸酯和水的反应; 4) 多元醇和多异氰酸酯的反应。
这个过程本身比较复杂, 当两组分接触时, 两者不在一相内, 搅拌后, 多元醇作为乳化剂将多异氰酸酯分散在水中才能成为一相, 从而进行反应; 同时还有水和羟基与异氰酸酯的竞争反应发生。
从聚合物的物理性能来看, 玻璃化温度较高、分子量较大的聚合物乳液具有较高的剪切模量和较差的凝聚性, 其物理成膜性能差; 小粒径乳液有利于凝聚, 但乳液具有低固含量和高粘度, 粒子达到凝聚状况必须蒸发较多的水分, 影响物理成膜过程。
化学干燥过程比较复杂, 涉及到固化剂的NCO 基与多元醇的羟基、水和稳定聚合物粒子的羧基等基团间的反应, 反应速率取决于施工环境的温度、湿度、反应体系中催化剂含量和基团的反应活性等, 具体反应如下:O‖-NCO + -OH →NH-C-O--NCO + -H2O→NH2+ CO2↑O‖-NH2+ -NCO→NH-C-NH-( 快)O‖-COOH+ -NCO→-C-NH-+ CO 2↑( 慢)施工以后, 可挥发物开始挥发, 使粒子更紧密接触。
粒子的凝结, 使异氰酸酯与羟基的反应大大增强。
涂层在室温下水分的蒸发相对较快, 30 min 内在涂膜中的水含量下降到2 % ~ 3 %,最终的平衡水含量为1% 左右。
涂膜中的- NCO浓度降低速率较慢, 只有6 % 的- NCO 基参与了反应, 24 h 后参与反应的NCO基增大到90 % , 完全反应需要几天。
环境湿度和温度对干燥过程有重要作用, 室温固化过程约有60% 的-NCO基与水反应形成脲, 而130e 干燥30 min 与水反应的- NCO 基含量降低到10% 。
随着固化温度升高, 生成氨基甲酸酯的含量越多, 同时高温下NCO 基与羧基反应形成的酰胺, 有利于改善涂膜性能。
因此, 应根据应用领域和涂膜性能要求选择固化条件。
三、实验目标通过做这个实验，可以了解现代科技与技术的发展前景，了解材料方面的一些新型材料，为以后能够生产出机械性能好、耐磨性好、硬度高、耐水、耐化学、耐老化性优异的高性能涂料，使之在木器涂料、汽车涂料、建筑涂料、塑料涂料、纸张涂层以及织物和皮革涂饰等许多领域得到了广泛的应用。
为后续在材料方面的发展和探索做好准备。
同时，通过自己动手做实验，而学习一些基本实验的操作，熟悉本专业部分仪器设备的使用方法，巩固专业知识以及在工艺方面的专业知识，为以后的学习打下一定的基础。
也为即将面临的工作奠定一定的实践以及理论基础。
三、实验对象、方法及手段1.实验对象主要原材料：甲苯二异氰酸酯( T D I) 工业级聚酯多元醇工业级聚醚多元醇工业级亲水基化合物工业级中和剂工业级扩链剂工业优级品丙酮工业优级品无离子水自制2.实验方法1）氨基甲酸酯的合成预聚反应: 甲苯二异氰酸酯( T D I) 与聚酯多元醇、聚醚多元醇在60~80℃条件下进行聚加成反应, 制成含异氰酸基-N CO ) 的预聚体。
扩链反应: 在60~80℃条件下含异氰酸基-NCO) 预聚体与扩链剂、亲水基化合物反应生成氨基甲酸酯。
2）乳化把聚合产物、氨基甲酸酯降温, 在低温条件下加冷水乳化。
通过对实验中加的有机物的不同比例，观察并通过一定的测量参数，以及通过观察他们的官能团粉体物理性质，有机物结构，通过测量他们的机械性能，力学性能，化学性能，光学性能，以及防水性，耐水性，防腐性的各种性能，和原来试样进行对比，并总结。
3.检测手段（数据统计）应用金相显微镜，观察有机物的结构以及粉体物质的内部组织，同时使用能谱仪，对微区成分热分析，了解混合形成的防水性涂料的各种性能。
数据统计记录：五、实验原则实验过程坚持求真务实、实事求是的原则，坚决杜绝实验作假，编造实验数据。
并且保证一定要亲自动手做实验，了解一般做实验过程中所需要注意的一些事项。
六、实验步骤1.准备阶段（起止时间2013年3月27日---2013年4月3日）老师布置做实验的题目以及自己上网搜索做实验相关资料，并提前拟定实验方案，在此过程中由老师给我们准备做实验所需的的原料以及申请做实验的时间以及地点。
2.实施阶段（2013年4月15日开始）待定3.分析阶段对实验数据进行分析，总结实验结果。
七、总结问题分析实验数据以及处理实验中发现的问题，以及对遇到的困难进行总结对比。
并且及时找出解决方案。