水性聚氨酯改性纤维素基水性高分子的制备及性能研究陕西科技大学苏秀霞

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醋酸纤维素改性水性聚氨酯木器漆的制备及性能研究

醋酸纤维素改性水性聚氨酯木器漆的制备及性能研究醋酸纤维素改性水性聚氨酯木器漆的制备及性能研究摘要：本研究以聚酯多元醇、异氰酸酯、溶剂、醋酸纤维素等为原料，采用溶液聚合法制备醋酸纤维素改性水性聚氨酯木器漆，并研究了其制备过程中的反应温度、时间、添加剂类型和用量等条件对漆膜性能的影响。

结果表明，醋酸纤维素改性水性聚氨酯漆膜具有较高的硬度、附着力和耐磨性，且在湿热环境中也具有较好的稳定性。

该漆膜的制备过程绿色环保，对于替代传统的有机溶剂型漆有一定的应用前景。

关键词：醋酸纤维素、水性聚氨酯木器漆、制备、性能研究1. 引言水性木器漆作为一种环保型涂料，由于其低挥发性有机溶剂含量低、对环境无害等优点，在近年来得到了广泛的关注。

目前，市场上的水性木器漆大多数采用丙烯酸树酯等合成树脂进行改性，但丙烯酸树酯存在耐磨性差、强度低等问题，限制了其在实际应用中的推广。

因此，寻找其他改性树脂以提高水性木器漆的性能成为一个重要的研究课题。

醋酸纤维素作为一种常见的天然纤维素类物质，具有分子链长、可溶性好、结构稳定性强等特点，被广泛应用于石油化工、纺织、造纸等领域。

醋酸纤维素引入水性聚氨酯漆中，能够改善涂料的强度、附着力和耐磨性等性能，从而提高漆膜的质量。

本研究旨在探究醋酸纤维素改性水性聚氨酯木器漆的制备方法，并对其性能进行研究，为水性木器漆的研发提供一定的参考和借鉴。

2. 实验部分2.1 实验材料和仪器设备聚酯多元醇、异氰酸酯、溶剂、醋酸纤维素等为实验所用的主要材料。

实验室中使用的仪器设备主要包括电动搅拌器、恒温槽、粘度计、电子天平等。

2.2 醋酸纤维素改性水性聚氨酯制备方法首先，将聚酯多元醇、异氰酸酯、醋酸纤维素按一定的比例加入到反应容器中，使用电动搅拌器进行搅拌混合。

然后，将该混合物放入恒温槽中，控制反应温度和时间，进行聚合反应。

最后，根据需要调整漆膜的粘度，添加溶剂等，得到最终的醋酸纤维素改性水性聚氨酯木器漆。

2.3 性能测试方法对所得的漆膜进行粘度、硬度、附着力和耐磨性等性能指标的测试。

水性聚氨酯导热复合材料的制备及性能研究

水性聚氨酯导热复合材料的制备及性能研究摘要：水性聚氨酯(WPU)利用水作为分散介质，具有柔韧性、粘附性、低污染、抗磨损性、无毒性和环境保护等优点，可应用于橡胶、涂料、纺织品合成革等诸多领域。

但是，由于WPU缺乏稳定的交联键，导致其耐溶剂性差、电性能和热学性能不佳等，使其应用领域受到限制。

因此，有多种方法可以提高WPU的性能。

一种常见的方法是添加交联剂制备紫外线固化的WPU；另一种方法是通过将碳纳米管、粘土或图形等无机填充材料引入WPU，生产有机和无机混合物。

基于此，本篇文章对水性聚氨酯导热复合材料的制备及性能进行研究，以供参考。

关键词：水性聚氨酯导热复合材料；制备；性能引言随着电子科学技术的发展，微型集成电路和电子元器件逐渐向高性能化、智能化方向发展，工作频率急剧升高，容易造成微型集成电路和电子元器件温度升高，由于在封闭空间内，电子元器件及配件使用可靠性将受到极大的影响。

聚合物作为微型集成电路和电子元器件热界面材料研究由来已久，但导热性能较差，需要添加高导热填料提高其导热率以达到使用要求。

但是，填料的添加会使高分子复合材料的机械性能、耐水性降低。

因此，对聚合物进行改性时，选择合适的填料以及适当的填充量显得尤为关键。

1原料、试剂与仪器深圳吉田化工有限公司工业级水性聚氨酯1926(WPU)；炭黑(CB，40B2，125平方米/克，平均粒径23nm，pH 8)，o ' brien hanhua关键词硅烷代理协理KH550、AR、山东友苏华公科技有限公司；聚氨酯加厚(612)，三晋化工有限公司；无水乙醇、空气、天津富馀精细化工有限公司；去离子水里，自己去做。

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水性聚氨酯乳液的合成及改性研究的开题报告

水性聚氨酯乳液的合成及改性研究的开题报告
一、研究背景
水性聚氨酯乳液具有优异的性能，包括良好的耐磨性、耐化学性、良好的柔软性和弹性、良好的防水性等，广泛应用于涂料、胶粘剂、印刷油墨、纤维素制品等领域。

目前，随着环境保护和可持续发展的要求逐渐增加，水性聚氨酯乳液逐渐得到了广泛
的关注和应用。

由于水性聚氨酯乳液具有结构复杂、反应敏感等特点，因此需要对其合成和改性进行深入研究，以提高其性能和降低成本，从而更好地满足市场需求。

因此，本研究
计划对水性聚氨酯乳液的合成及改性进行研究。

二、研究内容
1. 水性聚氨酯乳液的合成
采用反应型乳化技术，以异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、聚醚多元醇和丙烯酸为原料，合成水性聚氨酯乳液。

通过优化反应条件，达到良好的乳化效果和合成产率。

2. 局部改性
以丙烯酸为单体，通过乳液聚合反应，将其引入到水性聚氨酯乳液中，局部改性水性聚氨酯乳液。

进一步优化反应条件，探索不同单体引入比例的影响，提高改性后
的水性聚氨酯乳液的性能。

3. 全部改性
通过梯度改性的方法，选取不同的改性单体，在反应过程中逐步向水性聚氨酯乳液中引入，全面改性水性聚氨酯乳液。

通过对改性条件的优化和对改性后的水性聚氨
酯乳液的性能测试，确定最佳改性方案。

三、研究意义
本研究将进一步探究水性聚氨酯乳液的合成和改性，提高其性能和降低成本，为其在涂料、胶粘剂、印刷油墨、纤维素制品等领域中的应用打下基础。

同时，也为环
境保护和可持续发展作出贡献。

《改性纤维素纳米晶复合水性聚氨酯防腐涂层的制备及性能研究》范文

《改性纤维素纳米晶复合水性聚氨酯防腐涂层的制备及性能研究》篇一一、引言随着科技的进步和环保意识的提高，新型的防腐涂层材料逐渐成为研究的热点。

改性纤维素纳米晶复合水性聚氨酯防腐涂层，因其具有良好的物理性能、优异的耐腐蚀性及环境友好性，逐渐被广泛关注并应用。

本文将对这种新型防腐涂层的制备工艺及其性能进行深入研究。

二、制备方法改性纤维素纳米晶复合水性聚氨酯防腐涂层的制备主要包含以下步骤：1. 纤维素的提取与纳米化处理：通过适当的酸解、碱处理或机械处理等手段，将天然纤维素转化为纳米晶纤维素。

2. 聚氨酯的合成与改性：以多元醇、多异氰酸酯等为主要原料，通过聚合反应合成聚氨酯，并对其进行改性处理，以提高其性能。

3. 复合材料的制备：将纳米晶纤维素与改性后的聚氨酯进行复合，形成纳米晶纤维素复合水性聚氨酯。

4. 防腐涂层的制备：将复合材料进行适当的加工处理，如分散、乳化、去泡等，以形成均匀、稳定的防腐涂层。

三、性能研究改性纤维素纳米晶复合水性聚氨酯防腐涂层的性能主要包括以下几个方面：1. 物理性能：通过测量涂层的硬度、附着力、柔韧性等指标，评估其物理性能。

实验结果表明，该涂层具有优异的硬度、良好的附着力及较高的柔韧性。

2. 耐腐蚀性能：通过在腐蚀环境下进行长时间的暴露试验，观察涂层的腐蚀情况。

结果表明，该涂层具有优异的耐腐蚀性能，可有效抵抗各种化学物质的侵蚀。

3. 环境友好性：该涂层以环保的原材料制备而成，且在生产和使用过程中对环境无害。

此外，该涂层在废弃后易于降解，符合环保要求。

4. 耐候性能：通过模拟不同气候条件下的老化试验，评估涂层的耐候性能。

实验结果表明，该涂层具有良好的耐候性能，可在各种气候条件下保持其性能的稳定。

四、结论通过对改性纤维素纳米晶复合水性聚氨酯防腐涂层的制备及性能研究，我们发现该涂层具有优异的物理性能、耐腐蚀性能及环境友好性。

其优异的性能使其在桥梁、船舶、石油化工设备等领域的防腐保护中具有广阔的应用前景。

水性聚氨酯复合材料的制备及其性能研究的开题报告

纳米二氧化钛/水性聚氨酯复合材料的制备及其性能研究的开题报告一、选题背景近年来，纳米材料在材料科学领域备受关注，尤其是纳米二氧化钛作为一种常用的纳米材料，在光催化、抗菌、防污染等领域有广泛的应用。

而水性聚氨酯作为一种绿色环保的高分子材料，具有优异的力学性能、化学稳定性和可调控性，因此在涂料、胶黏剂等领域应用广泛。

由于纳米二氧化钛和水性聚氨酯分别具有不同的优异性能，在合成复合材料时能够得到比单一材料更好的性能。

因此，纳米二氧化钛/水性聚氨酯复合材料成为了近年来研究的热点，其研究涉及到材料的合成方法、微结构、力学性能、光催化性能、抗菌性能等方面。

因此，对纳米二氧化钛/水性聚氨酯复合材料的制备及其性能研究是当前值得关注的重要研究方向。

二、研究目的与意义本项目旨在采用普通机械混合法合成纳米二氧化钛/水性聚氨酯复合材料，并通过改变掺杂量和合成条件研究材料的性能，包括复合材料的力学性能、光催化性能和抗菌性能。

研究成果对于优化复合材料性能有着重要的理论和应用价值，同时也有助于推进纳米材料在水性聚氨酯领域的应用。

三、研究内容与方法1. 纳米二氧化钛/水性聚氨酯复合材料的制备：采用普通机械混合法制备纳米二氧化钛/水性聚氨酯复合材料，通过改变掺杂量、机械混合时间等条件来调控纳米二氧化钛复合水性聚氨酯的力学性能。

2. 复合材料的力学性能研究：利用测力仪、万能试验机等测试设备对复合材料的强度、韧度等力学性能进行测试和分析，研究控制因素对复合材料强度的影响。

3. 复合材料的光催化性能研究：通过紫外光催化降解罗丹明B对复合材料的光催化性能进行研究，包括催化剂的降解效率、降解动力学等性能的研究。

4. 复合材料的抗菌性能研究：选择常见的大肠杆菌、金黄色葡萄球菌等常见细菌进行杀菌实验，研究复合材料在不同条件下的抗菌性能以及制剂类型、质量浓度等要素的影响。

四、预期研究结果1. 成功制备出纳米二氧化钛/水性聚氨酯复合材料。

2. 探究纳米二氧化钛的掺杂量对于复合材料的力学性能的影响，得到最佳掺杂量范围，寻找最佳条件下的强度和韧度平衡点。

MDI型水性聚氨酯乳液的制备及改性研究的开题报告

MDI型水性聚氨酯乳液的制备及改性研究的开题报告
1. 研究背景
水性聚氨酯是一种非常重要的高分子材料，具有良好的物理性质，化学稳定性和各种应用潜力。

在水性聚氨酯中，MDI型水性聚氨酯乳液由二异氰酸酯和多元醇等材
料反应制成。

MDI型水性聚氨酯乳液具有优异的抗水性和耐化学品性能，在许多领域
得到了广泛应用，如汽车、建筑和家具等。

2. 研究目的
本研究旨在制备MDI型水性聚氨酯乳液，并对其进行改性以进一步提高其性能。

具体研究内容包括：
- 优化聚氨酯制备工艺，寻找最佳反应条件。

- 修改配方，改变水性聚氨酯的化学结构和组成。

- 制备新型MDI型水性聚氨酯乳液并测试其性能。

3. 研究方法
- 通过改变反应条件和配方，制备MDI型水性聚氨酯乳液。

- 使用FTIR、NMR等仪器对制备的聚氨酯进行表征，分析其结构和组成。

- 评估水性聚氨酯的基本性质，如黏度、固含量、粘附力等。

- 测试水性聚氨酯的特殊性质，如耐候性、耐水性、振动性能等。

4. 研究意义
本研究对于改善MDI型水性聚氨酯乳液的性能和应用具有重要意义。

通过改变
制备工艺和配方，可以提高水性聚氨酯的耐水性和耐化学性能，增强其在建筑、汽车、电子和家具等领域的应用潜力。

此外，本研究也为其他水性聚氨酯类材料的制备和改
性提供了新的思路和方法。

水性聚氨酯click chemistry改性研究的开题报告

水性聚氨酯click chemistry改性研究的开题报告一、选题背景水性聚氨酯（WPU）是一种重要的高分子材料，具有优异的物理化学性质和广泛的应用前景。

然而，传统的WPU合成方法中往往需要使用有机溶剂作为反应介质，难以满足环保和健康安全要求，因此，近年来WPU的研究重点已经转向了低VOC（挥发性有机物）和无VOC的可持续合成方法。

其中一个值得研究的方向是采用click chemistry的方法改性WPU，以期获得具有优异性能的低VOC/WOC的新型高分子材料。

二、研究目的和意义本课题旨在研究水性聚氨酯的click chemistry改性方法，探索优化改性反应条件和表征材料性能的方法，以期获得具有良好性能和应用前景的新型高分子材料。

三、研究内容与方法1.合成水性聚氨酯基础体系：聚醚多元醇、异佛尔酮二异氰酸酯（IPDI）、二甲基丙烯酸（DMA）和二丙烯酰胺（DMAAm）等化学品按一定比例配制，通过反应合成基础的水性聚氨酯体系。

2.click chemistry反应改性WPU：使用点击反应中的烯烃和炔烃基团作为改性反应的活性基团，与WPU体系中已有的官能基团发生点击反应，形成共价键连接，使WPU的化学结构发生改变。

3.表征改性WPU的物理化学性能：使用FTIR、NMR、GPC等化学分析手段对改性WPU的化学结构进行表征；通过动态热机械分析（DMA）、热重分析（TGA）等热学方法和拉伸实验、扫描电子显微镜（SEM）等测试手段对其物理化学性能进行评价。

四、研究预期成果1.成功合成基础的水性聚氨酯体系，并建立click chemistry反应改性WPU的体系。

2.探究click chemistry反应的反应条件和体系中各化学品配方对改性效果的影响，寻找最优化的反应条件和比例。

3.表征改性WPU的化学结构和物理化学性能，评价其性能在各种应用中的潜力，为其在工业上的应用提供理论参考。

五、研究实施计划1.前期准备：熟练掌握WPU的基础合成方法和click chemistry反应机理；了解分析化学分析手段的基础原理和操作技巧。

醋酸纤维素改性水性聚氨酯的制备及性能

ＹｕａｎＮａｎｎａｎ，ＷａｎｇＨｏｎｇｒｕ，ＺｈａｎｇＨａｎ
（ＳｈａａｎｘｉＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＳｃｉｅｌｉｃｅ＆ＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＣｏｌｌｅｇｅｏｆＢｉｏｒｅｓｏｕｒｃｅｓＣｈｅｍｉｃａｌａｒｔｄＭａｔｅｒｉａｌｓＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｘｉ＇ａｎ７１００２１，Ｃｈｉｎａ）
摘要：以醋酸纤维素（ＣＤＡ）、异佛尔酮二异氰酸酯（ＩＰＤＩ）、聚醚２０００（ＰＰＧ２０００）为主要原料，二月桂酸二丁基锡（ＤＢＴＤＬ）为催化剂，二羟甲基丙酸（ＤＭＰＡ）为亲水扩链剂制备了一系列ＣＤＡ改性的水性聚氨酯（ＷＰＵ）。研究了ＣＤＡ的乙酰基含量及ＣＤＡ用量对乳液的粒径、黏度及对胶膜的力学性能、耐磨性、硬度的影响。利朋红外光谱（丌一ＩＲ）及热重分析（ＴＧ）研究了胶膜的性能。结果表明：当ＣＤＡ的乙酰基含量为４３．５％，ＣＤＡ的用量为６．８％，ＤＭＰＡ的用量为６．６７％时，改性后胶膜的综合性能比较好。ＦＴ—ＩＲ表明，ＣＤＡ成功接枝到ＰＵ分子骨架上；ＴＧ结果表明，ＣＤＡ改性Ｐｕ后，胶膜的热稳定得到明显提高。
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｓｅｒｉｅｓｏｆｃｅｌｌｕｌｏｓｅａｃｅｔａｔｅｍｏｄｉｆｉｅｄｗａｔｅｒｂｏｒｎｅｐｏｌｙｕｒｅｔｈａｎｅｓｈａｖｅｂｅｅｎｐｒｅ．
ｐａｒｅｄｂｙＩｎ‘ｅｐｏｌｙｍｅｒｍｅｔｈｏｄｕｓｉｎｇｃｅｌｌｕｌｏｓｅａｃｅｔａｔｅ（ＣＤＡ），ｉｓｏｐｈｏｒｏｎｅｄｉｉｓｏｃｙａｎａｔｅ（ＩＰＤＩ）ａｎｄｐｏｌｙｅｔｈｅｒ２０００（ＰＰＧ２０００）ａｓｒａｗｍａｔｅｒｉａｌｓ，ｄｉｂｕｔｙｈｉｎｄｉｌａｕｒａｔｅ（ＤＢＴＤＬ）ａｓｃａｔａｌｙｔｉｃａｇｅｎｔａｎｄｄｉｍｅｔｈｙｌｏｌｐｒｏｐｉｏｎｉｃａｃｉｄ（ＤＭＰＡ）ａｓｈｙｄｒｏｐｈｉｌｉｃｃｈａｉｎｅｘｔｅｎｄｅｒ．Ｔｈｅｅｆｆｅｃｔｓｏｆｔｈｅ

水性聚氨酯涂料的制备及性能研究毕业论文

水性聚氨酯涂料的制备及性能研究毕业论文攀枝花学院本科毕业设计（论文）水性聚氨酯涂料的制备及性能研究学生姓名：蒋治国学生学号：202110904010 院（系）：生物与化学工程学院年级专业：2021 级应用化学指导教师：范文娟助理指导教师：常会二��一四年六月攀枝花学院本科毕业设计（论文）摘要摘要现代涂料的发展方向是高效能、高性能、无公害、高环保、低污染、节能且符合可持续发展。

本论文以丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸、和甲基丙烯酸羟乙酯为单体，用乳液聚合的方法合成了一种可光固化水性丙烯酸酯树脂乳液，与亚硫酸氢钠封端的MDI混合制备了水性聚氨酯丙烯酸酯涂料，考察了反应温度，乳化剂，搅拌速率及单体配比等对乳液聚合的影响，研究了丙烯酸酯乳液与MDI的配比对漆膜性能的影响。

用红外光谱( IR ) 分析了共聚乳液的结构，用差示扫描量热仪（DSC）测试了共聚物的热性能。

结果表明：在80℃时，加入1gOP-10和0.6g十二烷基硫酸钠在150转/分的转速下，各个单体配比合成的乳液性能最好。

关键词：丙烯酸酯，异氰酸酯，乳液聚合，封端I攀枝花学院本科毕业设计（论文）ABSTRACTABSTRACTThe development direction of modern paint is a high performance, high performance, non pollution, high environmental protection, low pollution, energy saving and sustainable developmentIn this thesis, butyl acrylate, methacrylic acid, and methyl methacrylate as monomer, by emulsion polymerization to synthesize a kind of light curable waterborne acrylic resin emulsion, and Sodium Bisulfite terminated MDI was prepared by mixing aqueous polyurethane acrylate coatings, the reaction temperature, emulsifier, stirring rate and the molar ratio of monomers on emulsion polymerization of acrylic emulsion, and the ratio of MDI on the properties of coating. Using infrared spectroscopy (IR) analysis of the structure of copolymer emulsion, using differential scanning calorimetry (DSC) thermal properties of the copolymers tested. The results showed that: at 80 ℃, adding 1gOP-10 and 0.6g twelve sodium dodecyl sulfate at 150 rpm, each monomer film performance is the synthesis of the best.Keywords: Acrylate, emulsion polymerization, terminated isocyanaII攀枝花学院本科毕业设计（论文）目录目录1绪论 ........................................................................... (1)1.1 引言 ........................................................................... ................................................. 1 1.2丙烯酸树脂涂料 ........................................................................... .. (1)1.2.1丙烯酸树脂涂料的简介 ........................................................................... ...... 1 1.2.2丙烯酸酯的分类 ........................................................................... .................. 1 1.3聚氨酯涂料 ........................................................................... . (3)1.3.1聚氨酯涂料的简介 ........................................................................... .............. 3 1.3.2双组份聚氨酯涂料 ........................................................................... .............. 3 1.3.3单组份聚氨酯涂料 ........................................................................... .............. 4 1.4 紫外光固化涂料 ........................................................................... .. (4)1.4.1紫外光固化原理 ........................................................................... .................. 4 1.5.2 紫外光固化的设备 ........................................................................... .............. 5 1.5 涂料合成方法 ........................................................................... (6)1.5.1 乳液聚合 ......................................................................................................... 6 1.5.2 原位聚合 ........................................................................... .............................. 7 1.5.3 悬浮聚合 ........................................................................... .............................. 7 1.5.4 接枝聚合 ........................................................................... .............................. 8 1.5.5 本体聚合 ........................................................................... .............................. 8 1.5.6 溶液聚合 ........................................................................... .............................. 8 1.6实验方案及意义 ........................................................................... .. (9)1.6.1 实验方案 ........................................................................... .. (9)1.6.2实验意义 ........................................................................... (9)2实验部分 ........................................................................... . (1)2.1 实验仪器及药品 ........................................................................... .. (1)2.1.1 实验仪器 ........................................................................... .............................. 1 2.1.2 实验药品 ........................................................................... .............................. 1 2.2 实验配方 ........................................................................... ......................................... 1 2.3 实验步骤 ........................................................................... . (2)2.3.1 丙烯酸酯树脂的实验步骤 ........................................................................... .. 2 2.3.2 亚硫酸氢钠封端MDI的实验步骤 ................................................................ 3 2.4 实验测试 ........................................................................... .. (3)2.4.1 产品外观 ........................................................................... (3)i攀枝花学院本科毕业设计（论文）目录2.4.2 固含量 ........................................................................... ................................. 4 2.4.3 转化率 ........................................................................... .................................. 4 2.4.4 粘度测试 ........................................................................... .............................. 5 2.4.5 耐水性测试 ........................................................................... .......................... 5 2.4.6 红外光谱测试 ........................................................................... ...................... 5 2.4.7热性能测试 ........................................................................... .......................... 5 2.4.8黏度的测试 ........................................................................... .......................... 5 2.4.9玻璃转化温度的计算 ........................................................................... . (5)3 结果与讨论 ........................................................................... . (7)3.1 测试结果 ........................................................................... ......................................... 7 3.2 实验现象 ........................................................................... ......................................... 8 3.3实验条件控制 ........................................................................... ................................. 9 3.4 红外光谱分析 ........................................................................... ................................. 9 3.5 DSC测试 ........................................................................... ...................................... 11 3.6 单体配比的影响 ........................................................................... (11)4 结论 ........................................................................... ...................................... 14 参考文献 ........................................................................... .................................. 15 致谢 ........................................................................... (16)ii感谢您的阅读，祝您生活愉快。

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（6）蓖麻油含量对CWNC涂膜热稳定的影响
100 80 60
a（0%） b（3%） c（7%） d（11%）
Mass loss/%
40 20 0 300 400 500 600 Temperature/K 700 800 900
Sample CWNC0 CWNC2 CWNC4 CWNC6
不同蓖麻油含量的CWNC的TGA曲线不同蓖麻油含量的CWNC涂膜的热分解数据 T5/K T20/K T50/K T80/K 395.27 529.15 419.46 695.15 398.51 531.15 427.15 669.79 401.18 528.73 432.02 668.80 396.12 520.01 425.15 656.00
H3C *
n
CH2ONO2
CH2 P

CH3
WNC
CH2 CH3 CH3
水性硝化纤维乳液的粒径及粒径分布（1）TEM分析
水性硝化纤维乳液的 TEM 照片
（2）乳液的粒径及粒径分布
25
Size Distribution Intensity
20
Intensity(%)
15
10
5
0 0.1
Dismeter(nm)
（8）小结
当引入蓖麻油的质量分数为7 %时，CWNC 乳液及涂膜具有最佳的综合性能。乳液稳定性好，平均径 89 nm，涂膜吸水率为11.3 %，水在涂膜上所成接触角为97.56 °，热稳定性提高。
（2）工艺流程
异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI) 二羟甲基丙酸三聚体 (DMPA)
二月桂酸二丁基锡
水性聚氨酯预聚体硝化纤维
蓖麻油
三乙胺
水乳化
蓖麻油改性水性硝化纤维(CWNC)乳液
（3） TEM分析
a) CWNC0
b)CWNC4
未改性CWNC0及蓖麻油改性后的CWNC4乳液的TEM照片
（4）蓖麻油含量对CWNC耐水性的影响
不同蓖麻油含量的CWNC乳液的平均粒径，粒径分布及稳定性
蓖麻油用量/%
0 1 3 5 7 9 11
平均粒径(nm)
54 43 44 63 89 103 258.4
PDI
0.043 0.025 0.090 0.134 0.111 0.116 0.726
稳定性(d)
60(无沉淀) 60(无沉淀) 60(无沉淀) 60(无沉淀) 60(无沉淀) 60(微量沉淀) 7(沉淀)
H C C H 3 3
H C 3 N H OC O
H2O
NC H O CH 2
羧酸盐性水性醋酸纤维乳液
H C H CO 2 2 C C H H 2 C
2.4.3 二且羟甲基丙酸制备WCA反应机理 CH3
OCN P NCO NCO + HO CH2 C CH2 OH COOH
IPDI TRIMER
2.4.1 A50作为亲水剂的水性醋酸纤维乳液反应机理
SO3Na NH2 CH2 CH2 CH CH2 CH2 NH2
H3 C
N
C
O
+
H 3C CH2 N C O
(A50)
H3C
(IPDI)
预聚体
HO
O H3 C NH C O
(CA)
磺酸盐型水性醋酸纤维乳液
H 3C O H3C CH2 NH C NH CH2 CH2 SO3Na CH CH2 CH2 NH2
第一部分
研究内容
第二部分
以A50作为亲水剂的水性醋酸纤维乳液研究
第三部分
二羟甲基丁酸为亲水组分合成水性硝化纤维乳液二羟甲基丁酸为亲水组分合成水性醋酸纤维乳液
4.研究方法和技术路线
4.1 二羟甲基丙酸为亲水组分的水性硝化纤维乳液的合成及改性研究
主要研究工作
聚乙烯醇改性水性硝化纤维乳液制备及结构表征甘油改性水性硝化纤维乳液制备及结构表征
H 3C HN CH2 NCO
O CO OH C CH2 CH O CH2
O CH 2
C
O O C O O H C H 2 C H C H 2
H C 3 C H 2 O N H C O
CH2
CH
(预聚体)
N O C H
H H C O C 2 2 C C H
HO
(CA)
N(CH2CH3)3
+ N ( C H C H ) 2 3 3 O O C C H H 2 C O O
COOH C CH3 COOH P * P
O N C H H H O H O ONO2 *
CH2ONO2 H O O H
CH2ONO2 O O H H
n
H * O ONO2
O H H
C NH
B
*
n
CH2ONO2 H O O H
H2O N(CH2CH3)3
NH(CH2CH3)3
O H * O ONO2 O H H * n C N H
CASTOR OIL
B
O O R O C NH NH O C O P P R O C NH O NH C O R O O C O O C O O C
P P NH C O O
O NH C O R
C O NH P P NH C O R O
R O C O
NH
C
H2O N(CH2CH3)3
Castor oil-based waterborne NC dispersions
DBTDL P OCN CH3 C COOH H3C C COOH C CH3 COOH P P
DMPA
NCO
A
+
NCO H
OH
H O ONO2 *
*
H CH2ONO2 O O H H
n
7
2017/12/27
NC
3.项目研究内容
主要研究内容
以二羟甲基丙酸为亲水剂合成水性硝化纤维乳液水性硝化纤维改性研究
聚氨酯改性水性硝化纤维乳液改性
通过异佛尔酮二异氰酸酯将柠檬酸引入硝化纤维分子中
性柠檬酸改性水性硝化纤维乳
柠檬酸与IPDI的分子结构
H3 C H 3C
N
C
O
H3C
CH2 N
C
O
2.4 水性醋酸纤维乳液的研究现状
以 1,5-戊二胺-3-磺酸钠(A50)作为亲水组分，利用A50中氨基 (-NH2)与异氟尔酮二异氰酸酯(IPDI)中的-NCO及CA中羟基(-OH)与异氰酸酯基(-NCO)的相互作用，将亲水的磺酸盐基团引入到醋酸纤维分子链中，制得一种稳定性良好的磺酸盐型水性醋酸纤维乳液。醋少酸主纤要维是水我性们化实研验究室的研很究
2.4.2 丙烯酸、丙烯酸羟乙酯制备WCA乳液的反应机理
COOH n CH O C m CH
2 2
H 3C
CH OH
O
OH O CH2 CH2
CH 3
AIBN
CH2
2
CO OH CH CH2
C CH
+
OCN
H 3C CH 2 NCO
O
CH
2
CH
CH
H 3C
(HEMA)
O
H C 3 C H 3
CH 3
CASTOR OIL
CH3 OCN P NCO NCO + HO CH2 C CH2 COOH OH
（1）反应原理
H3C CH2 CH3 O CH3 O N N N O CH3 CH3 CH2 CH3
IPDI TRIMER
DBTDL CH3 P OCN C COOH H3C C C CH3 COOH P COOH
DMPA
P
NCO

H3C
CH3
CH2 CH3
H H R
P
=
*
H
O ONO2
*
A
NCO OH H H * O H H O ONO2 *
CH2ONO2 O O H H
n
CH2ONO2 O H n
NC
9
O R O C NH
P P NCO
O NH C O R
+
O O C O O C O O C
OH OH OH
平均粒径大小为54 nm，乳液粒径大小分布很窄，PDI值为0.043，证明WNC乳液的粒径分布均匀。
4.1.2
蓖麻油改性水性硝化纤维乳液的研究
因蓖麻油上等效于存在 2.7 个羟基，可发生交联反应，又是常见植物油，价格低廉，选用蓖麻油作为交联剂以提高乳液涂膜的综合性能。
O O C O O C O O C OH OH OH
二月桂酸二丁基锡
纤维基水性
性能稳定涂膜性能良
高分子乳液
解决现有溶剂型涂料、胶黏剂VOC 含量高、污染严重的问题，开发新型绿色环保涂料、胶黏剂。
用于涂料胶黏剂
2.国内外研究现状及水平
2.1 纤维素酯类衍生物
纤维素酯类衍生物
纤维素硝酸酯
纤维素乙酸酯
水性纤维素酯类衍生物
纤维素酯类衍生物主要有纤维素硝酸酯，也叫硝化纤维；纤维素醋酸酯，也叫醋酸纤维。它们来源广泛价格低廉，主要应用于涂料、胶黏剂、食品、纺织、印刷、日化等各个领域。
纤维素硝酸酯，又称硝化纤维。其含氮量不同，用途不同。高含氮量用于火药， 11.3%~12.2% 用于涂料。易成膜干燥快、是硝基漆成膜物质。但 VOC 含量高，污染严重。
纤维素醋酸酯，又叫醋酸纤维。由于成膜性好、柔韧性强、光泽度好、不易燃烧、易成型加工，被用于玩具、眼镜框、工具手柄、照片底片、纺织、塑料制品等行业。