水性聚氨酯改性及工艺研究.pptx
水性聚氨酯改性及工艺研究
汇报人：
2024-01-11
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目录
CONTENTS
引言
水性聚氨酯概述
水性聚氨酯的改性研究
水性聚氨酯的工艺研究
实验结果与分析
结论与展望
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01
引言
环保要求日益严格
01
随着环保法规的日益严格，传统溶剂型聚氨酯因挥发性有机物（VOC）排放问题受到限制，水性聚氨酯作为一种环保型材料，具有广阔的应用前景。
市场需求不断增长
02
水性聚氨酯在建筑、汽车、家具、纺织等领域的应用不断扩大，市场需求持续增长，对其进行改性研究有助于提高产品性能，满足市场需求。
推动聚氨酯行业可持续发展
03
水性聚氨酯改性研究有助于推动聚氨酯行业的绿色化、可持续发展，提高产业整体竞争力。
国内外研究现状
目前，国内外学者在水性聚氨酯的合成、改性及应用方面开展了大量研究工作，取得了一系列重要成果。然而，仍存在一些问题，如耐水性、耐热性、力学性能等方面的不足，需要进一步研究和改进。
发展趋势
未来水性聚氨酯的研究将更加注重高性能、功能化和环保性。通过引入新型原料、优化合成工艺、开发高效改性技术等手段，提高水性聚氨酯的综合性能，拓展其应用领域。同时，加强产学研合作，推动水性聚氨酯产业的快速发展。
研究目的：本研究旨在通过改性手段提高水性聚氨酯的性能，解决其在实际应用中存在的问题，推动水性聚氨酯的广泛应用和产业发展。
研究内容：本研究将从以下几个方面展开
1.合成不同种类的水性聚氨酯，并对其结构进行表征；
2.通过引入功能性基团或纳米材料等手段对水性聚氨酯进行改性；
3.研究改性前后水性聚氨酯的性能变化及机理；
4.评估改性水性聚氨酯在实际应用中的性能表现。
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02
水性聚氨酯概述
水性聚氨酯是一种以水为分散介质，通过聚氨酯预聚体在水中自乳化或外加乳化剂强制乳化得到的聚氨酯乳液。
定义
根据聚氨酯分子主链的结构特征，水性聚氨酯可分为聚酯型、聚醚型和聚烯烃型等；根据使用形式可分为乳液型、分散液型、水溶液型；根据亲水性基团的性质，可分为阴离子型水性聚氨酯、阳离子型水性聚氨酯和非离子型水性聚氨酯。
分类
水性聚氨酯的分子结构中含有氨基甲酸酯基团、脲基甲酸酯基团、酯基、醚基等，同时含有少量的封端异氰酸酯基。
水性聚氨酯具有优良的耐磨性、耐化学品和耐曲折性，较好的粘结性，且不易燃烧，耐候性好，对湿度不敏感，加工方便，易于使用。
性能
结构
水性聚氨酯的合成方法主要有预聚体法、丙酮法、熔融分散法、酮亚胺/酮连氮法和保护端基乳化法等。
合成方法
水性聚氨酯的合成工艺包括原料准备、预聚体的合成、扩链反应、中和反应、乳化分散和成品处理等步骤。其中，原料的选择和配比、反应温度和时间、乳化剂的种类和用量等因素都会影响产品的性能和质量。
合成工艺
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03
水性聚氨酯的改性研究
03
环保要求
随着环保法规的日益严格，改性水性聚氨酯可以减少对环境的污染，符合可持续发展的要求。
01
提高性能
通过改性，可以改善水性聚氨酯的力学性能、耐水性、耐候性、耐化学品性等，从而拓宽其应用领域。
02
降低成本
采用合适的改性方法，可以在保持性能的同时降低原料成本，提高产品的竞争力。
化学改性
通过改变水性聚氨酯的分子结构，引入新的官能团或链段，从而改善其性能。例如，采用接枝共聚、交联、扩链等方法，可以提高水性聚氨酯的力学性能、耐水性等。
物理改性
通过添加增塑剂、填料、助剂等，改善水性聚氨酯的加工性能和最终产品性能。物理改性不改变水性聚氨酯的分子结构，而是通过添加物质来改善其性能。
生物改性
利用生物技术手段对水性聚氨酯进行改性，例如利用微生物或酶对聚氨酯进行降解或合成，从而得到具有特殊性能的水性聚氨酯。
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04
水性聚氨酯的工艺研究
多元醇
作为水性聚氨酯的主要原料之一，多元醇的选择对产品的性能至关重要。常用的多元醇有聚醚多元醇、聚酯多元醇等，它们具有不同的分子量和官能度，可以根据需要进行选择。
扩链剂
扩链剂用于提高水性聚氨酯的分子量和性能。常用的扩链剂有二乙醇胺、三乙醇胺等。
催化剂
催化剂可以加速水性聚氨酯的合成反应，提高生产效率。常用的催化剂有叔胺类催化剂、有机锡类催化剂等。
异氰酸酯
异氰酸酯是水性聚氨酯的另一重要原料，它与多元醇反应生成聚氨酯。常用的异氰酸酯有甲苯二异氰酸酯（TDI）、二苯基甲烷二异氰酸酯（MD