有机硅改性水性聚氨酯.ppt

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响机硅共聚改性水性聚氨酯乳液的
研究
专业:材料学
导师:杜宗良
学生:李楚旋
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有机硅共聚改性水性聚氨酯乳液的研究
研究目的
改性水性聚氨酯的合成
4>课题主要切计
文中已有的师果及其分析一

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有机硅
有机硅( silicone),即有机硅化合物,是指含
有Si-O键、且至少有一个有机基团直接与硅原
子相连的化合物,习惯上常把那些通过氧、硫
氮等使有机基团与硅原子相连接的化合物也当
作有机硅化合物。其中,以硅氧键(S-0-Si-)
为骨架组成的聚硅氧烷,是有机硅化合物中为
数最多,研究最深、应用最广的一类,约占总
用量的90%以上。

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研究目的
利用有机硅改性水性聚氨酯的原因
水性聚氨酯
由于水性聚氨酯分子链中含有亲水基团导致其耐水性较差
线性的水性聚氨酯分子链形成的材料,其耐溶剂性及机械性能也不理想
手感发粘
CH3CH3 CH3
HO—R—C3 HESiO( SiO)nSiC3H8-R—OH
有机硅
CH3 CH3 CH3
AFDMS结构式
具有耐低温、耐气候老化、电器绝缘、耐臭氧、憎水、难燃、生理惰性
具有疏水性能和较低的表面能
有机硅聚合物还能赋予涂层杰出的柔软性和爽滑的手感
硅氧烷基团在水的存在下可以产生水解缩合反应形成的—S-O-S|键十
分稳定,并且形成交联结构,可以有效地提高材料的耐溶剂性能以及机械性

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改性水性聚氨酯的合成
去离子水
多异氰酸酯
羟基聚硅氧烷
住要原料
低聚物多元醇
扩链剂

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改性水性聚氨酯的合成
合成方法
方法一:前加料方式
首先将以一定比例混合的聚氧化丙烯二醇(PPG)
和羟基聚硅氧烷与TD|在以适量丙酮为溶剂的
体系中进行反应,制备出端基为NCO基团的预
聚体;预聚体再与1,4-丁二醇(BDO)、2,2
羟甲基丙酸(DMPA)反应并扩链扩链产物以三
乙胺(TEA中和后经强力乳化,再与乙二胺
(EDA)反应进一步扩链,真空脱溶等过程,最后
合成出一种新型的水分散有机硅聚氨酯(S|
PU)共聚物乳液。

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改性水性聚氨酯的合成
方法二:后加料方式
首先将以一定比例混合的聚氧化丙烯二醇(PPG)
与TD|在以适量丙酮为溶剂的体系中进行反应
制备出端基为NCO基团的预聚体;预聚体再与
1,4-丁二醇(BDO)、羟基聚硅氧烷、2,2-二羟
甲基丙酸(DMPA)反应并扩链,扩链产物以三乙
胺(TEA中和后经强力乳化,再与乙二胺(EDA)
反应进一步扩链,真空脱溶等过程,最后合成出
种新型的水分散有机硅-聚氨酯(S|PU)共聚
物乳液。

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改性水性聚氨酯的合成
主要反应
以oo+N8o(oo

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改性水性聚氨酯的合成
以前加料方式为例为大家介绍有机硅改性水性
聚氨酯的主要反应历程

n OCHN R NCO+ n HO ROH+ HOC2 H4 OC, H(SiO)m C3 HOH
H3
OCNRNHC(OR'OCHNRNHC - nOOC, H OC: H(Sio) C3 H OC H4OOCN HRNCO
CH3
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改性水性聚氨酯的合成
2扩链
OCNR-NCO HO(CH,)4OH
OCN R"NHCOO(CH)400C- NHR"NCO
■
OCNROCN HOCH2 CHChOh
COOH
OCN-R'-NHCoOOCH2CHCH, OOCNHR"-NCO
COOH