水性聚氨酯的合成、改性及其在建筑功能涂料中的应用

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1、工学硕士学位论文水性聚氨酯的合成、改性及其在建筑功能涂料中的应用吉林建筑大学2015年6月吉林建筑大学硕士学位论文原创性声明本人郑重声明：此处所提交的硕士学位论文《水性聚氨酯的合成、改性及其在建筑功能涂料中的应用》，是本人在导师指导下，在吉林建筑大学攻读硕士学位期间独立进行研究工作所取得的成果。据本人所知，论文中除己注明部分外不包含他人己发表或撰写过的研究成果。对本文的研究工作做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式注明。本声明的法律结果将完全由本人承担。一/D/AU,二年月曰作者签字曰吉林建筑大学硕士学位论文使用授权书《水性聚氨酯的合成、改性及其在建筑功能涂料中的应用

2、》系本人在吉林建筑大学攻读硕士学位期间在导师指导下完成的硕士学位论文。本论文的研究成果归吉林建筑大学所有，本论文的研究内容不得以其它单位的名义发表。本人完全了解吉林建筑大学关于保存、使用学位论文的规定，同意学校保留并向有关部门送交论文的复印件和电子版本，允许论文被査阅和借阅。本人授权吉林建筑大学，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文，可以公布论文的全部或部分内容。保密口，在年解密后适用本授权书。本学位论文属于不保笛口。(请在以上相应方框内打“V”)作者签名：丨/^t茶眺》月仏导师签名：]女；^」曰期：Z月工学硕士学位论文水性聚氨酯的合成、改性及其在建筑功能涂料中的应用吉林

3、建筑大学2015年6月国内图书分类号：国际图书分类号：工学硕士学位论文水性聚氨酯的合成、改性及其在建筑功能涂料中的应用硕士研究生：肖信福导师：王立艳教授申请学位：工学硕士学科、专业：材料科学与工程所在单位：材料科学与工程学院答辩日期：2015年6月授予学位单位：吉林建筑大学ClassifiedIndex：TU5U.D.C：DissertationforthemasterdegreeinengineeringSynthesis、ModificationandtheApplicationinFunctionalBuildingCoatingsofWaterbornePolyure

4、thaneCandidate:XiaoXinfuSupervisor:ProfessorWangLiyanAcademicDegreeAppliedfor:MasterofEngineeringSpeciality:MaterialscienceandEngineeringAffiliation：SchoolofMaterialsScienceandEngineeringDateofDefence:June,2015Degree-Conferring-Institution:JilinJianzhuUniversity摘要摘要近年来，随着各国对可挥发性有机物（VOC）的管控愈

5、加严格，水性产品得到突飞猛进的发展。在涂料方面，水性涂料正日益取代传统油性涂料，其中水性聚氨酯（WPU）更是由于其优异的性能而得到各国研究人员的关注。本课题以聚己二酸1,4-丁二醇酯和异佛尔酮二异氰酸酯为主要原料合成WPU，同时探讨了原料组成和合成条件（如反应温度、反应时间、异氰酸根/羟基（NCO/OH）、二羟甲基丙酸（DMPA）添加量、乙二胺添加量和搅拌速率等）对所得WPU物理和化学性能（如粘度、异氰酸根含量、乳液粒径和稳定性涂膜性能等）的影响。研究结果表明，本实验合成WPU的最优反应温度：60-70℃；最优预聚体反应时间：4h；最优NCO/OH值：2.0；最优DMPA添加

6、量：1.96wt%；最优乙二胺添加量：4.0wt%；最优搅拌速率：400r/min。此外，通过采用高压微射流技术对WPU乳液进行处理，可进一步优化本课题所制WPU的综合性能。另一方面，本课题利用氧化石墨烯（GOs）对WPU进行改性，得到GOs-WPU乳液，通过原子力显微镜以及透射电镜等分析手段对改性结果进行表征，并对乳液及涂膜综合性能进行测试。研究结果表明WPU改性成功，GOs-WPU乳液及涂膜综合性能优异，体系最优GOs含量：1.0wt%。在改性乳液的基础上，将其与硅藻土、相变微胶囊这两种功能填料配合应用于建筑室内涂料中。通过正交设计确定涂料颜填料的配比，通过扫描电镜观察硅

7、藻土微孔结构以确定乳液的加入量。系统地比较WPU和GOs-WPU两种乳液所制涂料的性能，并对涂膜进行空气净化标准测试和热力学测试。研究结果表明，所制涂料性能均达到一等品以上，且涂料空气净化效果及净化耐久性十分优异。热力学分析结果表明涂膜在30℃左右具有良好的相变作用，其中GOs-WPU涂料涂膜的潜热值更是达到126.1J/g，具有显著的“削峰填谷”的节能效果。关键词：水性聚氨酯；氧化石墨烯；硅藻土；相变微胶囊I吉林建筑大学工学硕士学位论文AbstractInrecentyears,withthestri