水性聚氨酯的合成课件.ppt

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1、水性聚氨酯的合成第一章简介1.1水性聚氨酯1.2应用1.3前景1.4合成机理1.5合成原料第二章实验部分2.1实验仪器2.2实验材料与药品2.3阳离子水性PU的合成机理2.4阳离子水性PU的实验步骤2.5阴离子水性PU的合成机理2.6阴离子水性PU的实验步骤2.7阴离子水性PU的改性2.8测试THANKYOU水性聚氨酯以水为介质的二元胶态体系，聚氨酯粒子分散于连续的水相中，也称之为水性PU。具有无毒，安全，不易燃，节能环保，易操作和改性等优点。外观：聚氨酯水溶液（粒经<1nm）、聚氨酯分散体（粒经1nm～100nm）和聚氨酯乳液（粒经>100nm）。亲水性基团的电荷

2、性质：阴离子型、阳离子型和非离子型水性聚氨酯。合成单体：聚醚型、聚酯型和聚醚、聚酯混合型。应用织物涂层整理皮革涂饰剂水性聚氨酯涂料水性聚氨酯粘合剂印染助剂其他应用水性PU可制成木制家具烘烤漆水性PU环氧树脂可用于舰船涂层、金属防腐涂层水性PU可制成高档建筑涂料前景水性PU作为正在蓬勃发展的新型高分子材料，不仅仅是为了解决环保问题，更因通过离聚体制得的APU分子链中存在库伦力和氢键作用，使其中胶粘性能等方面可与溶剂型PU媲美，正逐步显示出优良而广泛的应用性能。因此，在皮革及纤维处理、胶粘剂和涂料等应用领域均可见其踪影，且有日渐取代溶剂型PU的趋势。经过大量科研人员的努

3、力，将不断提高其性能，使适用于更多的场合，这是一个值得重视、研究、开发的新领域。合成机理水性聚氨酯的合成可分为两个阶段：第一阶段为预逐步聚合，即由低聚物二醇、扩链剂、水性单体、二异氰酸酯通过溶液逐步聚合生成分子量为103量级的水性聚氨酯预聚体；第二阶段为中和后预聚体在水中的分散。根据扩链反应的不同，自乳化法主要有丙酮法和预聚体分散法。合成原料多异氰酸酯低聚物多元醇扩链剂亲水剂（亲水性扩链剂）中和剂（成盐剂）溶剂水实验仪器仪器名称型号英文名称缩写生产厂家JB50-D型磁力电动搅拌机FourierTransform-IRSpectroscopy800型上海手术器械厂HH

4、S.I指针式电热恒温水浴锅ElectricHeatConstantTemperatureWaterBathBoiler37—100℃上海华连医疗器械有限公司FA1004型电子天平ElectronicWeighingBalances精度0。0001g上海精密科学仪器有限公司DHG-9070A烘箱0—1000℃沪粤科学仪器厂DHG-9053A型电热恒温鼓风干燥箱Electrically-heatedBlastDesiccator0--200℃上海医用恒温设备厂实验材料与药品试剂名称级别生产厂家聚乙二醇工业级国药集团化学试剂有限公司N-甲基二乙醇胺AR上海亨斯迈聚氨酯有限

5、公司2，2-二羟甲基丙酸AR上海亨斯迈聚氨酯有限公司浓盐酸AR国药集团化学试剂有限公司氢氧化钠AR上海试剂厂丙酮AR国药集团化学试剂有限公司液态MDI（suprasec2023）聚合级上海亨斯迈聚氨酯有限公司液态MDI（suprasec7112）聚合级上海亨斯迈聚氨酯有限公司阳离子水性聚氨酯的合成合成机理用叔胺化合物引入阳离子该机理首先将异氰酸酯直接滴入聚酯二醇与叔胺化合物的反应体系中直接进行聚合扩连，再加入溶剂降低粘度，然后加入离子化试剂，搅拌离子化，将离子化后的PU分散到水中，高速剪切乳化，最后蒸除溶剂。实验步骤（1）预聚体的制备在装有电动搅拌器、温度计的四口烧

6、瓶中，加入摩尔比为1:1的N-甲基二乙醇胺与聚乙二醇（PEG，1000），并加入少量丙酮，逐渐升温至60℃左右，待反应体系内丙酮除尽之后，接上回流冷凝管。在四口烧瓶中加入少量丙酮保持在60℃~65℃温度下反应4小时后，将温度升至80℃，再反应30分钟。（2）预聚体的中和对预聚体进行降温，当温度降至40℃左右时，加入少量盐酸中和，调节PH值到6，加大量丙酮溶解稀释，快速搅拌混合物，直至混合物呈现半透明为止。（3）乳化将一定量的去离子水加入到四口烧瓶中，同时高速搅拌保持温度在40℃-50℃之间，将中间体置于滴液漏斗中，缓慢滴加入水中，待中间体完全滴完之后，将温度升至60

7、℃保持10分钟，用盐酸调节乳液PH值，直至乳液呈无色透明为止（一般PH=6时，乳液为无色透明），最后的到了阳离子水性聚氨酯乳液。阴离子水性聚氨酯的合成合成机理(1)聚合物多元醇与异氰酸酯反应，制备预聚体。(2)在预聚体中加入亲水性扩链剂DMPA，制备含羧基的预聚体，并用成盐剂中和羧基成盐。(3)将上述产物分散于水中，端羟基预聚体与水进行扩链反应形成大分子，大分子疏水部分卷曲聚集形成微粒中心，亲水部分分布在微粒表面形成水合层，成为稳定的水分散PU乳液。实验步骤（1）预聚物的合成在通干燥氮气的的条件下，在装有搅拌器、温度计及滴液漏斗的四口瓶中，按计量投入聚乙二醇（P