二苯基甲烷二異氰酸酯三聚體的制備

【摘要】： 本文針對(duì)二苯基甲烷二異氰酸酯(MDI)型聚氨酯涂料噴漆后交聯(lián)密度低、涂層硬度不夠、干燥速度慢等問(wèn)題,研究MDI型三聚體的制備方法,以期將MDI型三聚體應(yīng)用到MDI型固化劑當(dāng)中,提高制品的官能度,增加交聯(lián)密度,從而解決上述問(wèn)題。具體研究?jī)?nèi)容包括：合成三聚體用助劑的篩選、合成工藝的摸索與優(yōu)化研究、MDI-50三聚反應(yīng)動(dòng)力學(xué)研究、改性MDI-50三聚體研究。 通過(guò)實(shí)驗(yàn)對(duì)比選用復(fù)配催化劑P838做三聚反應(yīng)催化劑。經(jīng)工藝優(yōu)化后,采用分批加入溶劑的方法得到的MDI-50三聚體二甲苯容忍度0.7,粘度60mPa·s／25℃,游離MDI量為10.55%。經(jīng)對(duì)MDI-50三聚反應(yīng)進(jìn)行紅外跟蹤,動(dòng)力學(xué)研究發(fā)現(xiàn),MDI-50的三聚反應(yīng)是一級(jí)反應(yīng),60℃時(shí)反應(yīng)的動(dòng)力學(xué)常數(shù)為0.0076 min-1,平均活化能為79.33kJ／mol。 為了提高三聚體與溶劑間的相容性,使用乙二醇單丁醚和二乙二醇單丁醚改性MDI-50三聚體。改性后的三聚體二甲苯容忍度可達(dá)到1.0以上。簡(jiǎn)單配漆實(shí)驗(yàn),MDI型三聚體能夠與醇酸樹(shù)脂互容,并且有效提高漆膜干燥速度和涂層硬度,可以應(yīng)用到木器涂料當(dāng)中。 【關(guān)鍵詞】：MDI三聚體 相容性 動(dòng)力學(xué) 改性 乙二醇單丁醚 二乙二醇單丁醚
【學(xué)位授予單位】：北京化工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2010
【分類號(hào)】：O631.3
【目錄】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-12
• 第一章 緒論12-26
• 1.1 聚氨酯材料12-13
• 1.2 聚氨酯化學(xué)13-20
• 1.2.1 異氰酸酯13-14
• 1.2.2 異氰酸酯的基本反應(yīng)14-16
• 1.2.3 異氰酸酯三聚反應(yīng)16-20
• 1.3 聚氨酯涂料20-23
• 1.3.1 聚氨酯涂料分類20-21
• 1.3.2 聚氨酯涂料特點(diǎn)21-23
• 1.4 課題研究背景、內(nèi)容和意義23-26
• 1.4.1 課題研究背景23-24
• 1.4.2 課題研究?jī)?nèi)容24
• 1.4.3 課題研究意義和創(chuàng)新性24-26
• 第二章 實(shí)驗(yàn)部分26-36
• 2.1 化學(xué)試劑和儀器設(shè)備26-28
• 2.1.1 化學(xué)試劑26-27
• 2.1.2 儀器設(shè)備27-28
• 2.2 實(shí)驗(yàn)方法28
• 2.2.1 合成配方28
• 2.2.2 合成工藝28
• 2.3 測(cè)試與分析28-34
• 2.3.1 測(cè)試方法28-33
• 2.3.2 分析方法33-34
• 2.4 本章小結(jié)34-36
• 第三章 結(jié)果與討論36-54
• 3.1 引言36-37
• 3.2 助劑的篩選37-42
• 3.2.1 催化劑的篩選37-41
• 3.2.2 阻聚劑及溶劑的篩選41-42
• 3.3 反應(yīng)終點(diǎn)的控制42-43
• 3.3.1 NCO百分含量檢測(cè)法42
• 3.3.2 阿貝折光儀檢測(cè)法42-43
• 3.4 合成工藝優(yōu)化43-45
• 3.4.1 溫度對(duì)反應(yīng)的影響43-44
• 3.4.2 投料方式的影響44-45
• 3.5 三聚體表征與對(duì)比45-51
• 3.5.1 紅外光譜表征45-47
• 3.5.2 凝膠滲透色譜表征47-48
• 3.5.3 TGA熱重分析48-49
• 3.5.4 三聚體基本性能對(duì)比49-50
• 3.5.5 GPC譜圖對(duì)比50-51
• 3.6 本章小結(jié)51-54
• 第四章 MDI三聚反應(yīng)的動(dòng)力學(xué)研究54-60
• 4.1 實(shí)驗(yàn)部分54
• 4.2 結(jié)果與討論54-57
• 4.2.1 動(dòng)力學(xué)表征55-56
• 4.2.2 反應(yīng)溫度對(duì)三聚反應(yīng)速率的影響56-57
• 4.3 本章小結(jié)57-60
• 第五章 改性MDI三聚體60-64
• 5.1 引言60
• 5.2 實(shí)驗(yàn)部分60-61
• 5.3 結(jié)果與討論61-63
• 5.3.1 乙二醇單丁醚改性MDI-50三聚體61-62
• 5.3.2 二乙二醇單丁醚改性MDI-50三聚體62-63
• 5.4 本章小結(jié)63-64
• 第六章 結(jié)論和展望64-66
• 6.1 結(jié)論64-65
• 6.2 展望65-66
• 參考文獻(xiàn)66-71
• 研究成果及發(fā)表的學(xué)術(shù)論文71-72
• 致謝72-73
• 作者和導(dǎo)師簡(jiǎn)介73

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