新型扩链剂和封端剂对聚脲性能影响-effect of new chain extender and blocking agent on polyurea properties.docx

承诺书本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师指导下，独立进行研究工作所取得的成果。尽我所知，除文中已经注明引用的内容外，本学位论文的研究成果不包含任何他人享有著作权的内容。对本论文所涉及的研究工作做出贡献的其他个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人授权南京航空航天大学可以有权保留送交论文的复印件，允许论文被查阅和借阅，可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。（保密的学位论文在解密后适用本承诺书）作者签名：日期：摘要聚脲技术是继水性涂料、粉末涂料和金属涂料后又一重大突破，具有反应快、机械强度高和防水性能优异的特点。然而固化过快使得涂层不连续、分层；而且目前的聚脲技术多以溶剂型或者无溶剂型为主，水乳型的聚脲报道较少。本文合成两种新型二元胺作为扩链剂合成聚脲，延长固化时间、提高力学性能；在聚脲中引入亲水性单体，用甲基丙烯酸羟乙酯封端，然后与丙烯酸酯聚合得到聚脲复合乳液。内容如下：1、N-乙基-3,6-二氨基咔唑合成聚脲：以咔唑为原料，经过溴乙烷烷基化，硝酸硝基化，锡粒还原合成N-乙基-3,6-二氨基咔唑，通过红外、核磁进行表征，然后与预聚体反应生成聚脲。研究了聚脲的凝胶时间、吸水率、机械强度、耐腐蚀性能。当预聚体中NCO由5%增大为25%时，凝胶时间由86s降低为43s、聚脲吸水率由12.1%降低为4.9%、拉伸强度由12.3MPa增加到21.2MPa、断裂伸长率由532%降低为260%，经3%的氯化钠溶液浸泡后，拉伸强度下降了1.7%，断裂伸长率下降幅度为5.1%。2、2,5-二(4-氨基苯基)-1,3,4-噁二唑为扩链剂合成聚脲以对氨基苯甲酸和水合肼为原料,合成2,5-二(4-氨基苯基)-1,3,4-噁二唑，然后与聚脲预聚体反应制备聚脲。当预聚体中NCO由5%增大为25%时，凝胶时间由124s降低为40s、聚脲吸水率由13.3%降低为6.5%、拉伸强度由11.2MPa增加到20.1MPa、断裂伸长率由590%降低为280%，经过腐蚀后，拉伸强度下降了1.5%，断裂伸长率下降幅度为3%。3、丙烯酸酯-聚脲复合乳液以2,4-二异氰酸甲苯酯、D-2000和二羟甲基丙酸（DMPA）聚合得到聚脲预聚体，然后用甲基丙烯酸羟乙酯进行封端，起架桥作用连接丙烯酸酯和聚脲，乳化得到乳液，后与丙烯酸酯发生双键聚合得到复合乳液。确定最佳工艺为R0为4~4.5、Rt为1.5时，乳液稳定性好；随着二羟甲基丙酸增加，其吸水率和黏度增加，当含量为7%时，黏度和吸水率适中；丙烯酸酯含量为30%时，力学性能最佳，拉伸强度为25.6MPa，断裂伸长率为462%；涂膜的初始分解温度为200℃，最终分解温度为400℃；经过质量分数为3%的氯化钠溶液浸泡后，拉伸强度和断裂伸长率均下降2%。关键词：N-乙基-3,6-二氨基咔唑，2,5-二(4-氨基苯基)-1,3,4-噁二唑，封端剂，凝胶时间，吸水率，拉伸强度，断裂伸长率AbstractThetechnologyofpolyureaisanotherremarkabletechnologicalprogressafterwaterbornecoatings,powdercoatingsandmetalcoatings.Polyureareactsfasterthanthepolyurethaneandhavehighmechanicalstrength.However,thereactissofastthatthepolyureafilmoftendiscontinuousandstratified.Andmostofthepresentpolyureatechnologyisaboutsolvent-bastedornonesolventelastomer,thereisafewofthewaterbaseddispersionofpolyurea.Inthispaper,wesynthesizedtwokindofdiaminesaschainextenderandthegeltimewasprolongedwhenthenewchainextendwasusedtosynthesizepolyureas,Introductedhydrophilicchainextenderintopolyurea,thenthroughthefree-radicalemulsionpolymerization,polyurea-acrylatehybridemulsionwassynthesizedbyaddinginitiatoracrylate.Thespecificprocesswasasfollows:N-ethyl-3,6-diamino-carbazolea