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文档简介

1、内交联水性聚氨酯自消光树脂的制备及表征由于外审需要已将作者信息隐去,现请将中英文作者姓名,单位,中英文基金项目,作者简介,联系人简介等信息补充进来。丁琳,杨建军基金项目:国家自然科学基金项目(51173001);安徽省高校自然科学研究重点项目 (KJ2016A792);安徽省自然科学基金项目(11040606M59)作者简介:丁琳(1992),女,硕士生。通讯联系人:杨建军,教授,博士生导师,电话E-mail:。,吴庆云,吴明元,张建安(安徽大学化学化工学院与安徽省绿色高分子材料重点实验室,安徽 合肥 230601)摘要:以聚己二酸己二醇酯二元醇(PHA)、聚己二酸丁

2、二醇酯二元醇(PBA)、异氟尔酮二异氰酸酯(IPDI)、二羟甲基丁酸(DMBA)为单体,三羟甲基丙烷(TMP)为交联剂,乙二胺(EDA)为后扩链剂制备出一系列内交联型水性聚氨酯自消光树脂乳液,进一步将其制备成内交联水性聚氨酯自消光胶膜(PUX膜)。利用傅里叶红外光谱仪(FTIR)对乳液结构进行了表征,采用扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)观察乳液表面和粒子形貌,并对PUX胶膜的光泽度、耐水和耐酸碱性、热力学等性能进行了检测。结果表明:胶膜表面微观粗糙,自消光树脂乳液平均粒径在1000nm以上,光泽度2.0左右,符合消光复合消光效果?有语病。请改正。要求;胶膜在未添加交联剂时的拉伸强度为8.

3、3MPa,玻璃化转变温度为-45,热失重10%时的分解温度为275.7,在去离子水和酸、碱溶液中的吸水率分别为29.1%、27%和17.2%;交联剂的质量分数为0.65%时,乳胶膜的拉伸强度增大到21.4MPa,玻璃化转变温度升高到-40,热失重10%时的分解温度升高到305.6,在去离子水和酸、碱溶液中的吸水率降低为3.2%、6.2%和5%。关键词:水性聚氨酯;消光;内交联;耐热性中图分类号: TQ323.8 文献标识码:ASynthesis and Characterization of Crosslinked Waterborne Polyurethane Self-Matting Re

4、sinDING Lin, YANG Jian-jun NOTEREF _Ref474846356 h *, WU Qing-yun, WU Ming-yuan , ZHANG Jian-an(School of Chemistry and Chemical Engineering of Anhui University & Key Laboratory of Environment-friendly Polymer Materials of Anhui Province, Hefei 230601, Anhui,China)Abstract: Polyhexamethylene adipate

5、 glycol (PHA), polybutylenes adipate glycol (PBA), isophorone diisocyanate (IPDI) and 2,2-dimethylolbutanoic (DMBA) as monomers, trimethylol propane (TMP) as crosslinking agent, and ethylenediamine as chain extender, a series of crosslinked waterborne polyurethane self-matting resin emulsion were pr

6、epared and then prepared them into films . The characteristic groups of emulsion were analyzed by FTIR. The morphology of surface and particles were investigated by SEM and TEM. And the glossiness, water resistance, acid and alkali resistance, and the thermodynamic properties of tatex film were also

7、 detected. The results showed that the film surface was rough, the average particle size was above 1000nm and the degree of gloss was about 2.0,these satisfy extinction requirement. When there was no crosslinking agent added, the tensile strength was 8.3MPa, Tg was -45and the temperature of the film

8、 decomposited 10% was 275.7. And water absorption rate in deionized water,acid or base solution were 29.1%、27% and 17.2%, respectively. When the mass fraction of crosslinker was 0.65%, the tensile strength increased to 21.4MPa, Tg increased to -40 and the temperature of the film decomposited 10% inc

9、reased to 305.6. And water absorption rate in deionized water,acid or base solution were 3.2%、6.2% and 5%, respectively.Key words: waterborne polyurethane; self-matting; crosslinking; heat-resistanceFoundation items:National Natural Science Foundation of China (51173001); the Anhui Provincial Univer

10、sity Natural Science Key Project (KJ2016A792); the Anhui Provincial Natural Science Foundation (11040606M59) 前言字数太多,请精简语言,控制在500字左右,主要回答清楚以下三个即可:1.对于本文涉及的领域目前国内外有什么进展?2.有哪些不足?3.本文针对这些不足做了哪些努力?水性亚光涂料因其环保低毒,且涂饰成膜后光泽度低,表观柔和不刺眼,受到不同人群的喜爱。低光泽水性聚氨酯分散体常见的制备方法是外加消光剂,以达到消光效果1-6。Myunghum K7等添加消光剂制备了一种多组分混合型热塑

11、性树脂,但制备的树脂消光效果不佳,且消光剂与有机分散体之间的相容性不高ADDIN CSL_CITATION citationItems : id : ITEM-1, itemData : abstract : A set of equations are described which relate the effect of matting agent concentration on gloss reduction to volume concentration and an intrinsic efficiency term. The latter characterises the e

12、ffectiveness of the matting agent. The connection to surface roughness is described, and the parallel with equations used to predict relative viscosity of suspensions is indicated. The potential usefulness of the approach in the construction of matting curves or in the determination of critical pigm

13、ent volume concentrations is discussed., author : dropping-particle : , family : Fletcher, given : T E, non-dropping-particle : , parse-names : false, suffix : , container-title : Progress In Organic Coatings, id : ITEM-1, issue : 1, issued : date-parts : 2002 , page : 25-36, title : A simple model

14、to describe relationships between gloss behaviour, matting agent concentration and the rheology of matted paints and coatings, type : article-journal, volume : 44 , uris : /documents/?uuid=6741958d-be14-4371-a179-ebac634bd250 , mendeley : formattedCitation : 8, plainTextFormattedCitation : 8, previo

15、uslyFormattedCitation : 8 , properties : noteIndex : 0 , schema : /citation-style-language/schema/raw/master/csl-citation.json 8 ,易造成膜表面多籽似的外观,不能牢固的契合,易被擦除。Coogan R GADDIN CSL_CITATION citationItems : id : ITEM-1, itemData : abstract : An aqueous coating composition having a 60u63b3 gloss of u922e40

16、 upon drying comprising a self-crosslinkable polyurethane obtained by the reaction of: (A) an isocyanate-terminated pre-polymer formed from components which comprise (i) 5 to 65 wt % of at least one organic polyisocyanate; (ii) 0.1 to 6 wt % of at least one polyol containing ionic or potentially ion

17、ic water-dispersing groups, having two or more isocyanate-reactive groups and having a molecular weight in the range of from 100 up to 500 g/mol; (iii) 0 to 30 wt % of at least one polyol containing water-dispersing groups, having two or more isocyanate-reactive groups and having a molecular weight

18、in the range of from 500 to 6000 g/mol; (iv) 10 to 80 wt % of at least one polyol containing crosslinkable groups, having two or more isocyanate-reactive groups and having a molecular weight in the range of from 150 to 6000 g/mol; (v) 10 to 70 wt % of at least one polyol not comprised by (iii) or (i

19、v) having two or more isocyanate-reactive groups and having a molecular weight in the range of from 500 to 6000 g/mol; (vi) 0 to 50 wt % of at least one component not comprised by (i), (ii), (iii), (iv) or (v); where (i), (ii), (iii), (iv), (v) and (vi) add up to 100 wt %; and where the NCO:OH ratio

20、 is in the range of from 1.1:1.0 to 10.0:1.0; and (B) at least one active-hydrogen chain extending compound., author : dropping-particle : , family : Coogan, given : Richard G, non-dropping-particle : , parse-names : false, suffix : , dropping-particle : , family : Georgakakis, given : Nikos J, non-

21、dropping-particle : , parse-names : false, suffix : , dropping-particle : , family : Pajerski, given : Anthony, non-dropping-particle : , parse-names : false, suffix : , id : ITEM-1, issued : date-parts : 2008 , publisher : US, title : Aqueous polyurethane composition for low gloss coatings, type :

22、article , uris : /documents/?uuid=aa47edd4-e396-4a47-b0fd-8c16111b1e39 , mendeley : formattedCitation : 9, plainTextFormattedCitation : 9, previouslyFormattedCitation : 9 , properties : noteIndex : 0 , schema : /citation-style-language/schema/raw/master/csl-citation.json 9 等人制备出未添加消光剂的低光泽水性聚氨酯涂料组分,最

23、低光泽度可达到0.8,但该专利缺少对产品性能的检测和分析。郑雯ADDIN CSL_CITATION citationItems : id : ITEM-1, itemData : abstract : u4ee5u805au56dbu6c22u544bu5583u4e8cu9187(PTMG)u3001u5f02u4f5bu5c14u916eu4e8cu5f02u6c30u9178u916f(IPDI)u3001u4e8cu7f9fu7532u57fau4e19u9178(DMPA)u4e3au9884u805au7269u53cdu5e94u5355u4f53,2-(2-u6c28u4e59

24、u57fa)u6c28u57fau4e59u78fau9178u94a0(A95)u3001u6c34u5408u80bcu4e3au540eu6269u94feu5242,u5236u5907u6c34u6027u805au6c28u916fu6d88u5149u6811u8102u5206u6563u4f53.u5229u7528u5085u91ccu53f6u53d8u6362u7ea2u5916u5149u8c31u4eea(FTIR)u8868u5f81u5176u7ed3u6784,u7528u626bu63cfu7535u5b50u663eu5faeu955c(SEM)u3001

25、u539fu5b50u529bu663eu5faeu955c(AFM)u5206u6790u6f06u819cu7684u8868u9762u7ed3u6784;u7ed3u679cu8868u660e,WPUu819cu8868u9762u5faeu89c2u7ed3u6784u7b26u5408u6d88u5149u673au7406,u5f53w(u94cbu9178u50acu5316u5242)=0.016%u3001w(u6c34u5408u80bc)=45%u3001w(DMPA)=2.6%u3001w(A95)=0.084%u65f6u5236u5907u7684u805au6

26、c28u916fu819cu6d88u5149u6027u80fdu6700u4f18., author : dropping-particle : , family : u90d1u96ef, given : , non-dropping-particle : , parse-names : false, suffix : , dropping-particle : , family : u66feu6587u6ce2, given : , non-dropping-particle : , parse-names : false, suffix : , dropping-particle

27、: , family : u674eu5efau519b, given : , non-dropping-particle : , parse-names : false, suffix : , dropping-particle : , family : u5f6du6653u5b8f, given : , non-dropping-particle : , parse-names : false, suffix : , dropping-particle : , family : u66f9u559cu6c11, given : , non-dropping-particle : , pa

28、rse-names : false, suffix : , dropping-particle : , family : u5f20u96c5u80dc, given : , non-dropping-particle : , parse-names : false, suffix : , dropping-particle : , family : u5173u4ef2u7fd4, given : , non-dropping-particle : , parse-names : false, suffix : , container-title : u7cbeu7ec6u5316u5de5

29、, id : ITEM-1, issue : 12, issued : date-parts : 2013 , title : u6c34u6027u805au6c28u916fu6d88u5149u6811u8102u7684u5236u5907u4e0eu8868u5f81, type : article-journal, volume : 30 , uris : /documents/?uuid=3fcacd74-fac4-4c81-baba-8e81443d29df , mendeley : formattedCitation : 10, plainTextFormattedCitat

30、ion : 10, previouslyFormattedCitation : 10 , properties : noteIndex : 0 , schema : /citation-style-language/schema/raw/master/csl-citation.json 10和Li J JADDIN CSL_CITATION citationItems : id : ITEM-1, itemData : DOI : 10.1016/j.apsusc.2014.04.022, ISBN : 0169-4332, author : dropping-particle : , fam

31、ily : Li, given : Jianjun, non-dropping-particle : , parse-names : false, suffix : , dropping-particle : , family : Zheng, given : Wen, non-dropping-particle : , parse-names : false, suffix : , dropping-particle : , family : Zeng, given : Wenbo, non-dropping-particle : , parse-names : false, suffix

32、: , dropping-particle : , family : Zhang, given : Dongqiao, non-dropping-particle : , parse-names : false, suffix : , dropping-particle : , family : Peng, given : Xiaohong, non-dropping-particle : , parse-names : false, suffix : , container-title : Applied Surface Science, id : ITEM-1, issued : date

33、-parts : 2014 , page : 255-262, title : Structure, properties and application of a novel low-glossed waterborne polyurethane, title-short : Structure, properties and application of a novel l, type : article-journal, volume : 307 , uris : /documents/?uuid=d4752e4e-8f88-45ff-890a-d775cc7a53eb , mendel

34、ey : formattedCitation : 11, plainTextFormattedCitation : 11, previouslyFormattedCitation : 11 , properties : noteIndex : 0 , schema : /citation-style-language/schema/raw/master/csl-citation.json 11等研制出一种不添加消光剂的单组分水性聚氨酯消光树脂,但其耐水、耐热性等均较差。为提高水性聚氨酯消光树脂的综合性能并扩大其应用范围,李建军ADDIN CSL_CITATION citationItems :

35、 id : ITEM-1, itemData : abstract : u6458u3000u8981: u4ee5u73afu6c27u6811u8102(EP)u4f5cu4e3au81eau4e73u5316PU(u805au6c28u916f)u7684u4ea4u8054u6539u6027u5242,u5408u6210u4e86u4e00u7cfbu5217u6539u6027WPU(u6c34u6027u805au6c28u916f)u6d88u5149u6811u8102u3002u91c7u7528FT-IR(u7ea2u5916u5149u8c31)u6cd5u3001T

36、GA(u70edu5931u91cdu5206u6790)u6cd5u548cu6c34u63a5u89e6u89d2u6cd5u5bf9u5171u805au7269u7684u7ed3u6784u548cu70edu6027u80fdu8fdbu884cu4e86u8868u5f81,u5e76u5bf9u5176u6d88u5149u6027u80fdu548cu8010u6c34u6027u8fdbu884cu4e86u6d4bu5b9au3002u7814u7a76u7ed3u679cu8868u660e:EPu7684u73afu6c27u57fau548cu7f9fu57fau9

37、0fdu53c2u4e0eu4e86u4ea4u8054u53cdu5e94,EPu7684u5f15u5165u53efu63d0u9ad8WPUu7684u70edu7a33u5b9au6027u548cu758fu6c34u6027;u5f53w(EP)=5.0%(u76f8u5bf9u4e8eWPUu9884u805au4f53u8d28u91cfu800cu8a00)u65f6,u76f8u5e94u6d88u5149u6811u8102u7684u8010u6c34u6027u3001u8010u70edu6027u4ff1u4f73u3002, author : dropping

38、-particle : , family : u674eu5efau519b, given : , non-dropping-particle : , parse-names : false, suffix : , dropping-particle : , family : u5362u653fu6d2a, given : , non-dropping-particle : , parse-names : false, suffix : , dropping-particle : , family : u5f6du6653u5b8f, given : , non-dropping-parti

39、cle : , parse-names : false, suffix : , dropping-particle : , family : u66f9u559cu6c11, given : , non-dropping-particle : , parse-names : false, suffix : , dropping-particle : , family : u5f20u96c5u80dc, given : , non-dropping-particle : , parse-names : false, suffix : , dropping-particle : , family

40、 : u5173u4ef2u7fd4, given : , non-dropping-particle : , parse-names : false, suffix : , container-title : u4e2du56fdu80f6u7c98u5242, id : ITEM-1, issue : 12, issued : date-parts : 2014 , page : 1-4, title : u73afu6c27u6811u8102u6539u6027u6c34u6027u805au6c28u916fu6d88u5149u6811u8102u6027u80fdu7684u78

41、14u7a76, type : article-journal , uris : /documents/?uuid=987b42a0-d5ca-4b38-8b45-c9722cb19dc0 , mendeley : formattedCitation : 12, plainTextFormattedCitation : 12, previouslyFormattedCitation : 12 , properties : noteIndex : 0 , schema : /citation-style-language/schema/raw/master/csl-citation.json 1

42、2等用环氧树脂对其进行了改性,改性后的聚氨酯耐水性和耐热性都有提高,但环氧树脂添加过多会使体系发生不同程度的微相分离,使胶膜变脆,韧性降低。交联实际是以形成化学键的形式将线型的聚氨酯分子变成具有网状结构的大分子。内交联改性包括:多官能度单体交联、内交联剂交联、离子键和催化氧化型等交联形式。通过交联改性,可以提高胶膜的耐水、耐热性13。 本文采用预聚体自乳化法,以三官能度的三羟甲基丙酸(TMP)作为交联剂,合成出不添加消光剂的微支化内交联型水性聚氨酯自消光树脂,树脂成膜后因膜表面微观粗糙而达到消光效果。对乳液和胶膜的结构和性能进行表征,以及对PUX胶膜的光泽度、耐水和耐酸碱性、热力学等性能进行了

43、检测。不要照搬摘要,要说明本文使用了什么方法制备了什么东西,都进行了哪些检测,并交代本文的应用意义。结论和结果不要放在前言中。本文制备的树脂可适用于聚氨酯(PU)人造革表面涂饰。1 实验部分1.1 试剂及仪器聚己二酸己二醇酯二元醇(PHA,相对分子质量2000)、聚己二酸丁二醇酯二元醇(PBA,相对分子质量1000),均为工业品,苏州旭川化学有限公司;异氟尔酮二异氰酸酯(IPDI),工业品,德国Bayer给出国家。公司;二羟甲基丁酸(DMBA),工业品,深圳金腾龙公司;三羟甲基丙烷(TMP),工业品,上海麦克林生化科技有限公司;辛酸亚锡(T-9)、三乙胺(TEA)、乙二胺(EDA)、丙酮(AT

44、),均为AR,上海国药集团化学试剂有限公司;二正丁胺,AR,阿拉丁试剂公司;脂肪醇聚氧乙烯醚,工业品,江苏海安石油化工厂;聚氨酯缔合型增稠剂,工业品,合肥安科精细化工有限公司;去离子水,自制。JFL-B206085光泽度仪,天津金孚伦科技有限公司;VERTEX 80型傅里叶红外光谱仪,德国Brucker公司;S-4800型扫描电子显微镜,日本请用英文原称,下同。Hitachi公司;JEM 2100透射电子显微镜,日本电子株式会社;Malvern Nano-ZS粒度分析仪,英国Malvern公司;CMT6104万能拉力试验机,深圳三思纵横科技股份有限公司;Q2000差式扫描量热仪,美国TA公司;

45、STA449F3热重分析仪,德国Netzsch 公司。1.2 内交联型水性聚氨酯自消光乳液的制备此处应给出性能最好的内交联型水性聚氨酯自消光乳液的制备过程,请按照实验操作步骤,用科学术语详细描述实验过程。包括用量,温度,反应时间,产物性状,产量,收率等。必须让读者能根据你的陈述能够重复出您的实验,否则无刊发价值。 先将PHA和PBA在110下抽真空干燥2.5h;再将干燥后的54gPHA、23gPBA和0.03g催化剂T-9给出具体质量。加入到250ml三口烧瓶中,在油浴中加热升温到70,然后将24gIPDI加入到三口烧瓶中反应,控制温度在8085反应2h,当黏度提高时将20ml丙酮具体体积。分

46、批加入;再加入1.5gDMBA反应1h,然后加入交联剂TMP给出质量。0.67g,继续反应1h。用二正丁胺法14测定剩余异氰酸酯,当NCO的剩余含量达到理论上的92%98%时,反应即可停止,此时的反应产物可称为预聚体。待预聚体温度降到40以下时,加入1.5gTEA慢速搅拌10min,然后在1500r/min高速下,快速加入溶有2g乳化剂脂肪醇聚氧乙烯醚的200ml去离子水,乳化20min。最后缓慢加入15ml溶解了0.5g乙二胺的去离子水溶液,搅拌30min,即制备出交联型水性聚氨酯自消光乳液。将交联剂纯度、含量两个词无公认定义,请将百分数值规范表述为质量分数、体积分数或摩尔分数,免生歧义。下

47、同。质量分数为0、0.35%、0.45%、0.55%和0.65%的样品分别记为PUX-1、PUX-2、 PUX-3、 PUX-4和PUX-5。1.3 增稠剂的添加 自消光乳液放置大约5h后,气泡消失,为了提高乳液储存稳定性,加入聚氨酯缔合型增稠剂给出具体名称。15(实验室自制)。通过增大乳液黏度请全文改为黏度。,来提高乳液储存稳定性。经过实验,增稠剂的添加量占乳液质量的0.5%最佳。1.4 内交联水性聚氨酯自消光胶膜的制备 将乳液倒在聚四氟乙烯板上,先在室温下自干成膜,然后将模板放在真空干燥箱里,在60下干燥24h,得到干燥的自消光胶膜。1.5 测试与表征1.5.1胶膜在去离子水、酸、碱溶液中

48、吸水率的测定 室温下,将干燥的胶膜剪成5cm2cm的膜,称重,记为m1。分别浸泡在去离子水、酸、碱溶液中,浸泡24h取出,称重经过吸水纸吸水处理过的膜,记为m2。吸水率计算按照下式计算:S/%=(m2-m1)/m1100 式中:S-吸水率/;m1-干膜质量给出单位。/g;m2-湿膜质量给出单位。/g。酸溶液为质量分数5%的盐酸溶液,碱溶液为质量分数5%的NaOH溶液。1.5.2 光泽度的测定 采用光泽度仪,60为什么是60度光泽度?光泽度按照国标GB/T 9754-2007 给出参考文献。16测定。60适合大多数材料表面光泽度的测定。1.5.3 红外光谱(FTIR)测试 使用傅里叶红外光谱仪对

49、胶膜进行红外光谱(FTIR)测定。1.5.4 扫描电镜(SEM)测试 将干净的胶膜直接粘贴在薄盖玻片上,然后喷金,对膜表面进行扫描,调整不同的倍数来观察膜表面的微观结构。1.5.5 透射电镜(TEM)测试 测试时将乳液用去离子水稀释,然后滴在铜网上,等乳液干燥后,进行TEM检测。1.5.6乳液粒径测定 用粒度分析仪对乳液的粒径进行测定。乳液经过稀释,扫描3次,采用峰图最理想的测定粒径。1.5.7力学性能测试 试样制备成1mm厚,25mm长,4mm宽的哑铃状样条,在室温下放置24h后测定。采用万能拉力试验机进行拉伸,拉伸速度为100mm/min。拉伸强度、断裂伸长率按照GB/T528测定给出参考

50、文献。17。1.5.8差式扫描量热(DSC)分析 测试升温速率为20/min,温度范围为-60200,N2气氛。1.5.9热重分析(TGA) 测试温度40600,升温速率为10/min,N2气氛。2 结果与讨论2.1 PUX膜的FTIR分析图1是图1放这里由图1可知,请按此格式对所有存在此问题的地方进行修改。请参照精细化工已发表的文章格式。图1为交联后的聚氨酯自消光树脂样品PUX-4的红外光谱图。图1 内交联型水性聚氨酯自消光树脂FTIR谱图Fig.1 FTIR spectra of crosslinkable self-matting polyurethane resin 由图1可以看出,1

51、103cm-1处吸收峰为聚酯的CO键振动,1374cm-1为CH3的对称变形振动吸收峰,1545cm-1处的吸收峰代表了酰胺带请解释清楚,什么叫带。即NH变形振动吸收峰,1673cm-1处为C=O伸缩振动吸收峰,2942cm-1和2857cm-1两个明显的峰为CH3/CH2的伸缩振动吸收峰,3313cm-1处为NH和OH伸缩振动吸收峰。从图中可以看出在2240cm-12280cm-1之间没有NCO的吸收峰,说明原料中的异氰酸酯特征基团NCO完全反应无残留,成功合成出水性聚氨酯。2.2 PUX膜的SEM分析图2为编号分别为PUX-2、PUX-3、PUX-4、PUX-5的胶膜在放大8000倍时的扫

52、描电镜图。图2内交联型WPU自消光树脂胶膜表面的SEM照片Fig.2 SEM figures of crosslinkable self-matting WPU 图2这四个样品中所添加的交联剂TMP的质量分数分别为0.35%、0.45%、0.55%、0.65%。由图可以看出,随着TMP的质量分数的增加,胶膜表面越来越粗糙,粒子直径越来越大,表面突起越来越明显。由此可知,交联剂TMP的质量分数增多,所得聚氨酯乳液粒径增大,胶膜表面越粗糙。物体表面的粗糙度和光泽度的大小有直接的联系,物体表面越粗糙,光泽度越低。随着水分的蒸发,乳液渐渐干燥,直径较大的粒子在相互堆积后,形成的胶膜表面较为粗糙,当一束

53、平行光线照射到胶膜表面,因其表面粗糙度较大,光线发生了漫反射,其中一部分光线照射到凹陷处,无法反射出来,人眼所观察到的胶膜表面反射的光线较少,因而呈现出消光效果。此处应给出参考文献,证明你结论的合理性。182.3 消光乳液的TEM分析图3为内交联聚氨酯自消光乳液的透射电镜和粒径分布图。 横坐标单位不对。本刊为黑白印刷,彩色图片需要彩色印刷,除正常收取版面费外,需额外支付600元/版彩印费。否则,请您自行改成黑白图片。下同。图3内交联型WPU乳液TEM图及乳液粒径分布Fig.3 TEM figures of crosslinkable matting WPU and its size distr

54、ibution by intensity 图3中透射电镜图的标尺长度均为1m。图3a、b为PUX-1的TEM图,图3c、d为PUX-4的TEM图。由图3的粒径可观察到,PUX-1乳液较大的粒径在1m左右,而PUX-4的乳液粒径较大,在2m表1中乳液粒径在1000nm以上,此处只有2微米,请核对。左右,且PUX-1的粒径大小较一致,分布较均匀,而PUX-4的粒径大小不一,分布较为分散。结合图3的粒径分布图可以直观的看出,未添加交联剂的聚氨酯乳液粒径较小,分散较均匀,粒径集中在1400nm左右,而添加了交联剂的聚氨酯乳液粒径明显增大粒径由没添加交联剂的多少增大到交联剂质量分数为多少时的多少,讨论中

55、要结合图中具体数据。请改正,交联剂的质量分数在0.35%和0.45%时的粒径集中在1600nm左右,随着交联剂的质量分数增大到0.55%和0.65%时,粒径增大,集中分散在2500nm左右。乳液粒径随着交联剂的增多而增大。2.4 TMP含量对膜性能的影响表1为交联剂的质量分数不同对乳液粒径、薄膜吸水率以及膜表面60? 光泽度的影响。表1 不同TMP质量分数的影响Table 1 Effects of different TMP mass fraction on polyurethane样品编号TMP质量分数(%) 粒径(nm)吸水率(%)碱溶液吸水率(%)酸溶液吸水率 (%)60光泽度PUX-1

56、0120029.117.2273.8PUX-20.35155922.212.5162.2PUX-30.45175211.310.6122.2PUX-40.5519905.17.48.32.0PUX-50.6524353.256.22.0通过实验验证,影响乳液粒径的因素除了交联剂的质量分数外,还有NCO和OH比值的大小以及亲水扩链剂DMBA的含量。本实验保持Rn(NCO)/n(OH)=1.8,亲水扩链剂DMBA质量分数为1.5%(占预聚具体是谁?体)不变,改变交联剂TMP的质量分数。由表1可知:随着交联剂TMP质量分数的增多,乳液的平均粒径增大,光泽度降低,最低可达到2.0,在去离子水和酸碱溶液

57、中的吸水率也明显降低。这是因为添加了含有三个羟基官能团的交联剂与异氰酸酯的NCO基团反应,形成了枝化形式的聚氨酯,经过交联以后,聚氨酯分子由线型结构变成网状的内交联结构,且预聚物的黏度增大,导致乳化困难,经过高速搅拌乳化后,形成的乳液粒径相对较大。乳液粒径增大,导致所成的胶膜表面粗糙度增加,光泽度降低。同样,胶膜在去离子水和酸碱溶液中的吸水率降低,也是由于内交联型的聚氨酯分子具有致密的网状结构,使得其耐水性和耐酸碱性得到提高。2.5 力学性能分析选取了交联剂质量分数不同的五个样品PUX-1,PUX-2,PUX-3,PUX-4,PUX-5,考察了交联剂质量分数对胶膜的拉伸强度和断裂伸长率的影响,

58、结果见图4。所有图片都按此要求修改,不再一一标注1.图片像素600ppi,图片尺寸为:宽9cm,高5.8cm,线宽度0.5。2.所有线图请使用origin软件制作并且保存成双击能打开的模式,图片要有横纵坐标刻度及其单位,量纲。所有结构式请使用chemdraw软件制作,并且保存成双击能打开的模式,化合物编号尽量使用罗马数字。3.SEMTEM图片要清晰,添加标尺。4.如果您有原始数据,等高线及三维图也可以用origin软件制作,并且保存成双击能打开的模式,便于编辑加工。5.所有图文件如果您使用的是专用软件,不能使用origin,excel,chemdraw等软件制作成双击能打开的模式的图片格式,只

59、能生成tif,jpg格式文档。请您参考精细化工已发表文章的图片格式修改。图4 胶膜在不同TMP质量分数的拉伸强度和断裂伸长率Fig.4 Tensile strength and elongation at break of films with different TMP mass fraction 由图4可以看出,未添加交联剂时的胶膜拉伸强度为8.3MPa,断裂伸长率为547%。随着交联剂质量分数的增加,胶膜的拉伸强度增大,断裂伸长率降低;当添加量为0.65%时,其拉伸强度为21.4MPa,断裂伸长率为201%,较未添加交联剂的胶膜拉伸强度提高了13.1MPa,断裂伸长率则降低了346%。究

60、其原因为,胶膜的拉伸强度与其交联密度有关,当交联剂的含量增大,交联密度也随之增加,内交联型的网状分子不易发生形变,抗形变能力增强,导致拉伸强度增加;而未交联的分子呈线型结构,容易被拉伸,内交联型的分子呈网状结构,不容易被拉伸,则断裂伸长率降低。所以,TMP的最佳质量分数为0.55%0.65%,此时内交联型聚氨酯胶膜的热力学性能最佳。2.6 DSC 分析如图5为交联剂质量分数不同的消光聚氨酯胶膜的DSC曲线图。 图5 不同TMP质量分数的DSC曲线图Fig.5 DSC graph of polyurethane with different TMP mass fraction根据GB/T 194

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