高性能水性聚氨酯树脂的合成及其应用研究
本文以改性二苯基甲烷二异氰酸酯（改性MDI）、聚氧化丙烯醚二醇(PPG2000)与二羟甲基丁酸(DMBA)为主要反应原料，依据医用检查手套基体材料所需低模量高伸长高回弹的性能要求，进行分子链结构设计，采用自乳化丙酮法合成出一系列水性聚氨酯树脂材料。通过FTIR、TG、DSC、旋转粘度计、马尔文粒度仪、力学试验机等测试方法分别表征聚氨酯乳液与胶膜性能，研究了硬段含量、亲水扩链剂用量、扩链剂种类及用量、R值(NCO/OH的比例)、交联剂用量和聚酯二元醇的加入对所合成水性聚氨酯的乳液外观、相对分子质量、平均粒径大小、乳液粘度、贮存稳定性以及所成胶膜吸水性能、机械性能、热性能的影响，得出以下结论: (1)筛选出反应原材料种类，确定PPG2000、改性MDI、DMBA、DEG、TMP体系可满足材料要求。 (2)通过性能对比，确定了符合医疗手套用基体材料性能要求的各反应原料及比例的值。当硬段含量为35％， DMBA含量为5％，R值（NCO/OH的比例）为1.15，交联剂TMP含量为1％时，所合成的固含量为约25％的水性聚氨酯乳液粒径为49.36nm，粘度为137.4mPa.s，胶膜的拉伸强度为21.37MPa，断裂伸长率为621％，300％定伸长时的模量分别为1.94MPa，扯断永久变形为5.9％，吸水率为7.2％，软段玻璃化转变温度为-45.91℃，硬段玻璃化转变温度为62.36℃，综合性能优异，最适合作为一次性医用检查手套基体用水性聚氨酯材料。 (3)用合成的水性聚氨酯材料制作的医疗手套，具有良好的伸长率和回弹性，能够满足使用要求。合成的水性聚氨酯树脂材料为今后绿色环保化医疗手套的发展指明了探索方向。
水性聚氨酯;医用检查手套;硬段含量;吸水性能;机械性能;热性能
北京化工大学
硕士
材料科学与工程
姜志国
2015
中文
TQ323.8;R318.08
129
2015-12-29（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）