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臺灣博碩士論文加值系統

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研究生:鄒心怡
研究生(外文):HSIN-YI CHOU
論文名稱:不同濃度的EHMA與MPEG壓克力對水性PU物性影響之研究
論文名稱(外文):The effect of concentration of EHMA(2-Ethylhexyl methacrylate) and MPEG(Methoxy polethylene glycol 350 -methacrylate) acrylics on the property of Water-based Polyurethane resin
指導教授:趙鼎揚
學位類別:碩士
校院名稱:中國文化大學
系所名稱:應用化學研究所
學門:自然科學學門
學類:化學學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2007
畢業學年度:95
語文別:中文
論文頁數:84
中文關鍵詞:聚胺基甲酸乙酯 44-二環己基甲烷二異氰酸脂 水性PU樹脂溶液 水性PU與壓克力混成樹脂
外文關鍵詞:water-based polyurethane(PU) 2-ethylhexyl methacrylate(EHMA) methoxy polyethylene glycol 350-methacrylate(MPEG 350 MA) 4
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4,4-二環己基甲烷二異氰酸脂(H12MDI)分別與Methoxy polyethylene glycol350-methacrylate (MPEG 350 MA) 和 2-Ethylhexyl methacrylate(EHMA)及其他添加劑反應成水性Polyurethane樹脂之分子結構已經由IR光譜證實。
水性PU樹脂溶液的表面張力會分別隨Methoxy polyethylene glycol 350-methacrylate (MPEG 350 MA)和2-Ethylhexyl methacrylate(EHMA)濃度增高而逐漸變小,原因是因為水溶液表面上的非極性基增多之故。
實驗數據顯示水性PU樹脂溶液之黏度會分別隨Methoxy polyethylene glycol 350-methacrylate (MPEG 350 MA)濃度增高而變小,這是因為水性PU樹脂分子本身的作用力增大,使得分子的自由體積變小,結果造成混成樹脂分子的粒徑變小。值得注意的是水性PU樹脂溶液之黏度會隨2-Ethylhexyl methacrylate(EHMA)濃度增高而變大這是因為水性PU樹脂溶液之自由體積變大結果造成樹脂分子之黏度變大。至於水性PU樹脂分子溶液之平均粒徑會隨Methoxypolyethylene glycol 350-methacrylate (MPEG 350 MA)濃度增高而變大,原因是因為樹脂之分子之自由體積變大而導致分子的粒徑變大之故。值得注意的是水性PU樹脂分子之平均粒徑卻會隨2-Ethylhexyl methacrylate(EHMA)濃度之增高而變小,這是因為樹脂分子本身的作用力增強之故。
實驗結果也顯示水性PU樹脂薄膜之拉應力會分別隨Methoxy polyethylene glycol 350-methacrylate (MPEG 350 MA)和2-Ethylhexyl methacrylate(EHMA)濃度增高而逐漸變小,原因是因為樹脂分本身的作用力增強之故。
水性PU樹脂薄膜之吸水性似乎會分別隨Methoxypolyethylene glycol 350-methacrylate (MPEG 350 MA)和2-Ethylhexyl methacrylate(EHMA)濃度增高而逐漸變大,這是因為水性PU樹脂薄膜表面的極性基變多之故。
The reaction of 4,4-dicyclohexylmethylene diisocyanate(H12MDI)with methoxy polyethylene glycol 350-methacrylate(MPEG 350 MA) or 2-ethylhexyl methacrylate(EHMA) and other additives to form the conformation of the water-based polyurethane resin molecule has been proven by IR spectra.In aqueous solution, the surface tension of the water-based polyurethane(PU) resin appeared to decrease with increasing concentration of methoxy polyethylene glycol 350-methacrylate(MPEG 350 MA) and 2-ethylhexyl methacrylate(EHMA) ,respectively,as a result of increased hydrophobics on the surface of the water.
Experimental data showed that the viscosity for water-based PU resin in water appeared to decrease with increasing concentration of methoxy polyethylene glycol 350-methacrylate(MPEG 350 MA) .This is due to decreased free volume resulting from strong intraemolecular interaction. Thus,the viscosity of this resin molecule decreases.On the other hand,the number average particle size of PU ionomer molecule increased with increasing concentration of 2-ethylhexyl methacrylate(EHMA) methacrylate.This may be due to increased free volume resulting from strong intermolecular interaction.Under the same experimental condition.the average particle size for water-based PU resin molecule appeared to increase with increasing concentration of methoxy polyethylene glycol 350-methacrylate(MPEG 350 MA), as a result of increased free volume due to intermolecular interaction .It is worth to note that,in aqueous solution,the average particle size for water-based PU resin molecule,was seen to decrease with increasing concentration of 2-ethylhexyl methacrylate (EHMA) .This is the result of strong intermolecular interaction of water-based PU resin molecule.Thus,the average particle size of resin molecule decreases.
謝誌…………………………………………………………………….XI
中文摘要………………………………………………………………XII
英文摘要………………………………………………………………XIV

第一章 前言……………………………………………………………1
第二章 理論部分………………………………………………………3
第三章 2.1 水性聚胺基甲酸乙脂之介………………………………3
2.2 原料………………………………………………………………6
2.2-1 異氰酸脂(Isocyanate)……………………………………6
2.2-2 多元醇(Polyol)…………………………………………11
2.2-3 離子基單體………………………………………………12
2.2-4 溶劑的選擇………………………………………………14
2.2-5 鏈延長劑…………………………………………………14
2.2-6催化劑…………………………………………………….16
2.2-7 架橋劑…………………………………………………….17
2.2-8溶液聚合法(Solution Polymerization) ……………..21
2.3水性聚胺基甲酸乙脂之合成……………………………………22
2.3-1 丙酮製程…………………………………………………22
2.3-2 預聚合物混合攪拌製程…………………………………23
2.3-3 Ketimine/Ketazine法……………………………………25
2.3-4 熱熔法……………………………………………………26
2.4 壓克力樹脂……………………………………………………28
2.4-1 壓克力單體的種類………………………………………28
2.4-2 壓克力樹脂的特性………………………………………30
2.5 游離聚合反應…………………………………………………30
2.5-1 起始反應(Initiation Reaction)………………………30
2.5-2 傳遞反應(Propagation Reaction)……………………31
2.5-3 終止反應(Termination Reaction)……………………31
2.6 接枝反應……………………………………………………32
2.7 互穿網狀型高分子結構體(Interpenetrating Polymeric Networks)……………………………………………………34
2.7-1 IPN的製備問方法…………………………………………35
2.7-2 IPN的特性…………………………………………………36
2.7-3 IPN工業上之運用…………………………………………37
2.7-4 改質劑之特性……………………………………………38
第三章 實驗部分………………………………………………………39
3.1 實驗之分析儀器設備…………………………………………39
3.1-1 實驗裝置…………………………………………………39
3.1-2 分析儀器…………………………………………………40
3.2 實驗藥品………………………………………………………41
3.3 水性PU/壓克力混成樹脂乳液製備……………………………44
3.3-1 水性PU樹脂(H12MDI型)之製備…………………………44
3.3-2水性PU/MPEG 350 MA 混成樹脂溶液之製備……………44
3.3-3水性PU/EHMA混成樹脂溶液製備…………………………45
3.3-4皮膜與薄膜之製備…………………………………………46
3.4 物性之測試……………………………………………………47
3.4-1 紅外線光譜儀之測試……………………………………47
3.4-2平均粒徑及擴散係數之測試黏度之測試……………….48
3.4-3黏度之測試機械性質之測試…………………………… 50
3.4-4平機械性質之測試均粒徑及擴散係數之測試……………51
3.4-5光學顯微鏡之探討…………………………………………53
3.4-6表面張力之測試……………………………………………54
第四章 結果與討論……………………………………………………56
4.1 水性PU與水混成樹脂IR光譜之探討………………………56
4.2水性PU/壓克粒混成樹脂溶液分子平均粒徑之探討….…57
4.3水性PU/壓克力混成樹脂溶液黏度之探討……………….58
4.4水性PU/壓克力混成樹脂薄膜拉應力之探討……………59

4.5水性PU/壓克力混成樹脂薄膜表面分子結構之探討…….60
4.6水性PU/壓克力混成樹脂溶液表面張力之探討……………61
4.7水性PU/壓克力混成樹脂薄膜吸水性之探討……62

第五章 結論……………………………………………………………63
第六章 參考文獻………………………………………………………83
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2.D. Y. Chao, “A Study of Polyurethane Ionomer Dispersant”, J. Applied Polymer Science, 96,103, 2005
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