1. 研究目的与意义
1.1 研究背景
聚氨酯脲是一种多用途的高分子材料,它具有出色的物理化学性质和生物相容性。随着技术的进步和需求的增加,这种材料在工业、医疗、建筑等领域中得到了广泛的应用。
在工业领域,聚氨酯脲是一种优良的防腐涂料材料。它可以保护金属表面不受腐蚀侵蚀,延长其使用寿命。同时,它还具有良好的抗紫外线和耐磨损性能。这些性能使它在海上钻井平台、大型船舶、桥梁和建筑物等复杂环境中得到了广泛应用。此外,聚氨酯脲也可以用于制造汽车、飞机和火箭的部件,如轮胎、油箱、发动机盖等。
在医疗领域,聚氨酯脲被广泛应用于医用材料中。它可以作为人工器官、植入物和医用粘合剂的材料。另外,它还可以用于制造医用设备、手术器械和医用塑料制品。
在建筑领域,聚氨酯脲也具有广泛的应用。它可以用于保温材料、防水材料和防火材料的制造。此外,它还可以被用于制造建筑外墙涂料、地坪漆和木器涂料等。
总之,聚氨酯脲是一种非常重要的高分子材料,具有广泛的应用前景。随着科技的不断发展和需求的不断增加,它的应用范围将会越来越广泛。我们相信,在这种材料的作用下,我们的生活会变得更加美好。
1.2 研究目的
2. 研究内容和预期目标
2.1研究内容
材料腐蚀对材料应用、设备质量等会产生直接的影响。所以,采用简单、有效、性价比最高的方法对防腐涂料进行防护。防腐涂料中聚氨酯脲防腐涂料本身具有耐磨损性、耐腐蚀性,而且具有良好的柔韧性、附着力以及可调空性。与其他防腐涂料比较,聚氨酯脲的耐老化性比较高,在氢键被破坏后,具有一定的自愈能力。然而,目前聚氨酯脲涂料存在VOC含量较高、制备工艺较复杂、涂层固化时间长等缺点。本课题采用高分子聚合的方法,将含有疏水基团的单体接枝到高分子主链上,系统研究单体配比、反应温度、反应时间、聚合工艺等条件对聚氨酯脲树脂的影响规律。
本课题主要研究内容如下:
3. 研究的方法与步骤
3.1研究方法
根据目标性能选择合适的异氰酸酯和胺类单体,确定合理的配比和反应条件。
在无溶剂或少溶剂的条件下,采用高压喷涂、刮涂、浇注等方法制备聚氨酯脲涂层或成型件。
对聚氨酯脲材料进行表征分析,测试其力学性能、耐磨性能、耐候性能、耐化学性能等,并探讨其结构与性能之间的关系。
根据实际应用需求,对聚氨酯脲材料进行改性优化,如引入颜料、填充物、添加剂等,以提高其功能性和稳定性。
3.2聚氨酯脲的制备步骤如下:
1)将HMDI,TEA,聚乙二醇,乙二醇和DETDA按一定比例加入氯仿溶剂中在60C条件下反应形成预聚物。
2)将预聚物在无溶剂或少溶剂的条件下,采用高压喷涂、刮涂、浇注等方法涂覆或成型于基材表面。
3)将涂层或成型件放置于恒温恒湿的环境中,使其充分固化,形成聚氨酯脲材料。
4. 参考文献
[1] Zhou W J, Zhou Y, Ni C H, et al. Research on electromagnetic wave absorption properties of zinc-based acrylate resins for marine antifouling coating[J]. Journal of Alloys and Compounds, 2022, 900: 163285.
[2] Wang C, Yan K, Luo X, et al. Preparation of polyurethane acrylate - based titanium dioxide pigment and its use in blue light - curable ink[J]. Coloration Technology, 2021, 137(4): 348-360.
5. 计划与进度安排
(1)第1周~第2周:查阅文献资料,撰写开题报告;
(2)第3周~第5周:设计实验步骤及工艺;
(3)第6周~第10周:完成相关实验;
