有机硅改性水性聚氨酯涂层剂的制备及性能研究的任务书.docx

有机硅改性水性聚氨酯涂层剂的制备及性能研究的任务书
一、选题背景
水性聚氨酯涂料因其绿色环保、可溶性好、无害于环境等优点，逐渐取代了传统的溶剂型聚氨酯涂料。但是，水性聚氨酯涂料在某些方面仍有优化的空间。有机硅化合物具有一定的耐候性、耐化学腐蚀性和耐磨损性等特性，因此加入有机硅化合物是改善水性聚氨酯涂料性能的有效手段。本课题旨在研究有机硅改性水性聚氨酯涂层剂的制备及性能。
二、研究目的
1.制备有机硅改性水性聚氨酯涂层剂，并测试其基本性能（如干燥时间、硬度、抗划伤性能等）。
2.研究有机硅改性水性聚氨酯涂层剂的热稳定性和耐候性能。
3.评估有机硅改性水性聚氨酯涂层剂对基材表面性质的影响。
三、研究内容
1.有机硅改性水性聚氨酯涂层剂的制备
采用溶液共混的方法制备有机硅改性水性聚氨酯涂层剂。以聚己二酸、异佛尔酮、聚醚多元醇为主要原料，同时加入含有硅烷官能团的有机硅化合物。采用聚醚多元醇和二异丙醇结构调节剂改善涂料的性能。在真空干燥条件下，合成出具有一定粘度的水性聚氨酯涂层剂。
2.基本性能测试
测定有机硅改性水性聚氨酯涂层剂在室温下的干燥时间、硬度、抗划伤性能等基本性能，并与未添加有机硅化合物的水性聚氨酯涂层剂进行比较分析，以评估有机硅化合物对水性聚氨酯涂层剂性能的影响。
3.热稳定性测试
利用热重分析仪（TGA）对有机硅改性水性聚氨酯涂层剂进行热稳定性测试，分析温度对涂层剂的失重率和残留率的影响，评估有机硅化合物对涂层剂热稳定性的作用。
4.耐候性测试
通过暴露试验和黄光试验，评估有机硅改性水性聚氨酯涂层剂的耐候性能，并将其与未添加有机硅化合物的水性聚氨酯涂层剂进行比较分析。
5.表面性质测试
利用表面形貌分析仪（AFM）和接触角测试仪对基材进行测试，评估有机硅改性水性聚氨酯涂层剂对基材表面性质的影响。
四、研究方法
1.有机硅改性水性聚氨酯涂层剂的制备
选择聚己二酸、异佛尔酮、聚醚多元醇，同时加入含有硅烷官能团的有机硅化合物制备水性聚氨酯涂层剂。
2.基本性能测试
测定有机硅改性水性聚氨酯涂层剂在室温下的干燥时间、硬度、抗划伤性能等基本性能。
3.热稳定性测试
利用热重分析仪（TGA）对有机硅改性水性聚氨酯涂层剂进行热稳定性测试。
4.耐候性测试
通过暴露试验和黄光试验，评估有机硅改性水性聚氨酯涂层剂的耐候性能。
5.表面性质测试
利用表面形貌分析仪（AFM）和接触角测试仪对基材进行测试，评估有机硅改性水性聚氨酯涂层剂对基材表面性质的影响。
五、研究意义
本研究将为改善水性聚氨酯涂料的性能和使用寿命提供一种新的思路。有机硅化合物在油漆和涂料中被广泛应用，但对水性聚氨酯涂层剂的影响仍需深入研究。通过本研究，可以探索一种环保、高效、功能性更强的水性聚氨酯涂层剂，并为环境保护和可持续发展做出贡献。
六、参考文献
1.张伟，王超，王文林，等.输变电构筑物用水性聚氨酯涂料的制备与性能研究[J].化学工业与工程技术，2017，38（1）：97-101。
2.丛国松，郝志强.烷基硅烷改性水性聚氨酯涂料的制备与性能研究[J].现代化工，2019，39（5）：68-71。
3.张婷，汪小钦，卢华.有机硅化合物在涂料中的应用研究进展[J].油漆涂料科技，2018，48（4）：10-14。