聚硅氧烷改性自交联水性聚氨酯的制备和性能研究的任务书.docx

聚硅氧烷改性自交联水性聚氨酯的制备和性能研究的任务书
任务书
一、课题背景
水性聚氨酯是一种性能优良的高分子材料，广泛应用于涂料、粘合剂、印刷油墨、塑料等领域。然而，由于其水性特性，其力学性能和耐候性等方面相对欠缺。因此，需要进行材料改性，提高其性能，以满足广泛应用的需求。聚硅氧烷作为一种特殊结构和性能的有机-无机材料，其在聚氨酯中的引入可以有效改善水性聚氨酯的性能。本课题旨在通过聚硅氧烷的改性，制备聚硅氧烷改性自交联水性聚氨酯，研究其结构和性能，并探究其应用前景。
二、课题内容
1.聚硅氧烷的合成和表征
通过文献综述，了解现有的聚硅氧烷的制备方法，选择合适的制备方法并合成聚硅氧烷。利用红外光谱（FTIR）、核磁共振（NMR）等方法对聚硅氧烷进行表征，确定其结构和分子量。
2.聚硅氧烷改性水性聚氨酯的制备和表征
选择合适的聚氨酯制备方法，通过混合和反应等步骤，将聚硅氧烷引入水性聚氨酯中，并探究聚硅氧烷与聚氨酯的反应机理。通过红外光谱（FTIR）、核磁共振（NMR）等方法对改性后的水性聚氨酯进行表征，确定聚硅氧烷对水性聚氨酯结构的影响。
3.聚硅氧烷改性水性聚氨酯的性能研究
通过拉伸实验、动态热机械分析仪（DMA）、热重分析仪（TGA）等测试方法，评估聚硅氧烷改性水性聚氨酯的物理力学性能、热稳定性和流变学性能等方面的性能，探究聚硅氧烷的引入对水性聚氨酯性能的影响。其中，动态热机械分析仪测试聚硅氧烷改性水性聚氨酯的玻璃化转变温度（Tg）和弹性模量等参数，热重分析仪测试热稳定性，拉伸实验评估力学性能。
4.聚硅氧烷改性水性聚氨酯在涂料领域的应用研究
通过涂料性能测试、涂膜制备等方法，探究聚硅氧烷改性水性聚氨酯在涂料领域的应用前景。
三、课题成果
1.聚硅氧烷的合成、表征和聚硅氧烷改性水性聚氨酯的制备和表征；
2.聚硅氧烷改性水性聚氨酯的物理力学性能、热稳定性和流变学性能等方面的测试结果；
3.聚硅氧烷改性水性聚氨酯在涂料领域的应用研究结果。
四、研究方法
1.聚硅氧烷的合成：采用聚合物反应、溶胶-凝胶法等制备方法，在具有一定条件的反应体系中，合成聚硅氧烷。
2.聚硅氧烷的表征：通过红外光谱、核磁共振等方法对聚硅氧烷的结构和分子量进行表征。
3.聚氨酯的制备：采用水相聚氨酯制备法，将聚硅氧烷引入聚氨酯中。
4.聚硅氧烷改性水性聚氨酯的表征：通过红外光谱、核磁共振等方法对改性后的水性聚氨酯结构进行表征。
5.性能测试：采用拉伸实验、热重分析仪、动态热机械分析仪等测试方法评估聚硅氧烷改性水性聚氨酯的性能。
6.涂料领域的应用研究：通过测试其涂料性能和涂膜制备等方法，探究聚硅氧烷改性水性聚氨酯在涂料领域的应用前景。
五、研究进度
第一年：
1.文献综述和实验准备（3个月）；
2.聚硅氧烷的合成和表征（6个月）。
第二年：
1.聚硅氧烷的改性水性聚氨酯的制备和表征（6个月）；
2.聚硅氧烷改性水性聚氨酯的性能研究（6个月）。
第三年：
1.涂料领域的应用研究（6个月）；
2.论文撰写及总结（6个月）。
六、预期成果
1.发表相关学术论文3篇以上；
2.取得专利1项以上；
3.参加相关学术会议并作报告；
4.推广研究成果，促进聚氨酯研究领域的发展。