【正文】 至于PU5在20度時的峰值突然成倍增高，很有可能是這種軟硬段比值的配比影響了水性聚氨酯聚集結構。PU在3330cm1左右處有強的吸收峰,而在3460cm1處幾乎看不到吸收峰存在, 說明脲基上的NH已幾乎完全氫鍵化。PU6的寬的粒徑分布可能是由于在乳化階段，由于預聚體的粘度過高，使預聚體的分散較困難，近而使聚合物在水中較困難分散成小顆粒。一般水性聚氨酯的酸值在7~9mg KOH/g之間是最適合用于水性油墨連接料[9]。Xray粉末衍射（XRD）裝置被用來分析聚氨酯薄膜的結晶性，采用單色Cu靶輻射,以2θ測角儀，從10度到60度之間以每分鐘8度進行掃描。 Zeta電位與穩(wěn)定性的關系Table The relationship of Zeta potential and stability Zeta電位/mV0至177。然后按照下式計算酸值： 其中：C氫氧化鉀的濃度（mol/L）； V1無樣品時消耗氫氧化鉀的體積(mL)； V2有樣品時消耗氫氧化鉀的體積(mL)； W樣品的質量(g)。外觀是指用肉眼觀察樣品的顏色、狀態(tài)、均勻性等物理狀態(tài)。綜合多次試驗結果，確定最佳工藝條件。水性聚氨酯制備中常常使用擴鏈劑，其中可引入離子基團的親水性擴鏈劑有多種，除了這類特種擴鏈劑外，經(jīng)常還使用1,4丁二醇、乙二醇、一縮二乙二醇、己二醇、乙二胺、二亞乙基三胺等擴鏈劑。以聚氨酯的異氰酸酯原料分，可分為芳香族異氰酸酯型、脂肪族異氰酸酯型、脂環(huán)族異氰酸酯型。 國內外研究最前沿的研究是對納米顆粒表面進行修飾，將活性官能團接在納米材料表面，然后通過接枝共聚反應將納米材料與聚合物分子鏈用共價鍵進行鏈接，從而解決了納米材料的分散性問題。研究了R值[n（NCO）:n(OH)]，DMPA用量，中和度和反應溫度等對該乳液的外觀，黏度，吸水率和穩(wěn)定性等影響。隨著m ( BA) / m (MMA)的增加， PUA 乳液的粘度先變大隨后減小。水性用墨是由連結料、助劑、水及色料經(jīng)復合研磨加工而成的。關鍵詞：水性聚氨酯；軟硬段比值；水性油墨；納米級 I Synthesis and research of waterborne polyurethane for application in waterbased ink binder Abstract: In this paper, a series of waterborne polyurethane emulsions with different hard/softsegment molar ratio were synthesized from poly(propylene glycol) (PPG2000), isophorone diisocyanate (IPDI),dimethylolpropionic acid (DMPA), 1, 4Butanediol (BDO) by prepolymeric method. Solid contents, viscositiy, the pH values, acid number, particle sizes and Zeta potential were used to measure the performances of the products. Fourier transform infrared (FTIR) spectroscopy, Gel Permeation Chromatography (GPC), thermogravimetric (TG) and Xray diffractometer (XRD) were utilized to characterize the bulk structures and thermal properties of PUDs. The results show that nanoscale waterborne polyurethane dispersions with weakly crystallinity were synthesized. The PU4 with dispersion coefficient of , Zeta potential value of and average particle size of nm, has the best thermal stability and can be optimized for the application as ink binder .Key words: Waterborne polyurethane。第一章 緒 論水性聚氨酯是一種聚氨酯粒子分散于水中的二元膠體體系，分子鏈中含有親水性基團，因此與水具有很強的親和性，它不僅具有溶劑型聚氨酯耐低溫、柔韌性好、粘接強度大的優(yōu)良性能，還具有無毒、無異味、不可燃、不污染環(huán)境、節(jié)約能源、運輸安全、加工方便、成膜透氣性好等優(yōu)點。以聚氨酯為主要粘結料， 通過添加適量助劑， 進行水性油墨的制備實驗， 并對聚氨酯基水性油墨的抗水性、光澤度、初干性、細度等性能指標進行了分析。研究結果表明：當w（催化劑）≈%（相對于反應物總質量而言）時，反應速率最佳，合成的WPU 乳液屬于典型的非牛頓流體，其性能完全滿足油墨連接料的使用要求。根據(jù)聚氨酯分子側鏈或主鏈上是否含有離子基團，即是否屬離子鍵聚合物(離聚物)，水性聚氨酯可分為陰離子型、陽離子型、非離子型。水性聚氨酯的制備目前以離子型自乳化法為主。常常含有羧基、磺酸基團或仲胺基，當其結合到聚氨酯分子中，使聚氨酯鏈段上帶有能被離子化的功能性基團。因此，本實驗選用脂肪族異氰酸酯(IPDI)、聚醚多元醇(PPG2000)、二羥基丙酸(DMPA)等為主要原料，采用陰離子自乳化法，即在高分子預聚體中引入帶有親水基團的DMPA，無需外加乳化劑直接分散于水中的制備方法，克服了外乳化法所得到的乳液不穩(wěn)定、耐黃變性能不好的缺點。當分子吸收光子的能量時，它從某個較低的能級向較高的能級躍遷，即分子只吸收那些和它的某兩個能級差值相等的光量子的能量，分子吸收光子后，依光子能量的大小可引起轉動、振動和電子能階的躍遷等。差熱分析和熱重分析是最重要、應用最廣泛的熱分析技術。40177。乳液中的微粒會產生布朗運動，雙電層的外層陽離子較內層陰離子的運動速率慢，因此微粒的表層電荷會出現(xiàn)ζ電位。盡管這幾種樣品的軟硬段比值不同，但是它們的TG曲線的走向規(guī)律大致是一致的。當ζ電位越高時，微粒間的排斥力就越大，微粒也就越不容易聚集，從而分散液就越穩(wěn)定。 水性聚氨酯紅外吸收的特征伸縮頻率表Table Characteristic IR bands of the PUDs.波數(shù)(cm1)鍵型化合物類型3332NH 氨基甲酸酯29702840CH聚醚多元醇2270N=C=O異氰酸酯（游離態(tài)）1712C=O氨基甲酸酯17001658C=O脲基（游離態(tài)）1640C=O脲基1542CN +（彎曲） NH 仲酰胺1458 （彎曲）CH2聚醚多元醇14501400COO（對稱）聚醚多元醇1242NCOO（不對稱）+ COC氨基甲酸酯和聚醚1103,955COC聚醚多元醇1018NCOO （對稱）氨基甲酸酯 GPC分析結果凝膠滲透色譜(GPC)是利用同一組分已知分子量的單分散性聚合物標準試樣，在與未知試樣相同的條件下得到一系列GPC譜圖。FTIR和XRD測試表明，水性聚氨酯分散液中氫鍵和結晶性能影響其微相分離；TG測試表明，PU4乳液膠膜具有較好的耐熱性。 XRD分析結果. Xray diffractograms of PUDs with different hard/softsegment molar ratio XRD實驗證明出水性聚氨酯薄膜樣品的微弱結晶性。 水性聚氨酯樣品的紅外光譜圖. FTIR spectra of PUDs with different hard/softsegment molar ratio，不同的軟硬段比值的聚氨酯的紅外光譜圖是相似的，水型聚氨酯中各種化學鍵的紅外吸收的特征伸縮頻率列于表23[22]。 從原料的配比中可以看出，當軟硬段比值增加時，硬段的含量隨之增加而軟段的含量卻隨之降低，這樣一來，必然會使硬段的耐熱性增加，而軟段含量的相對降低，必然會使軟段的熱失重減少。~8之間。測試條件：樣品用四氫呋喃(THF)溶解后過濾，流動相為色譜級THF，流量1 mL/min，色譜柱溫度35℃。（2）Zeta電位：Zeta電位又叫電動電位或電動電勢，是指剪切面(Shear Plane)的電位，是表征分散系穩(wěn)定性的重要指標。 水性聚氨酯乳液的粘度采用SNB1型數(shù)字旋轉粘度計進行測量，它是一種依托單片微處理機技術開發(fā)研制，最后再靜置5～10分鐘。如今世界上主要的油墨制造商為了占領中國水性聚氨酯油墨市場，紛紛在中國建立生產基地，像東洋油墨等。國外的聚氨酯乳液膠粘劑及涂料的主流產品是聚酯型的。還可通過含氨基的聚氨酯與環(huán)氧氯丙烷及酸反應而形成銨離子。此后水性聚氨酯經(jīng)過瘋狂式的發(fā)展，內乳化工藝的發(fā)明，解決了關鍵的合成技術，制造技術有了很大的發(fā)展?？疾炝薔CO /OH 比、親水擴鏈劑 DMPA 用量、中和度、乙二胺用量對水性聚氨酯乳液粒徑的影響。在環(huán)保油墨中已顯示出很不錯的應用價值，其研究正受到人們的熱切關注，對于高檔水性聚氨酯作為水性油墨連結料正呈現(xiàn)蒸蒸日上的形勢。聚氨酯樹脂以其極好的耐磨性、耐擦傷性、耐溶劑性、粘結性能以及良好的低溫性能 ，高光澤、保光性，且應用性能具有較廣泛的可調性，可以滿足各種不同的要求而在油墨中的應用日趨廣泛，成為最重要的樹脂材料之一，在網(wǎng)版印刷、塑料包裝和復合薄膜的印刷方面都占有舉足輕重的地位。用在油墨連接料中的樹脂的性質決定著油墨的各種適印性能。作為油墨最核心的連結料決定著油墨的性能，特別是印刷性能，如粘度、干燥性、流動性、光澤等[4]