基于偶氮二元醇的光致变色水性聚氨酯的合成与性能研究

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1、中国科学技术大学硕士学位论文基于偶氮二元醇的光致变色水性聚氨酯的合成与性能研究作者姓名：学科专业：导师姓名：完成时间：郑燕高分子化学与物理张兴元教授二。一四年五月十日lIIIIIIIIIIIIINilIIIl—Y垫2§76—2UniversityofScienceandTechnologyofChinaADissertationforMaster’SDegreeSynthesisandPropertiesofAnionicWaterbornePolyurethaneContainingAzoChromophores

2、AHthor’SName：Speciality：Supervisor：FinishedTime：YanZhengPolymerChemistry&PhysicsProf．XingyuanZhangMay10m．2014中国科学技术大学学位论文原创性声明本人声明所呈交的学位论文，是本人在导师指导下进行研究工作所取得的成果。除己特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含任何他人已经发表或撰写过的研究成果。与我一同工作的同志对本研究所做的贡献均已在论文中作，明确的说明。作者签名：蛆签字日期：2垒!生!坠．塑中国科学技术大学

3、学位论文授权使用声明作为申请学位的条件之一，学位论文著作权拥有者授权中国科学技术大学拥有学位论文的部分使用权，即：学校有权按有关规定向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅，可以将学位论文编入《中国学位论文全文数据库》等有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。本人提交的电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。保密的学位论文在解密后也遵守此规定。留公开口保密(——年)作者签名：鲤整签字日期：趁!生．丛：丛导师签名：签字日期：迎!垫：坠：丝摘要水性聚氨酯具有优良

4、的环保性能以及突出的机械性能，因而得到了迅速的发展，应用的范围也变得越来越广。但是目前有色水性聚氨酯的含量很少，且采用物理共混或者现有的一些化学方法制备出的有色水性聚氨酯不仅颜色的稳定性差，容易受杂质的影响，而且由于有色基团的接入量有限致使色泽不够鲜艳，一些现有的染料分子比较大而且多数彳i溶于水性体系，导致其反应活性较差，合成条件相对来说比较复杂。本文用重氮化一偶合的方法设计制备出两种偶氮小分子二元醇：NN一二羟乙基一4一苯基偶氮苯胺(HPB)，N，N二羟乙基一4一苯基偶氮萘胺(HI可B)，通过傅立叶红外吸收光谱以

5、及核磁共振氢谱证实了这两种分子的结构，通过紫外一可见吸收光谱得到了HPB，HNB两种单体的浓度与吸光度值的关系曲线，又考察了两种偶氮单体的光致变色的性能。我们可以考虑将具有光致变色性的偶氮染料接入到水性聚氨酯分子链中，制备出稳定的、色彩明亮、不易褪色且具有光致变色性质的水性聚氨酯材料。分别用这两种自己合成的偶氮小分子二元醇作为扩链剂，制备出了1系列的橙色、红棕色的水性聚氨酯。此种方法制备水性聚氨酯不仅能控制接入聚氨酯链中的发色团的含量，而且所制得的水性聚氨酯分散液非常稳定、不易褪色，更重要的是，所得的水性聚氨酯具有

6、光致变色的性能，在紫外光的照射下其吸收强度和颜色都会发生变化，可以利用这种光致变色的性质来拓宽有色水性聚氨酯乃至聚氨酯的应用领域，使聚氨酯在光信息存储、防护材料、国防等方面都能得到应用。文章中还考察了偶氮发生团的含量与水性聚氨酯的粒径、耐水性、热稳定性等性能的关系。实验表明，偶氮染料的接入量对水性聚氨酯的机械性能也有一定的影响。文章还比较了两种含不同偶氮染料的水性聚氨酯的光致变色性以及其他机械性能，考察了偶氮二元醇的结构对水性聚氨酯性能的影响。关键词：偶氮染料光致变色水性聚氨酯HPBHNB摘要ABSTRACTWat

7、erbomepolyurethanehasgotrapiddevelopmentanditsapplicationhasbecomemoreandmorewidelybecauseofitsexcellentenvironmentalperformanceandoutstandingmechanicalproperties．Butcoloredwaterbornepolyurethaneisrareatpresent，andmanyofthecoloredwaterbomepolyurethanepreparedb

8、yphysicalblendingorsomeexistingchemicalmethodhavepoorcolorstability．AndtheyCanbeeasilyinfluencedbyimpuritiesanddon’thavebrightcolorbecauseoflimitedcontentofchromophore．Thepoorreact