水性聚氨酯click chemistry改性研究的開題報告

水性聚氨酯clickchemistry改性研究的開題報告一、選題背景水性聚氨酯（WPU）是一種重要的高分子材料，具有優(yōu)異的物理化學性質(zhì)和廣泛的應用前景。然而，傳統(tǒng)的WPU合成方法中往往需要使用有機溶劑作為反應介質(zhì)，難以滿足環(huán)保和健康安全要求，因此，近年來WPU的研究重點已經(jīng)轉(zhuǎn)向了低VOC（揮發(fā)性有機物）和無VOC的可持續(xù)合成方法。其中一個值得研究的方向是采用clickchemistry的方法改性WPU，以期獲得具有優(yōu)異性能的低VOC/WOC的新型高分子材料。二、研究目的和意義本課題旨在研究水性聚氨酯的clickchemistry改性方法，探索優(yōu)化改性反應條件和表征材料性能的方法，以期獲得具有良好性能和應用前景的新型高分子材料。三、研究內(nèi)容與方法1.合成水性聚氨酯基礎(chǔ)體系：聚醚多元醇、異佛爾酮二異氰酸酯（IPDI）、二甲基丙烯酸（DMA）和二丙烯酰胺（DMAAm）等化學品按一定比例配制，通過反應合成基礎(chǔ)的水性聚氨酯體系。2.clickchemistry反應改性WPU：使用點擊反應中的烯烴和炔烴基團作為改性反應的活性基團，與WPU體系中已有的官能基團發(fā)生點擊反應，形成共價鍵連接，使WPU的化學結(jié)構(gòu)發(fā)生改變。3.表征改性WPU的物理化學性能：使用FTIR、NMR、GPC等化學分析手段對改性WPU的化學結(jié)構(gòu)進行表征；通過動態(tài)熱機械分析（DMA）、熱重分析（TGA）等熱學方法和拉伸實驗、掃描電子顯微鏡（SEM）等測試手段對其物理化學性能進行評價。四、研究預期成果1.成功合成基礎(chǔ)的水性聚氨酯體系，并建立clickchemistry反應改性WPU的體系。2.探究clickchemistry反應的反應條件和體系中各化學品配方對改性效果的影響，尋找最優(yōu)化的反應條件和比例。3.表征改性WPU的化學結(jié)構(gòu)和物理化學性能，評價其性能在各種應用中的潛力，為其在工業(yè)上的應用提供理論參考。五、研究實施計劃1.前期準備：熟練掌握WPU的基礎(chǔ)合成方法和clickchemistry反應機理；了解分析化學分析手段的基礎(chǔ)原理和操作技巧。2.實驗設(shè)計：設(shè)計不同的反應條件和體系，在更改基礎(chǔ)體系成分的前提下，尋找最優(yōu)化的反應條件和比例。3.實驗操作：按照實驗設(shè)計進行反應操作，保障實驗條件的一致性和真實性。4.實驗分析：收集反應體系在不同條件下的分析數(shù)據(jù)，分析不同因素對體系性能的影響。5.撰寫論文：對實驗數(shù)據(jù)、分析數(shù)據(jù)和研究結(jié)果進行匯總、分析和總結(jié)，撰寫研究論文。六、參考文獻1.K.Sharpless,etal.K.;Meldal,M.L.RethinkingClickChemistry.Nature,2008,321:1313.2.K.Williams,A.R.Aikens,A.M.Aikens,L.W.Nolte.ClickChemistry:TheIntroductionofBiocompatibilityinSyntheticMacromolecularArchitectures.JournaloftheAmericanChemicalSociety,2006,128(18):5846-5852.3.H.Sun,etal.One-potSynthesisofWaterbornePolyurethanesviaThiol-eneClickChemistry.MaterialsScienceandEngineering:C,2019,102:857-868.4.X.Chen,etal.PreparationandPropertiesofWaterbornePolyurethanesDerivedfromDiamineCha