1. 研究目的与意义（文献综述）

在过去的几年中，人们对用生物可再生原料代替石油作为塑料材料的合成越来越感兴趣。长期关注石油供应的成本和可用性一直是推动生物质原料可持续发展素之一。特别是, 以植物油通常被用作可再生原料因为这些都是现成的, 通常价格低廉,生物降解, 毒性低, 等等其它优点^[1]。聚氨酯特别适于使用植物油做原料。在整个工业中广泛使用的泡沫、涂料、粘合剂和铸造弹性体中聚氨酯是一种重要的聚合物原料。特别是水性聚氨酯涂料^[2]作为环保性涂料已经获得了实质性的利益^[3]。水性聚氨酯比传统有机溶剂聚氨酯具有明显的优势。具体来说, 水系统比有机的方法更具成本效益, 用水作为溶剂可以减少甚至消除排放有害挥发性有机化合物。近年来以生物质油为原料合成水性聚氨酯已经成为环保型的保护/装饰性涂料的新型研究方向^[4]。到目前为止，在工业和研究中，阴离子型水性聚氨酯都比阳离子更加普遍通常。通常，阴离子聚氨酯通过加入含有羧酸基团的二元醇或多元醇如dmpa^[5]进入到聚合物结构之中。聚氨酯然后被叔胺类^[6]物质如三乙胺中和分散到水中。这样就能用50-60wt%的植物油成功制备阴离子聚氨酯了^[7]。

水性聚氨酯可分为阳离子型、阴离子型、非离子型和双离子型^[8]。阳离子型水性聚氨酯具有较好的柔韧性、粘结性，且其粒子带正电荷，与空气中粉尘所带的电荷相同，有一定的防尘作用，但耐热、耐水以及力学等方面性能较差^[9]。为了改善其性能，需要对其改性。目前关于阴离子型水性聚氨酯改性的研

究报道较多，包括丙烯酸酯树脂、蓖麻油、环氧树脂、有机硅树脂、有机磷、无机纳米材料^[10] 等改性研究， 而对于阳离子型水性聚氨酯的改性研究方面，仅部分研究者在合成过程中引入丙烯酸酯树脂、环氧树脂、有机硅树脂或无机纳米材料^[11]，改进其耐水性、耐热性、耐溶剂性、力学性能等。

2. 研究的基本内容与方案

研究内容：

（1）用异佛尔酮二异氰酸酯（ipdi）与聚酯二醇（pba）加上蓖麻油（co）反应生成蓖麻油改性阳离子水性聚氨酯，运用现代表征和测试技术，对乳液的粒径分布以及改性产物的指标进行测量

（2）确定生产目标，确定工业可行的生产方案。对所需工业生产的生产设备进行设计，对车间厂房进行布置。

3. 研究计划与安排

2018.01.03-2018.03.01查阅大量有关生物质基改性阳离子水性聚氨酯中英文文献，记录与自己实验有关的相关实验路线和实验参数，翻译一篇相关的英文文献，同时整理出该课题的大致实验方案；

2018.03.01-2018.03.15通过查阅文献设计出生物质基改性阳离子水性聚氨酯的实验方案，结合自己的实验方案，购置相关的实验原料和测试设备；

2018.03.15-2018.05.15明确工艺生产的生产条件，设计生产路线进行工艺设计

4. 参考文献（12篇以上）

[1]m.desroches, m. escouvois, r. auvergne, s. caillol, b. boutevin,polym. rev. 2012,52, 38: 123 － 134．

[2] y. xia, z.zhang, m. r. kessler, b. brehm-stecher, r. c. larock,chemsuschem 2012, 5, 2221:124－126．

[3] v. garc#305;a-pacios, v. costa, m. colera, j. m. mart#305;n-mart#305;nez,int. j. adhes. adhes. 2010, 30,456: 226－ 229．