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省级一流课程 | 河南科技大学:绿色环保水性聚氨酯的合成与表征虚拟仿真实验

时间:2024-02-29   访问量:121

关键词:绿色环保,水性聚氨酯,合成,表征

所属类别:化学类

(一)内容介绍

本虚拟仿真实验包含7个操作单元:聚氨酯预聚体反应、异氰酸酯含量测定、聚氨酯预聚体反应、异氰酸酯含量测定、聚氨酯扩链反应、力学性能和DSC分析。

1)聚氨酯预聚体反应

wps257.png 

2)异氰酸酯含量测定

wps258.png 

3)聚氨酯扩链反应

wps259.png 

4)力学性能

wps260.png 

5DSC分析

wps261.png 

(二)实验的特色和亮点

聚氨酯是一种重要的高分子材料,广泛应用于家电、建材、家具、油田、矿山、航空和铁路等领域。其中水溶性聚氨酯以水代替有机溶剂作为分散介质,具有不燃、气味小、不污染环境节能、操作加工方便等优点,广泛用作黏合剂和涂料,并显示出优越性能,受到人们越来越多的重视。

本实验场地模拟标准化学实验室,操作模拟真实实验流程和加料方式,力学性能模拟Istron 3367型试样机,热力学性能测试模拟Q20DCS仪处理数据,具有仿真度高的特点。同时在聚氨酯的合成过程中,MDITDI等单体毒性较大,刺激性强烈,易于引起过敏反应,本虚拟仿真实验项目,也有效的避免有害单体对学生、教师身体的伤害。

该虚拟仿真实验包含4个知识点:

1)聚氨酯制备反应原理;

2)双排管的使用及氮气保护下化学反应实验操作;

3)水性聚氨酯制备工艺;

4)聚氨酯单体配方对聚氨酯样品性能的影响。

本项目的核心内容包含称量固体、量取液体、氮气保护、温度控制、搅拌控制、化学滴定、反应物料添加、样品后处理等。通过虚拟仿真实验项目的运行,学生可以模拟不同单体配方对产物性能的影响,即避免使用大量试剂又缩短了实验时间;表征仪器虚拟使用,弥补教学设备不足;科研反哺教学,提升学生的学习兴趣,改善学习效果,提高实验技能及科研创新能力。


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