低软化点高粘接强度聚氨酯热熔胶的合成与性能研究

以聚乙二醇(PEG)、聚四氢呋喃二醇(PTMG)和苯酐聚酯多元醇(2502A)为多元醇,以1,6-六亚甲基二异氰酸酯(HDI)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)和4,4′-二苯甲烷二异氰酸酯(MDI)为异氰酸酯,合成了低软化点和高粘接强度的PU-HMA(聚氨酯-热熔胶),并探讨了多元醇种类及Mr(相对分子质量)、异氰酸酯种类、R值[R=n(-NCO)/n(-OH)]、反应温度和反应时间等对PU-HMA性能的影响。研究结果表明:PU-HMA的软化点主要受多元醇软段结构和R值影响较大,异氰酸酯的极性及刚性基团对PU-HMA的力学性能影响显著;当R=1.03、反应温度为70⁸0℃、反应时间为120 min、n(2502A)∶n(PTMG)=100∶4和MDI为异氰酸酯时,可制得低软化点(85℃)、高粘接强度(剪切强度为6.10 MPa)的PU-HMA。     

PP或PE用双组分PU胶粘剂的制备与性能研究

以聚酯多元醇、混合异氰酸酯(MDI/TDI)、扩链剂(1,2-丙二醇)、异氰酸酯固化剂(TMP-TDI)和溶剂(乙酸乙酯)等为主要原料,制备了PP(聚丙烯)、PE(聚乙烯)粘接用双组分PU(聚氨酯)胶粘剂。研究结果表明:当m(结晶性聚酯多元醇)∶m(非结晶性聚酯多元醇)=80∶20~60∶40、R=n(-NCO)/n(-OH)=0.95~0.97、m(MDI)∶m(TDI)=90∶10~60∶40和w(功能性聚酯多元醇XCP-2325)=2%时,PU预聚体的相对分子质量为(9~11)×104,其常温固化12 h后的邵A硬度(76)有利于PU预聚体的破碎;当PU预聚体/乙酸乙酯溶液的固含量为12%时,双组分PU胶粘剂的操作性能(黏度为22 mPa.s)、180°剥离强度(初始2.3 N/25 mm、最终41.0 N/25 mm)俱佳。     

双组分聚氨酯密封胶的制备与性能研究

以聚醚多元醇和4,4′-二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)为主要原料,制备了双组分PU(聚氨酯)密封胶,并优选了端—NCO基预聚体的合成条件。研究结果表明:当n(3官能度聚醚多元醇)∶n(2官能度聚醚多元醇)=1.2∶1.0时,加入MDI后,70~75℃反应4 h,可得到w(—NCO)=4.5%的端—NCO基预聚体;当A组分、B组分按照R=n(—NCO)∶n(—OH)=1.1∶1~1.4∶1配比混合均匀时,制得的PU密封胶具有良好的粘接性能和热稳定性。     

油墨用热塑性聚氨酯弹性体的研制

使用不结晶型的聚酯多元醇、扩链剂和异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)为主要原料,通过一步法反应制备出具有耐黄变、高光泽度、对低表面能材质有较高粘接强度的油墨用热塑性聚氨酯弹性体(TPU)。研究了聚酯多元醇、扩链剂种类和用量、催化剂种类和R值[n(-NCO)/n(-OH)]对TPU性能的影响,并对各种材质的粘接强度进行了测试。实验结果表明,当采用平均相对分子质量为1 500～2 000的自制聚酯多元醇、以氯化亚锡为催化剂、1,4-环己二甲醇(CHDM)为扩链剂且n(CHDM)∶n(聚酯多元醇)=0.5∶1、R=1.00～1.01时,制得的TPU对PET、PP和PE等低表面能材质具有良好的粘接性能。     

铝塑膜包装用反应型聚氨酯热熔胶的影响因素

以聚酯多元醇和异氰酸酯为主要原料、EVA(乙烯-醋酸乙烯酯共聚物)和增黏树脂为改性树脂、2,2-二吗啉基二乙基醚(DMDEE)和二月桂酸二丁基锡(T-12)为混合催化剂,制备了PUR-HMA(反应型聚氨酯热熔胶),并探讨了自制液态聚酯多元醇M、结晶性聚酯多元醇(如EVONIK 7360、EVONIK 7380等)、异氰酸酯和催化剂等对PUR-HMA性能的影响。研究结果表明:以MDI(4,4′-二苯基甲烷二异氰酸酯)作为硬段,当w(混合催化剂)=1%、w(自制液态聚酯多元醇M)=40%(均相对于多元醇总质量而言)、m(DMDEE)∶m(T-12)=1∶1和n(EVONIK 7360)∶n(EVONIK 7380)=1∶1时,PUR-HMA的综合性能相对最佳。     

车身反光贴用聚氨酯胶粘剂的研制

以结晶性聚酯多元醇、直链二醇扩链剂、异氰酸酯和纳米助剂等为主要原料,制备出一种高粘接强度、耐老化性能优良的车身反光贴用PU(聚氨酯)胶粘剂。分析了聚酯多元醇的种类及其Mr(相对分子质量)、扩链剂、异氰酸酯、纳米助剂和催化剂等对PU胶粘剂性能的影响。结果表明:当结晶性聚酯多元醇为Mr=3 000的聚己二酸-1,4-丁二醇酯、扩链剂为1,6-己二醇(HDO)、异氰酸酯为1,6-己二异氰酸酯(HDI)、催化剂为有机铋类(BiCAT 8108)且w(催化剂)=0.03%(相对于反应物总质量而言)、n(聚酯多元醇)∶n(扩链剂)=1∶0.3和w(气相白炭黑)=0.2%～0.3%(相对于反应物总质量而言)时,PU胶粘剂的综合性能相对最好。     

软段对热塑性聚氨酯热熔胶性能的影响

以多元醇[如聚己二酸丁二醇酯(PBA)、聚己二酸乙二醇酯(PEA)、聚四氢呋喃二醇(PTMG)和苯酐聚酯多元醇(2502A)等]为软段,4,4′-二苯甲烷二异氰酸酯(MDI)链段为硬段,合成了一系列聚氨酯热熔胶(PU-HMA)。着重探讨了多元醇的结晶性、组成及其配比对PU-HMA性能的影响。研究结果表明:软段的结晶性对PU-HMA的粘接强度有一定影响;PBA和PTMG共混有利于降低PU-HMA的熔点、缩短熔程,但其粘接强度下降;当软段中m(PBA)∶m(PTMG)∶m(2502A)=100∶10∶2时,相应PU-HMA的熔点(45.1℃)进一步降低,但粘接强度(4.25 MPa)明显提高。     

光/湿双固化聚氨酯热熔胶的制备与性能研究

以多元醇、异氰酸酯、含羟基丙烯酸酯和光引发剂等为原料,制备了PET(聚酯)基材粘接用光/湿双固化PU(聚氨酯)-PUA(聚氨酯丙烯酸酯)型反应性HMA(热熔胶)。研究结果表明:该HMA中同时含有可光固化基团(C=C)和可湿固化基团(-NCO);当n(C=C)∶n(-NCO)=20∶80、w(复合光引发剂)=1.5%~2.0%和引入甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)时,相应HMA具有较高的初始强度和最终强度;光/湿双固化HMA的透明度高于湿固化HMA,说明UV固化是增加光/湿双固化HMA透明度的主要原因。     

烷基酚聚醚硫酸盐的合成

采用氨基磺酸作为硫酸化剂,由烷基酚聚醚制备了烷基酚聚醚硫酸盐,并讨论了催化剂种类、催化剂用量、物料配比、反应温度以及反应时间等工艺条件对硫酸化反应过程及产品质量的影响。得出了最佳工艺条件:物料配比n(烷基酚聚醚)∶n(氨基磺酸)=1∶1·06,反应温度120~125℃,反应时间3·5h,催化剂LNP-4用量为投料质量的0·8%。     

端-NCO支化聚酯/聚醚改性EP底涂剂制备及性能研究

以甲苯二异氰酸酯(TDI)、支化聚酯/聚醚多元醇等为主要原料,制备了端-NCO支化聚酯/聚醚;然后以此为环氧树脂(EP)的增韧改性剂,制备端-NCO支化聚酯/聚醚改性EP底涂剂。研究了R值[即R=n(-NCO)/n(-OH)]、硅烷偶联剂用量等对该底涂剂的粘接性能、表干时间、耐水性能和冲击性能等影响。结果表明:当R值为2.0、w(硅烷偶联剂)=2%时,该底涂剂的综合性能相对最好;此时底涂剂的表干时间(3.0 min)相对最短、底涂剂与基材之间的粘接强度(>3 MPa)相对最高且耐水性能(浸水后粘接强度降幅仅为4.68%)相对最好。     

蓖麻油改性无溶剂型双组分聚氨酯复膜胶

以蓖麻油、苯酐和二甘醇等为原料,经酯化、缩聚后,合成了蓖麻油改性聚酯多元醇,并以此作为复膜胶的固化剂;以MDI-50(二苯基甲烷二异氰酸酯)、PPG-2000/PPG400(聚醚二元醇)为原料,合成了端-NCO基聚氨酯(PU)预聚体,并以此作为复膜胶的主剂;将主剂和固化剂按一定比例混合后,制得无溶剂型双组分PU复膜胶。研究结果表明:当反应温度为45℃、反应时间为3 h和w(-NCO)=18%时,主剂的黏度、流动性相对最好;当双组分中n(-NCO)∶n(-OH)=1.9∶1、固化温度为50℃、固化时间为24 h和w(蓖麻油)=28.3%时,复膜胶的粘接性能相对最好,并且接近于进口同类产品。     

原材料对聚氨酯硬泡抗压性能的影响

以环氧丙烷聚醚多元醇、苯酐聚酯多元醇、多苯基甲烷多异氰酸酯PM-200、发泡剂一氟二氯乙烷(HCFC-141b)、泡沫稳定剂硅油AK-8801等为主要原料,采用一步法合成了聚氨酯硬泡,考察了不同种类多元醇及其配比、发泡剂、泡沫稳定剂种类及用量等对聚氨酯硬泡抗压性能的影响。结果表明:高羟值、高官能度的环氧丙烷聚醚多元醇可提高泡沫的压缩强度,且当环氧丙烷聚醚多元醇4110为100份,并加入20份左右苯酐聚酯多元醇580及10份左右聚醚403,泡沫稳定剂用量1～2份,发泡剂水用量0.5～1份,HCFC-141b用量30～35份,催化剂用量0.5～1.5份时,所得聚氨酯硬泡性能较好。     

高固含量丙烯酸酯改性聚氨酯胶粘剂的研制

以聚醚多元醇、聚酯多元醇和蓖麻油为混合多元醇,以改性MDI(4,4′-二苯基甲烷二异氰酸酯)及PAPI(多亚甲基多苯基多异氰酸酯)为混合异氰酸酯,合成了聚氨酯(PU)胶粘剂预聚体;然后以PA(羟基丙烯酸酯树脂)作为PU预聚体的改性剂,制得高固含量的PUA(聚丙烯酸酯改性聚氨酯)胶粘剂。结果表明:当m(改性MDI)∶m(PAPI)=1∶1、n(-NCO)∶n(-OH)=2.2∶1、w(PA)=8%(相对于PU质量而言)和w(丙烯酸羟乙酯)=3%(相对于PU质量而言)时,PUA胶粘剂的综合性能较好。     

新型醇溶性双组分PUA复膜胶的制备与性能

以烯丙基缩水甘油醚(AGE)、丙烯酸羟丙酯(HPA)、丙烯酸乙酯(EA)和醋酸乙烯酯(VAc)作为共聚单体,合成了复膜胶的主剂——环氧基聚丙烯酸酯;以TDI(甲苯二异氰酸酯)、PPG2000(聚醚二元醇)为主要原料,二乙烯三胺为封端剂,合成了复膜胶的固化剂——端氨基PU(聚氨酯);将主剂和固化剂按一定比例共混后,制得新型双组分醇溶性复膜胶。研究结果表明:当反应温度为75℃、反应时间为8 h、w(引发剂)=1.8%和m(EA)∶m(VAc)∶m(AGE)∶m(HPA)=41∶14∶35∶10时,主剂的醇溶性相对最好;当反应温度为70℃、反应时间为2 h和R=n(-NCO)/n(-OH)=1.25时,固化剂的性能相对最好;当n(氨基)∶n(环氧基)=20∶3、固化温度为50℃和固化时间为24 h时,复膜胶的性能接近于进口同类产品。     

聚氨酯防水透湿涂层剂的合成

以聚丙二醇(PPG)/聚乙二醇(PEG)混合多元醇作为聚醚二醇组分,与二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)进行预聚,然后用1,4-丁二醇扩链合成有防水透湿性的聚氨酯涂层剂,经红外光谱分析确定为目标产物。研究了不同的工艺条件对涂层剂合成的影响,讨论了R值〔n(—NCO)/n(—OH)〕对涂层剂黏度的影响。结果表明,n(MDI)∶n(聚醚二醇)=1.42∶1,反应温度82℃,预聚反应时间1h,扩链反应时间2h,R值为1.02～1.07时,制得的涂层剂耐静水压值达到20.4kPa,透湿量达到4533g/(m2·d)。经与比利时UCB公司的产品UCcoat2000和日本Toray公司的产品EntrantGⅡTX进行比较,本涂层剂耐静水压和透湿量指标更优越。     

无溶剂型单组分聚氨酯胶粘剂的研制

以聚醚二元醇(PPG)、改性MDI(4,4′-二苯基甲烷二异氰酸酯)、PAPI(多亚甲基多苯基多异氰酸酯)、1,4-BDO(1,4-丁二醇)和环保型PU潜固化剂等为主要原料,采用预聚体法制得无溶剂型单组分聚氨酯(PU)胶粘剂。研究结果表明:该胶粘剂的玻璃化转变温度(Tg)为-26.9℃;当R=n(-NCO)/n(-OH)=6.5~9.0、w(-NCO)=3.5%、w(环保型PU潜固化剂)=3%和聚醚二元醇是相对分子质量为1 000的PPG210时,PU胶粘剂的黏度适中、固化速率较快和可操作性良好,并且其强度和韧性俱佳。