不同二胺后扩链对聚酯/聚醚型水性聚氨酯性能的影响

以异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、聚醚二元醇(N210)、聚酯二元醇(PBA)为主要原料,二羟甲基丙酸(DMPA)为亲水性扩链剂,一缩二乙二醇(DEG)为小分子扩链剂,乙二胺(EDA)、异佛尔酮二胺(IPDA)为后扩链剂,合成了一系列水性聚氨酯(WPU)乳液。主要考察了后扩链对水性聚氨酯乳液的稳定性,乳液粒径以及胶膜吸水率和力学性能的影响。结果表明,用二胺后扩链之后,乳液稳定性变好,乳液粒径变小,胶膜吸水率减小,耐水性变好,胶膜拉伸强度增加,当采用IPDA后扩链且质量含量为2.7%时,膜的综合性能较好,吸水率相对较低(16.7%),拉伸强度为31.23MPa,断裂伸长率为1022.31%。     

二元胺扩链剂对水性聚氨酯性能影响研究

以异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、聚酯二元醇(PBA2000)为主要原料,二羟甲基丙酸(DMPA)为亲水扩链剂,1,4-丁二醇(BDO)或异佛尔酮二胺为小分子扩链剂,合成了一系列稳定的水性聚氨酯(WPU)乳液。并对异佛尔酮二胺作为前扩链剂对水性聚氨酯乳液及胶膜性能进行了分析检测,结果显示,异佛尔酮二胺的引入时水性聚氨酯乳液粒径变小,粘度变大;胶膜的吸水率和溶胀率降低,由8.8%和121.2%分别降到2.7%和68.3%。拉伸强度和透光率由11.0 MPa和87.0%分别增加到30.8 MPa和90.1%。     

有机氟硅共改性水性聚氨酯乳液的合成及其性能

将异佛尔酮二胺(IPDA)和甲基丙烯酸十二氟庚酯(DFMA)进行Micheal加成反应,合成端仲胺基的有机氟化合物(DFMA-IPDA)。以该化合物为扩链剂、聚醚改性聚二甲基硅氧烷(PDMS)为二元醇,与异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、聚氧化丙烯二醇(PPG)、二羟甲基丙酸(DMPA)聚合制备了有机氟和硅改性的水性聚氨酯(WPU),研究了有机氟和/或硅用量对WPU乳液性能和胶膜性能的影响。结果表明:用该方法合成的DFMA-IPDA纯度达99.2%,和一定量的PDMS共改性可合成稳定的WPU乳液。随两者用量的增加,WPU乳液的平均粒径增大,胶膜的热稳定性、耐水性提高,表面水接触角增大。PDMS可提高WPU胶膜的柔性,而DFMA-IPDA可提高胶膜的韧性。用PDMS和DFMA-IPDA共改性能获得综合性能优异的WPU,当扩链剂完全采用DFMA-IPDA,PDMS用量为4%时,WPU胶膜的吸水率为4.5%,水接触角达到102.3°。     

脂肪族水性聚氨酯的制备及性能研究

以异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)和聚醚二醇(PPG)为主要原料、二羟甲基丙酸(DMPA)为亲水扩链剂和乙二胺(EDA)为小分子扩链剂,采用预聚体分散法制备出一种水性聚氨酯(WPU)乳液。考察了n(-NCO)∶n(-OH)比例、EDA扩链方式等对WPU稳定性、玻璃化转变温度、力学性能和耐水性等影响。结果表明:将EDA先溶于水中,采用乳化与扩链同时进行的工艺,并且当n(-NCO)∶n(-OH)=1.5∶1时,WPU乳液稳定性好、粒径(14 nm)较小且分布较窄,WPU胶膜的力学性能(拉伸强度为3.683 MPa、断裂伸长率为347%)和耐水性(吸水率为19.7%)俱佳。     

赖氨酸扩链的生物基水性聚氨酯的制备与性能研究

以异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、聚四氢呋喃二醇(PTMG-2000)为主要原料,二羟甲基丙酸(DMPA)、赖氨酸(Lys)等作为小分子扩链剂,制备了含赖氨酸成分的水性聚氨酯(WPU)乳液。讨论了Lys用量对WPU乳液及胶膜性能的影响,并采用FT-IR、TGA等检测方法进行表征。结果表明:随着Lys用量的增大,WPU乳液的粒径增大,黏度也有所增加,稳定性变差;WPU胶膜的拉伸强度先增大后减小,断裂伸长率增大,静态接触角降低。     

磺酸盐型水性聚氨酯的合成与性能研究

以聚己二酸丁二醇酯(PBA)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)和乙二胺基磺酸钠(A-95)为主要原料,合成了系列磺酸盐型水性聚氨酯(WPU);研究了磺酸盐含量和扩链时间对WPU性能的影响,分析了磺酸盐型WPU的生产工艺。研究结果表明,磺酸盐型和羧酸型WPU的红外吸收差别不大,磺酸盐含量越高,预聚体粘度就越大,乳液外观也越好,胶膜的机械强度也就越高;扩链时间越长,乳化前预聚体粘度就越大;当w(磺酸盐)=1.5%、扩链时间为25min时磺酸盐型WPU的综合性能最好,此时乳液粘度为37mPa·s、固含量为50%,胶膜的拉伸强度为14.06MPa;磺酸盐型WPU的生产工艺比DMPA型WPU更加简单、高效和环保,并可以实现连续化生产。     

水性聚氨酯/聚甲基丙烯酸甲酯杂化乳液的合成

用异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、聚丙二醇(PPG)和二羟甲丙酸(DMPA)合成了水性聚氨酯分散体(WPU),讨论了PPG摩尔质量,NCO/OH及PPG/DMPA比例对WPU乳液和涂膜性能的影响。以WPU为种子与甲基丙烯酸甲酯进行乳液聚合制备杂化乳液,研究了不同PU/PMMA物质的量比例对杂化乳液及涂膜性能的影响,并采用TEM对WPU及杂化乳液粒子进行了表征。结果表明,在以PPG1000为原料,NCO与OH物质的量比为1.4∶1,PPG与DMPA物质的量比为1∶0.8条件下制备的WPU杂化乳液,随着PMMA比例增加,杂化乳液的稳定性和成膜性变差,聚合物膜断裂伸长率降低,但铅笔硬度、耐水性及耐乙醇性均得到了改善。     

无卤阻燃硅溶胶改性水性聚氨酯的研究

以聚醚(N -210)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)为基本单体,一缩二乙二醇(EX)为扩链剂,二羟甲基丙酸( DMPA)为亲水扩链剂,制备出固含量为30％的水性聚氨酯(WPU)乳液.采用机械分散的方式将纳米硅溶胶按计量加入到WPU乳液中,得到一系列硅溶胶改性的WPU乳液.研究表明,硅溶胶在WPU中分散得比较均匀,硅溶...     

硬段对聚碳酸酯二醇型水性聚氨酯性能的影响

以聚碳酸酯二醇(PCDL)为软段、二羟甲基丙酸(DMPA)为亲水扩链剂、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)和六亚甲基二异氰酸酯(HDI)为硬段,采用预聚体法合成了水性聚氨酯(WPU)。研究结果表明:随着n(HDI)∶n(IPDI)比例的增加,WPU的黏度、断裂伸长率增大,耐水性和耐乙醇性提高;当n(HDI)∶n(IPDI)=1.0∶1时,WPU的综合性能相对较好,其热稳定性和结晶性能得到明显改善。     

蓖麻油改性聚醚型水性聚氨酯乳液的性能

以聚醚、甲苯二异氰酸酯(TDI)、一缩二乙二醇、蓖麻油为主要原料,二羟甲基丙酸(DMPA)为亲水扩链剂,三乙胺为中和剂制备了稳定的阴离子水性聚氨酯乳液(WPU),研究了NCO/OH摩尔比、DMPA及蓖麻油的加入量对WPU的耐水性、稳定性和力学性能的影响,结果表明:改性后的乳液具有较好的稳定性,适量的蓖麻油可提高胶膜的拉伸强度及耐水性。当聚醚与蓖麻油质量比为7︰3、DMPA为5%、NCO与OH摩尔比为1.3时,WPU综合性能最好。     

聚酯聚醚混合二元醇对水性聚氨酯性能的影响

以异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)和异佛尔酮二胺(IPDA)为硬段,分别以聚四氢呋喃二醇(PTMEG2000)、聚己二酸新戊二醇酯二醇(PNA2000)及其混合物为软段,制备了系列水性聚氨酯(WPU)乳液。通过ATR-FTIR对聚氨酯结构进行了表征分析,采用拉伸测试、热失重分析、动态力学分析及耐水性测试等手段对WPU胶膜性能进行了研究,探讨了不同软段结构对WPU胶膜性能的影响。结果表明:聚酯聚醚混合型水性聚氨酯的力学性能优于单一软段水性聚氨酯,其中PTMEG与PNA质量比为2∶1时力学性能最好;PTMEG型WPU胶膜的初始分解温度高于PNA型WPU胶膜,失重50%时分解温度相反;PTMEG型WPU胶膜的耐水性好于PNA型WPU胶膜。     

Properties and paper sizing application of waterborne polyurethanemicroemulsions: Effects of extender,cross‐linker,and polyol

A series of waterborne polyurethane (WPU) microemulsions were synthesized through self‐emulsification methodology, using toluene‐2,6‐diisocyanate, polytetramethylene glycol (PTMG), poly‐caprolactonediol (PCL), and dimethylol propionic acid (DMPA) as monomers; isophorone diamine (IPDA) as chain extender; and aziridine as cross‐linking agent. The resultant WPU microemulsions were utilized as surface‐sizing agents for cellulose fiber paper. The influences of IPDA content, PTMG/PCL molar ratio, and aziridine content on the physicochemical properties of the resultant emulsions and sized paper have been investigated in detail. The WPU microemulsion displayed better surface sizing properties when it was prepared under the following conditions: the IPDA content of 2.96%, PTMG/PCL molar ratio of 0:4, and aziridine content of 2.0 wt %. The relationships between the WPU structure and properties of WPU films and sized paper were clearly illustrated. The mechanical properties and water resistance of sized paper were not only depended on the interactions, chain entanglements, and cross‐linking density among the WPU chains, but also relied on the interactions among polymers and fibers, as well as the polarity and stiffness of surface sizing agent. © 2015 Wiley Periodicals, Inc. J. Appl. Polym. Sci. 2016 , 133, 43211.     

阳离子型水性聚氨酯合成及力学性能研究

采用异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、聚四氢呋喃醚二醇(PTMG1000)、N-甲基-二乙醇胺(MDEA)等为主要原料,合成了阳离子型聚氨酯乳液,考察了nNCO/nOH、阳离子亲水性扩链剂MDEA用量及交联剂三羟甲基丙烷(TMP)用量对聚氨酯胶膜力学性能的影响,并采用红外光谱、热失重等手段对聚氨酯胶膜进行了分析。结果表明,当nNCO/nOH为1.4、MDEA质量分数8.54%、TMP质量分数为1.61%时,所得阳离子聚氨酯胶膜的力学性能较好,热稳定性能较高。     

聚氨酯-聚甲基丙烯酸甲酯核壳乳液的制备研究

以甲苯二异氰酸酯(TDI)、聚丙二醇(PPG)和二羟甲基丙酸(DMPA)等为原料,甲基丙烯酸甲酯(MMA)为活性稀释剂,合成阴离子聚氨酯乳液(WPU),并进一步在WPU乳液存在下进行MMA单体的乳液聚合,制得了聚氨酯-聚甲基丙烯酸甲酯核壳乳液(PUA)。通过透射电镜分析证明了核壳结构的存在,讨论了MMA、PPG、N-甲基吡咯烷酮(NMP)含量对乳液性能的影响。结果表明,MMA和PPG-400用量增加,并适量使用NMP溶剂,可有效改善WPU涂膜硬度及耐水性。     

丙烯酸酯改性ANGE-PCDL型WPUA的合成与表征

以丙烯海松酸新戊二醇酯(ANGE),聚碳酸酯二元醇(PCDL)、丙烯酸/3-AE丙Al-( HPA)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、二劲甲基丙酸(DMPA)为主要原料,制备了ANGE-PCDL型水性聚氨酯分散体(WPU);滴加丙烯酸酯单体到WPU中,得到了PCDL-ANGE型水性聚氨酯-丙烯酸酯复合乳液(WPUA)....     

磁鼓刮板用聚氨酯弹性体的制备及性能研究

采用低聚物多元醇和二异氰酸酯合成预聚体,以3,5-二甲硫基甲苯二胺（E-300）为扩链剂,加入内掺型抗静电剂制备了磁鼓刮板用聚氨酯弹性体（PUE）。讨论了低聚物多元醇和异氰酸酯类型、预聚体NCO含量、扩链系数（NH,／NCO摩尔比）和抗静电剂加入量对PUE性能的影响。结果表明,当采用聚四氢呋喃醚二醇（PTMG-1000）、甲苯二异氰酸酯（TDI-100）为原料,预聚体NCO质量分数为5．50％、扩链系数为O．95、抗静电剂用量为5％时,制得的PUE具有优良的力学和抗静电性能,能够满足磁鼓刮板的应用要求。     

原料及合成工艺对水性聚氨酯性能的影响

用不同聚醚以及不同的合成工艺制备了性能不同的水性聚氨酯乳液,研究了原料以及合成工艺对乳液和胶膜性能的影响。结果表明:用四氢呋喃-氧化丙烯共聚二醇制备的WPU性能比用聚氧化丙烯二醇制备的WPU的综合力学性能好,并且在分散的同时进行中和以及分散时将水加入到预聚体中进行乳化所得到的乳液比较稳定,而且两步法较一步法制的乳液分散性好,但胶膜力学性能方面,一步法好。     

改性水性聚氨酯乳液包覆RDX的合成研究

以聚四氢呋喃二醇(PTMG)为聚醚软段、甲苯二异氰酸酯(TDI)为硬段、DMPA(二羟甲基丙酸)为亲水扩链剂、环氧树脂(EP)和硅烷偶联剂为交联扩链改性剂,制取耐水性好、粘接强度高的改性水性聚氨酯(WPU)乳液;并以此作为黑索今(RDX)的包覆剂。结果表明:当w(EP)=6%(相对于物质总质量而言)、w(硅烷偶联剂)=2.0%(相对于物质总质量而言)和w(WPU)=2%(相对于RDX质量而言)时,经改性WPU乳液包覆后的RDX,其成型性、流散性和包覆效果较好,撞击感度和热感度明显降低。     

聚氨酯-聚丙烯酸酯共聚乳液的制备及形态研究

以聚醚二元醇(GE-210)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)和二羟甲基丙酸(DMPA)为主要原料,制备了水性聚氨酯(WPU)乳液;再采用丙烯酸丁酯(BA)和甲基丙烯酸甲酯(MMA)与WPU乳液共聚制备水性聚氨酯-聚丙烯酸酯(WPUA)复合乳液。讨论了WPUA乳液及胶膜的性能,并采用FT-IR、XRD、SEM和AFM等分析手段研究了WPUA涂膜的结构和形貌。结果表明,WPUA乳液具有良好的室温贮存稳定性及成膜性能,胶膜为无定型结构,透光率90%。与WPU乳液相比,WPUA乳液粒径有所增大,对基材的浸润性更好;其胶膜耐水性能明显提高;SEM和AFM分析同时显示,WPUA胶膜微观呈现"脊-谷"结构。