多元醇复配制备耐黄变聚氨酯丙烯酸酯复合乳液

以异佛尔酮二异氰酸酯（IPDI）、混合多元醇、甲基丙烯酸甲酯（MMA）为主要原料合成了脂肪族聚氨酯丙烯酸酯复合乳液。混合多元醇由聚碳酸酯二醇（PCDL）、聚四亚甲基醚二醇（PTMEG）、聚醚二醇（N220）以不同比例复配而成。重点探讨了PCDL与N220、PTMEG与N220及PTMEG与PCDL复配比例对乳液、胶膜性能的影响。实验发现,当PTMEG与N220以相同质量比复配且控制硬段含量在60％时,得到贮存稳定性好,胶膜硬度高、耐水、耐溶剂性能好、耐黄变性优异的PUA复合乳液。     

马明兰,马兴元*

以异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、聚四氢呋喃二醇(PTMEG)为原料,通过预聚体法合成了端NCO双组份低粘度微孔聚氨酯(LVMPU)预聚体,以1,4-丁二醇(BDO)、三羟甲基丙烷(TMP)为扩链剂,空气中微量水为发泡剂,室温浇注在模具中静置消泡后在高温（130℃）下反应固化得到力学性能、耐黄变、耐光性能优异的双组份低粘度LVMPU弹性体。探讨了不同IPDI:PTMEG质量比、TMP:BDO质量比、剩余NCO含量对双组份低粘度LVMPU弹性体性能的影响。结果表明:当IPDI:PTMEG的质量比小于250:300,剩余NCO含量小于2.4%时,可以得到无NCO的双组份LVMPU弹性体;当IPDI和PTMEG质量比为200:300,TMP:BDO质量比0:1,剩余NCO含量为1.4%时,双组份LVMPU弹性体的力学性能最佳;随着剩余NCO含量的增加,双组份LVMPU弹性体的表面无泡孔结构,截面泡孔逐渐增多,且多为圆形闭孔结构,孔径较大;当TMP:BDO的质量比逐渐增加时,双组份LVMPU弹性体的表面出现大量开孔结构,截面的圆形开孔结构逐渐增多,孔径分布较为均匀,平均孔径降低。     

蓖麻油/硅烷双重改性水性聚氨酯黏合剂

以聚醚二元醇(N220和N240)和异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)为主要原料,二羟甲基丙酸(DMPA)为亲水扩链剂,三羟甲基丙烷(TMP)、蓖麻油(CO)和有机硅烷(KH-550)为交联剂,合成了CO/KH-550双重改性WPU(水性聚氨酯)黏合剂。探讨了m(N220)∶m(N240)比例、CO和KH-550用量对WPU黏合剂及其涂料印花织物性能的影响。结果表明:当R=n(-NCO)/n(-OH)=1.4、w(CO)=5%、m(N220)∶m(N240)=2∶1和w(KH-550)=4%时,CO/KH-550双重改性WPU黏合剂的耐水性较好,其涂料印花织物的摩擦牢度及皂洗牢度均明显高于未改性WPU,并且织物手感较柔软。     

手套涂饰剂用水性聚氨酯乳液的研制

以聚醚二元醇(N220、N240)、聚醚三元醇(N330)、甲苯二异氰酸酯(TDI)、二羟甲基丙酸(DMPA)、三羟甲基丙烷(TMP)和蓖麻油(C.O)等为原料,采用丙酮法合成出水性聚氨酯(WPU)乳液。着重探讨了R值、C.O和TMP用量等对WPU乳液及成膜性能的影响。研究结果表明,当R值为5、m(N220):m(N240)=1:1、选择8%C.O作为交联剂时,所合成的WPU乳液外观好、拉伸强度大、断裂伸长率适中、附着力优良、胶膜光滑细腻丰满且符合手套涂饰剂的涂层要求;与国外同类产品相比,由该WPU乳液所配制的手套涂饰剂的透气性能和价格更胜一筹,完全可以替代同类进口产品。     

环氧改性水性聚氨酯的性能研究

选用环氧树脂(E-51)为改性剂,以异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、聚醚多元醇(N220)、聚酯多元醇(POL-220)、二羟甲基丙酸(DMPA)等为主要原料合成了水性聚氨酯乳液,研究了异氰酸酯基与羟基摩尔比(n-NCO/n-OH)、环氧树脂加入量、三羟甲基丙烷(TMP)加入量对乳液及膜性能的影响.结果表明,当n-NC...     

复合改性水性聚氨酯乳液的合成及表征

以甲苯二异氰酸酯(TD I)、聚醚二元醇(N220)、1,4-丁二醇(BDO)和二羟甲基丙酸(DMPA)为原料,采用丙酮法合成了水性聚氨酯(WPU)分散体。在此基础上,采用三羟甲基丙烷(TMP)对其进行了交联改性并通过环氧树脂和丙烯酸酯对其进行共聚改性,制得了以丙烯酸酯为核,聚氨酯为壳的核壳交联型水性聚氨酯分散体。通过乳液粒度、黏度和涂膜的耐水性和硬度、接触角等分析以及透射电镜观测研究了二羟甲基丙酸(DM-PA)、TMP、环氧树脂以及MMA用量对水性聚氨酯涂膜耐水性等性能的影响,确定了最佳物料配比。结果表明,当DMPA、E-20、TMP和MMA在聚氨酯水性分散体中的质量分数分别为7.5%、6%、1%和20%时,合成的水性聚氨酯乳液平均粒径80 nm,黏度适中,胶膜的物理力学性能较好,耐水性提高。     

合成革用水性聚氨酯胶黏剂的制备及性能研究

通过选用聚酯二元醇(PBA)、聚四氢呋喃醚二醇(PTMEG),聚己内酯二醇(PCL)和聚碳酸酯二醇(PCDL),异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、甲苯二异氰酸酯(TDI)、4,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)和4,4’-二环己基甲烷二异氰酸酯(HMDI)作为主要原料,制备了一系列合成革用水性聚氨酯(WPU)。三羟甲基丙烷(TMP)和二羟甲基丙酸(DMPA)分别作为交联剂和亲水扩链剂。采用红外光谱(FT-IR)表征了水性聚氨酯的结构。探讨了多元醇及二异氰酸酯种类、氰羟比R值[n(-NCO)/n(-OH)]、DMPA和TMP含量对WPU耐溶剂和耐水解性能的影响。研究结果表明,PTMEG和PCDL作为软段、MDI和HMDI作为硬段,R值为4时,制得的WPU耐溶剂和耐水解综合性能较好。WPU的耐溶剂和耐水解性能还随TMP用量增大而提高。此外,DMPA用量增大,乳液更加稳定,但是耐水解性能下降。     

水性聚氨酯压敏胶的合成及其性能表征

以异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、聚醚多元醇(N220、N210)、二羟甲基丙酸(DMPA)和三羟甲基丙烷(TMP)为主要原料制得了环保交联型水性聚氨酯(WPU)压敏胶,讨论了n(-NCO)/n(-OH)比值、交联剂用量以及聚醚相对分子质量大小对该压敏胶性能的影响。研究结果表明,由N220合成的WPU压敏胶的初粘力优于由N210合成的WPU压敏胶;随着n(-NCO)/n(聚醚中-OH)比值的减小,压敏胶的初粘力提高,持粘力呈先降后增再降的趋势;适度的交联可以提高压敏胶的粘接强度;当n(-NCO)∶n(聚醚中-OH)为2.5∶1、n(TMP中-OH)∶n(聚醚中-OH)为1∶3.0时,压敏胶的综合性能优异,初粘力达到13号钢球,持粘力达到23.1h,180°剥离强度达到20.14N/(20mm)。     

三羟甲基丙烷三水杨酸酯的合成与研究

合成了三羟甲基丙烷三水杨酸酯。在N2的保护下,以水杨酸和TMP（三羟甲基丙烷)为原料,采用醇酸直接酯化法合成三羟甲基丙烷三水杨酸酯。通过IR,MS,1H-NMR等手段进行表征,确证了目标产物的结构。考察了反应温度、催化剂种类、反应时间、TMP的羟基与水杨酸羧基的摩尔比对反应的影响,获得适宜的反应条件：水杨酸质量4 %的对甲苯磺酸为催化剂,N2保护下反应温度为160 ℃,反应时间为6 h,n(水杨酸的基)：n(三羟甲基丙烷（TMP）的羟基)=1:0.7,酯化率达99.5 %。并进一步研究了该酯类的抑菌性能,结果表明：该酯类对大肠杆菌具有明显抑菌性能。     

交联剂种类对水性聚氨酯性能的影响

以异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI),聚醚多元醇N210、N220为主要原料,分别采用聚醚三元醇N330,蓖麻油(C.O),三羟甲基丙烷(TMP),季戊四醇(PER)为交联剂,合成了一系列状态稳定的水性聚氨酯乳液,探讨了不同种类的交联剂对胶膜力学性能、胶膜耐水性以及耐热性能的影响。实验表明,用TMP交联改性的水性聚氨酯(WPU)胶膜力学性能和耐水性较为优异,用N330和C.O.交联改性的胶膜手感很好,耐热性能也较好,用PER交联改性的胶膜力学性能有所提高,但耐水性能和耐热性能较未改性前反而有所降低。     

工艺参数对水性聚氨酯分散体性能的影响

以甲苯二异氰酸酯(TDI)、自制聚酯二元醇为主要原料合成了水性聚氨酯分散体(WPUD),研究了投料方式、反应温度和反应时间、中和方式、乳化温度等工艺参数对NCO含量及WPUD性能的影响.结果表明,采用两步投料法,第一步温度控制在65～70 ℃、反应1 h,第二步温度控制在70～75℃、反应3 h;采用前中和工艺、乳化时...     

环保型聚氨酯防水复合材料的制备与性能研究

将高温煤沥青以粉状填料的形式加入聚氨酯固化体系中,合成了低成本、环境友好型双组分聚氨酯防水复合材料;研究并确定了影响复合材料力学性能、透水性及低温弯折等性能的各参数最优条件：油酸质量分数（2.0%）、—HMOCA摩尔分数（55.6%）、异氰酸酯基质量分数（4.5%～5.0%）、羟醚（N220、N330）摩尔比值（0.6）和扩链系数（0.9）;通过紫外光（λ=365 nm）、可见光照射对比实验分析了复合材料的力学性能影响因素,并进行了机理探讨。结果表明,复合材料具有良好的力学性能、防水性能和低温柔韧性,紫外光照射对复合材料的改性有一定的积极作用。     

脂肪族聚碳酸酯型多异氰酸酯固化剂合成及其涂膜性能研究

采用脂肪族聚碳酸酯二元醇(APC)和三羟甲基丙烷(TMP)组成的混合多元醇与甲苯二异氰酸酯(TDI)反应,合成了可水分散的多异氰酸酯固化剂(WDLCP),并与硅改性的水性丙烯酸树脂(WSA)配制成水性聚氨酯-硅改性水性丙烯酸酯(PUA)水性清漆。考察了混合多元醇中n OH(TMP)∶nOH(APC)对WDLCP在WSA中的分散性能及成膜性能的影响,并与采用聚醚多元醇(PE2000)合成的多异氰酸酯固化剂(WDP)成膜后性能进行对比。结果表明,WDLCP与WSA具有良好的相容性,当n OH(TMP)∶nOH(APC)=0.5∶0.5时,PUA的成膜性较好,相较于WDP,WDLCP合成的涂料的涂膜性能大幅提升。     

遇水膨胀聚氨酯弹性体的研制

采用预聚物法合成了以特种多元醇、甲苯二异氰酸酯(TDI)、三羟甲基丙烷(TMP)、三异丙醇胺(TI-PA)和3,3′—二氯—4,4′—二氨基—二苯基甲烷(MOCA)等为主要原料制备了双组分浇注型遇水膨胀聚氨酯弹性体。研究了多元醇种类、预聚体中NCO基质量分数、扩链剂种类及其不同配比等对TDI体系遇水膨胀聚氨酯弹性体性能的影响。结果表明,采用预聚物法制备的多元醇/TDI体系遇水膨胀弹性体具有优良的物理机械性能。     

聚氨酯种类对机械性能以及阻尼性能影响研究

分别以聚四氢呋喃醚二醇(PTMEG)、聚氧化丙烯二醇(PPG-1000)为软段,以二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI-50、MDI-100LL),以及扩链剂1,4-丁二醇(BDO)、三羟甲基丙烷(TMP)为硬段,采用预聚体法制备了聚氨酯弹性体。并系统研究了聚氨酯体系中各组分的种类对材料机械性能和阻尼性能的影响。     

聚酯型水性聚氨酯的合成和性能研究

以甲苯二异氰酸酯(TDI)、聚酯二元醇、二羟甲基丙酸等为主要原料合成了聚酯型水性聚氨酯乳液。研究了三羟甲基丙烷(TMP),二羟甲基丙酸(DMPA),异氰酸酯基与羟基物质的量比(n/n)等对水性聚氨酯耐水性能、稳定性以及力学性能等的影响。结果表明,当n/n为NCO OH NCO OH2,DMPA含量为6%,TMP加入量0.6%,水性聚氨酯性能最佳。     

遇水膨胀聚氨酯弹性体的合成及性能

以亲水性聚醚多元醇、甲苯二异氰酸酯(TDI)、三羟甲基丙烷(TMP)、三异丙醇胺(TIPA)和3,3′-二氯-4,4′-二氨基-二苯基甲烷(MOCA)等为主要原料,采用预聚物法合成了双组分浇注型遇水膨胀聚氨酯弹性体。研究了多元醇种类及配比、扩链剂种类及配比、增塑剂、异氰酸酯含量等对遇水膨胀聚氨酯弹性体性能的影响。结果表明,采用TDI/MOCA/TMP体系制备的遇水膨胀弹性体具良好的综合性能。     

聚氨酯弹性体介电性能的研究

通过对比不同种类、不同相对分子质量多元醇以及不同异氰酸酯,研究了聚氨酯弹性体(PUE)结构与材料介电性能(体积电阻率、介电常数、介电损耗)的关系。结果表明,当多元醇种类变化时,聚氧化丙烯二醇(PPG)型PUE介电损耗最大;聚四氢呋喃二醇(PTMEG)型PUE、介电常数、介电损耗都最小;聚己内脂二醇(PCL)型PUE体积电阻率和介电常数最大。当多元醇相对分子质量增加时,PUE体积电阻率减小,介电常数和介电损耗增加;二苯基甲烷二异氰酸酯/1,4-二羟基丁烷(MDI/BDO)型PUE与甲苯二异氰酸酯/3,3’-二氯-4,4’-二氨基二苯甲烷(TDI/MOCA)型PUE相比,体积电阻率更低、介电常数和介电损耗更高。