水性聚氨酯相对分子质量的影响因素及胶膜力学性能

采用异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)和聚醚二元醇(N-220)为主要原料,二羟甲基丙酸(DMPA)为亲水扩链剂,乙二胺(EDA)为后扩链剂,合成了一系列聚醚型聚氨酯(WPU)水分散体。考察了nNCO/nOH和中和度的变化对聚氨酯相对分子质量的影响以及聚氨酯相对分子质量与聚氨酯胶膜的力学性能和耐水性的关系。结果表明,随着nNCO/nOH的降低,聚氨酯的相对分子质量呈现先上升后下降的规律;随着中和度的增加,聚氨酯的相对分子质量增加;当nNCO/nOH为1.25时,水性聚氨酯相对分子质量最高,胶膜的力学性能和耐水性最好。     

两步法合成防水透湿型水性聚氨酯的研究

预聚体制备中采用异氰酸酯两步投料法(两步法),通过在分子链的软段中引入亲水性的聚乙二醇合成了防水透湿型阴离子水性聚氨酯(WPU).研究了聚乙二醇的相对分子质量、第一阶段预聚合中nNCO/nOH比值、异氰酸酯的复配对WPU乳胶的粒径、胶膜的力学性能和涂层织物的防水透湿性的影响.结果表明,在总/nNCO/nOH=1.3,第一阶段预聚合nNCO/nOH=1.1,聚己内酯二元醇/聚乙二醇(PEG)为70/30(其中PEG包括PEG1000和PEG2000,质量分数分别为24%和6%),DMPA质量分数为6%,异氰酸酯IPDI/MDI质量比为50/50时,合成出的WPU涂层织物在38℃时的透湿量超过4000g/(m2·d),且耐静水压力达到4.3 kPa,具有良好的防水透湿性.     

初始NCO/OH摩尔比对直接乳化法制备水性聚氨酯的影响

以异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、聚醚二元醇(PPG-210)、二羟甲基丙酸(DMPA)等为主要原料,采用直接乳化法合成了一系列水性聚氨酯(WPU)乳液;通过傅立叶变换红外光谱分析、差示扫描量热分析、粒径分析及力学性能测试等,研究了WPU乳液粒径大小、分子链结构、力学性能和热性能,并探讨了初始NCO/OH摩尔比(nNCO/nOH)对胶膜性能的影响。结果表明,随着初始nNCO/nOH比值的增大,所得乳液的稳定性变差,粒径变大,胶膜的拉伸强度先变大后降低,断裂伸长率逐渐降低;其相应的热分解温度稍有降低。     

IPDI基水性聚氨酯弹性膜的合成与性能

以聚氧化丙烯二醇(PPG)和异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)为软硬段,二羟甲基丙酸(DM-PA)为亲水扩链剂合成了水性聚氨酯(WPU),探讨了DMPA含量、nNCO/nOH、小分子扩链剂类型和软段相对分子质量及配比对WPU弹性膜耐水性和力学性能的影响。结果表明,当DMPA质量分数为7%,R值为3.0左右,并使用醇类扩链剂时能使WPU弹性膜获得较低模量和足够的伸长率,再通过添加适当外加交联剂提升强度,降低其吸水性,最终可制得低模量、适当拉伸强度和伸长率的WPU膜,应用于手套等弹性膜类制品。     

环氧树脂改性脂肪族水性聚氨酯的合成及其性能

以异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、聚醚多元醇2020、聚醚多元醇3050、酒石酸和环氧树脂E-44为主要原料,合成了内交联改性的聚醚型脂肪族水性聚氨酯(WPU)乳液,讨论了影响乳液稳定性及胶膜力学性能的因素。结果表明,当环氧树脂质量分数在4.0%～6.0%、nNCO∶nOH摩尔比在4.2～4.4、酒石酸质量分数在2.0%～2.2%、聚醚多元醇质量比m2020/m3050在为2.0～2.2之间时,可得耐水性、稳定性、力学性能优良的改性WPU乳液。     

无溶剂水性聚氨酯乳液的研制

采用预聚体法合成无溶剂水性聚氨酯。探讨了扩链剂的添加顺序,nNCO/nOH比例、二羟甲基丙酸(DMP))含量等因素对水性聚氨酯乳液性能的影响。结果表明:当nNCO/nOH比例为1.3左右,DMPA用量为6%,先添加亲水性扩链剂DMPA时,乳液的综合性能最佳。     

环氧改性水性聚氨酯涂料印花粘合剂的研制

用环氧树脂改性水性聚氨酯(WPU)乳液来提高胶膜的耐水性、耐溶剂性、耐化学品性以及力学性能。讨论了环氧树脂的加入量和加入方式对乳液性能的影响。确定了水性聚氨酯乳液的制备工艺条件:nNCO/nOH=2:1,预聚温度65～70℃,反应2h;使用3.71%～4.63%的DMPA进行亲水改性,且DMPA要用N-甲基-2-吡咯烷酮溶解后加入;扩链时间2h;乳化温度<5℃。得到了共聚法制得的环氧树脂改性WPU性能较优、且环氧树脂加入量6%为宜的结论。     

环氧树脂对PUA复合乳液的改性研究

以异佛尔酮二异氰酸酯（IPDI）、聚醚二元醇（N220）、二羟甲基丙酸（DMPA）、1,4-丁二醇（BDO）和甲基丙烯酸甲酯（MMA）为主要原料合成了脂肪族聚氨酯-丙烯酸酯复合乳液,并用环氧树脂对其进行了改性。研究了nNCO／nOH比、DMPA添加量、环氧树脂添加方式及添加量对其性能的影响,结果表明,当nNCO／nOH为1．35-1．40、DMPA为6％-7％时,环氧树脂和BDO同时加入,环氧树脂添加量在2％～3％时能获得综合性能较好且贮存稳定的聚氨酯丙烯酸酯复合乳液。     

丙烯酸酯改性水性聚氨酯的合成研究

以聚酯、二羟甲基丙酸(DMPA)和甲苯-2,4-二异氰酸酯(TDI)等为主要原料,丙烯酸酯作为改性剂,通过对改性反应温度的时间、DMPA用量、R值、改性剂加入量和引发剂加入量的考查得出:当预聚温度和时间分别为70℃和4h,DMPA用量为5%,R值(nNCO/nOH)为1.15,单体加入量为5.7%,引发剂加入量为0.04%时,能制得外观和性能优良的改性水性聚氨酯乳液。     

HDI型水性聚氨酯胶粘剂的制备与性能研究

以聚酯二元醇、二异氰酸酯(HDI)与2,2-二羟甲基丙酸(DMPA)为主要原料,采用丙酮法合成了HDI型水性聚氨酯(WPU),探讨了亲水扩链剂DMPA用量对WPU乳液粒径、耐水性、耐热性及剥离强度等性能的影响。结果表明:随着DMPA含量不断增加,WPU乳液粒径减小,WPU膜的吸水强度、耐热性和剥离强度先升高后降低。当R(NCO/OH)值为2.226,扩链剂DMPA的加入量为3.5~4%时,可获得综合性能较好的水性聚氨酯。     

纺织整理剂用封端型脂肪族水性聚氨酯的合成与性能研究

以异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、聚醚多元醇、二羟甲基丙酸(DMPA)为主要原料,采用NaHSO3封端,合成了系列脂肪族水性聚氨酯(WPU)乳液,研究了脂肪族WPU中软段类型、Nnco/Noh、DMPA用量以及NaHSO3用量对乳液及其胶膜相关性能的影响.结果表明,当使用聚醚多元醇GMN3050、Nnco/Noh为1.8、DMPA的质量分数为5.5%、nNaHSO3/Nnco为1.1时,得到的封端型脂肪族水性聚氨酯综合性能最好.     

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。     

玻纤表面处理用水性聚氨酯乳液合成与性能研究

采用异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、聚醚二醇A、聚酯二醇B、亲水单体聚乙二醇PEG1000和二羟甲基丙酸(DMPA)等制备了阴/非离子型水性聚氨酯(WPU)。讨论了亲水单体(PEG+DMPA)用量、异氰酸酯指数(R值)、聚醚/聚酯二醇配比等对乳液及胶膜性能的影响,并比较了使用不同表面处理剂的玻纤增强尼龙复合材料的性能。结果表明:亲水单体用量增加时,乳液粒径减小,稳定存储时间增长;预聚体R值增大时,聚氨酯膜拉伸强度增大,断裂伸长率下降;聚酯二醇B增加时,聚氨酯膜的拉伸强度增大,耐热黄变能力增强;在亲水单体质量分数为6%、R值为1.6、聚醚二醇A与聚酯二醇B质量比为1/3条件下合成了WPU乳液,将其用于玻璃纤维表面处理并制备尼龙复合材料,复合材料的弯曲强度和无缺口冲击强度较使用普通处理剂的复合材料分别提高10.6%和15.2%。     

聚酯-聚醚混合型水性聚氨酯的合成工艺研究

以聚己二酸丁二醇酯二醇（PBAG）和聚乙二醇（PEG）为软链段,以异佛尔酮二异氰酸酯（IPDI）和二羟甲基丙酸（DMPA）为硬链段,采用预聚体法制备了水性聚氨酯（WPU）,研究了R值（NCO／OH摩尔比）、DMPA用量、聚酯与聚醚摩尔比等对乳液的粘度、粒径、稳定性和聚氨酯胶膜力学性能的影响。结果表明,选用尺值为2．0、DMPA质量分数为3．5％、聚酯与聚醚摩尔比为2．5,制备的聚酯-聚醚混合型WPU的粒径可以达到310nm,粘度达到65mPa·s,其离心稳定性和wPU膜力学性能良好。经WPU涂层整理织物的耐静水压达到6．08kPa,透湿量达4550g／（m2×24h）,符合服用性能的要求。     

低VOC含量水性亚硫酸氢钠封闭型聚氨酯固化剂的制备和表征

用异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、聚醚多元醇、二羟甲基丙酸(DMPA)和含活性基非离子亲水化合物(AD)为主要原料,以亚硫酸氢钠(NaHSO3)为封闭剂,合成了低VOC含量、高封闭率的水性封闭型聚氨酯固化剂。采用先成盐后封闭的制备工艺,避免了助溶剂的使用。研究了n(—NCO)∶n(—OH)、DMPA、AD等亲水改性剂用量、封闭反应的温度、时间、NaHSO3用量及其质量分数等因素对封闭反应的影响。用FT-IR和DSC对产物进行了表征,结果显示,—NCO基团被完全封闭,由DSC确定了产物的解封温度在97.5～130℃。     

环氧改性聚酯聚醚型水性聚氨酯的合成及性能研究

选用环氧树脂E-44为改性剂,以异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、聚醚多元醇(PPG-220)、聚酯多元醇(POL-220)、二羟甲基丙酸(DMPA)等为主要原料合成了一系列环氧树脂改性的水性聚氨酯乳液。探讨了聚酯多元醇、DMPA和环氧树脂加入量对乳液和膜性能的影响。通过傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、接触角及拉伸测试研究了改性树脂的结构、耐水性和力学性能;通过差示扫描量热法(DSC)和热重(TG)分析研究了聚合物膜的热性能。实验结果表明:当w(聚酯)=20.0%,w(DMPA)=3.9%,w(E-44)=8%时,获得综合性能优良的改性水性聚氨酯。     

聚酯型水性聚氨酯油墨连接料的研究

以聚酯二元醇、二异氰酸酯和二羟甲基丙酸(DMPA)为主要原料,合成了聚酯型水性聚氨酯(WPU)乳液。研究了聚酯二元醇的种类、R值[R=n(-NCO)/n(-OH)]和DMPA用量等对WPU乳液的附着力、稳定性和T型剥离强度等影响。结果表明:以Pol-356(由己二酸、乙二醇和1,4-丁二醇聚合而成)为聚酯二元醇、端羟基聚酯多元醇(Pol-350)为小分子扩链剂,当w(DMPA)=9%、R值为1.200～1.225时,制成的WPU乳液固含量高、储存稳定性好,其对非极性BOPP(双向拉伸聚丙烯)薄膜等具有相对较高的附着力和T型剥离强度。