水性聚氨酯防水透湿涂层剂的合成与性能

以合适结构和分子质量的聚酯和聚醚混合二元醇、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、二羟甲基丙酸(DMPA)、1,4-丁二醇(BDO)为主要原料,三乙胺(TEA)为中和剂,合成水性聚氨酯防水透湿涂层剂乳液。讨论了R值(反应物中—NCO基团与预聚反应中所有—OH基团的摩尔分数比)对乳液稳定性和薄膜力学性能的影响,及R值、软段中聚酯和聚醚配比对织物防水透湿性能的影响。优化的防水透湿型聚氨酯涂层剂乳液的合成工艺为:聚己二酸丁二醇酯二醇(PBA)/聚乙二醇(PEG)混合多元醇(n_(PBA):n_(PEG)=2:1)为软段组分,DMPA 3.6%,与IPDI进行预聚(R=1.4),然后用1,4-丁二醇100%扩链,三乙胺中和。经聚氨酯乳液涂层的织物的透湿量可达4 736.5 g/(m~2×24 h),静水压可达6.67 kPa,可满足服用要求。     

不同形状记忆整理方法对毛织物性能的影响

利用纳米TiO_2/SMPU形状记忆复合整理剂(纳米二氧化钛水性分散液与形状记忆聚氨酯整理液的混合液)对毛织物进行整理时,为验证其在保证织物形状记忆性能的同时,并能够改善单纯SMPU整理造成的织物强力损失情况,实验分别采用纯SMPU形状记忆整理剂和含纳米TiO_2不同质量分数的纳米TiO_2/SMPU形状记忆整理剂对毛织物进行形状整理,并对比分析纳米TiO_2/SMPU与纯SMPU 2种形状记忆整理剂对毛织物形状记忆性能的影响。结果表明:纳米TiO_2/SMPU复合形状记忆整理能够不同程度的提高织物的断裂强力,且经纳米TiO_2质量分数为6%的复合整理剂整理的织物在标准条件下的折皱回复率最高,织物弹性最好。     

聚醚型聚氨酯的结构及其防水透湿特性

采用2步法聚合工艺,以4,4′-二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)为硬单体,聚四氢呋喃二醇1 000(PTMG 1 000)和聚乙二醇1 000(PEG 1 000)为软单体,1,4-丁二醇(BDO)为扩链剂,制备了一系列聚醚嵌段共混型高透湿聚氨酯涂层剂.研究了聚氨酯材料的微相区及化学结构与其防水性、透湿性、亲水性及玻璃化温度Tg间的关系.结果表明:聚氨酯软链段的化学结构、组成以及质量分数及软段相区与硬段相区间的微相分离程度即微相区结构对其防水透湿性能的影响较大;在一定范围内,硬链段的结构对聚氨酯的性能影响并不明显.     

聚醚-聚酯嵌段聚氨酯涂层剂的结构与性能

以4,4'-二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)为聚氨酯硬段,聚己二酸-1,4-丁二醇酯二醇(PBA2000)和聚乙二醇(PEG1000)为混合软段,1,4-丁二醇(BDO)为扩链剂,制备了一系列聚酯一聚醚型聚氨酯.研究了该聚氨酯的防水性、透湿性、亲水性及相转变温度Tg等主要应用性能与其组成、结构间的关系.研究结果表明,聚氨酯软链段的结构、组成和含量对其性能的影响显著;而在一定范围内,硬链段的结构对聚氨酯性能的影响并不大.     

聚氨酯织物防水透湿涂层剂的结构与性能

以4，4’-二苯基甲烷二异氰酸酯（纯MDI）为聚氨酯硬链段，聚己二酸1，4-丁二醇酯二醇2000（PBA2000）、聚乙二醇1000（PEG1000）为其混合软段，1，4-丁二醇（BDO）为扩链剂，制备了一系列聚酯-聚醚嵌段共混型聚氨酯涂层剂。研究了聚氨酯材料的物理和化学结构与其防水性、透湿性、亲水性及其相转变温度珞间的关系。结果表明：聚氨酯软链段的结构、组成和含量及软段相区与硬段相区的微相分离程度和结晶性对其防水透湿性能的影响较大；在一定范围内，硬链段的结构对聚氨酯的性能影响并不明显。     

晶体熔点对形状记忆聚氨酯膜透湿性能的影响

形状记忆聚氨酯(SMPU)是几种形状记忆聚合物中的一种，这种聚合材料能够感觉并且对外部刺激作出反应。当温度高于一定范围时形状记忆聚氨酯膜透湿性能显著增加。在纺织工业中应用这种材料生产智能防水的透气织物。这种智能防水透气织物通过阻止水汽热量的传递从而阻止身体热量的损失。同时，在高温下比一般的防水透气织物能够从内向外传递更多的热量和水蒸气。     

醇酯型聚氨酯油墨粘结树脂的研制

以过量的异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)和甲苯二异氰酸酯(TDI)的混合物与聚醚N-210反应合成端NCO基聚氨酯预聚体,用1,4-丁二醇(BDO)、1,4-环己烷二甲醇(CHDM)、新戊二醇(NPG)、异佛尔酮二胺(IPDA)对预聚体扩链,采用乙酸乙酯和异丙醇作为溶剂,合成环境友好的醇酯型聚氨酯油墨粘结树脂.研究了预聚反应中NCO与OH的比例、扩链剂的选择、交联剂、熟化时间和温度等因素对所合成的聚氨酯性能的影响,并得以确定最佳合成配方,制得光泽度优、粘附性能好、附着力强、力学性能稳定的聚氨酯油墨粘结树脂.     

环氧树脂改性双组份水性聚氨酯的研究

用甲苯二异氰酸酯(TDI)、聚醚多元醇(N210)、1,4-丁二醇(BDO)、二羟甲基丙酸(DMPA)和环氧树脂等为主要原料制备了水性聚氨酯。研究了nNCO/nOH、二羟甲基丙酸(DM PA)的用量、环氧树脂用量及固化剂用量对水性聚氨酯乳液和胶膜性能的影响,确定了较佳配方。结果表明,环氧树脂的加入显著地提高了涂膜的拉伸强度和对基体的粘合性。     

晶体熔点对形状记忆聚氨酯膜透湿性能的影响

本文应用偏振光学显微镜、扫描点子显微镜、示差扫描量热法、以及可变温度广角X射线衍射法研究了形状记忆聚氨酯膜的晶体熔点，测量了其不同温度下的透湿性能。结果显示形状记忆聚氨酯膜由于存在晶体柔性链段而紧密。当温度从10℃增加到50℃时柔性链段开始晶体熔化，形状记忆聚氨酯膜透湿性能显著增加。通过研究无定形区域与温度之间的相对变化关系，我们得出结论柔性链段的晶体熔化导致无定形区的增多，透湿性能明显增大。     

超支化有机硅嵌段水性聚氨酯的合成

以异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、端羟基有机硅嵌段聚醚(自制)、二羟甲基丙酸(DMPA)、1,4-丁二醇(BDO)和二乙醇胺(DEA)为主要原料,合成超支化有机硅嵌段水性聚氨酯(LWPU)。以合成产物的自乳化性、—NCO质量分数以及整理后织物性能为评价指标,对端氢硅油相对分子质量、n(LWPU)∶n(DEA)配比、反应时间和加料方式进行优化。结果表明,n(LWPU)∶n(DEA)=3∶1,在反应温度0~5℃,反应时间50 min的条件下,以相对分子质量为2 500的端氢硅油合成的整理剂能均匀分散,且稳定性良好,处理后的织物抗起毛起球性能达到4级,并且手感良好。     

Study on the bagging behavior of knitted fabrics by shape memory polyurethane fiber

The shape memory polyurethane (SMPU) fabrics were knitted with different SMPU fiber contents for the investigation of its bagging behaviour in this paper. The bagging deformation and recovery of these SMPU-knitted fabrics were determined at different temperatures to evaluate its temperature sensitivity. Our experimental results show that the bagging behavior of the SMPU-knitted fabrics is highly correlated with the amount of SMPU fibers knitted inside the SMPU fabrics. The switching temperature of the SMPU-knitted fabrics is found to be above the phase transfer temperature of SMPU. A comparison between Lycra and SMPU-knitted fabrics is also conducted to validate the shape memory bagging behavior of SMPU-knitted fabrics.     

Wool fabric having thermal comfort management function via shape memory polyurethane finishing

Abstract

In this study, wool fabrics were treated with shape memory polyurethane (SMPU) at different concentrations (5–20?wt%) by using pad-dry-cure process. Transition temperature (T_g) of the SMPU was suitable for body temperature so as to create a fabric having smart breathability and insulation. FT-IR and SEM analyses were conducted for assessing polymer and wool fabric interactions. Air, water vapor permeability (WVP), and water absorption capacity tests of raw and SMPU treated fabrics were carried out within temperature range covering points lower and above T_g of the polymer (20–65?°C). Effects of relative humidity (RH) on WVP were also investigated with the tests carried out under differing RH values (20–80%). According to the results, wool fabrics treated with 10?wt% SMPU had the best smart transfer capability changing according to temperature and relative humidity. Its absorption capacity was also superior with its acceptable hand values according to bending rigidity results.     

形状记忆聚氨酯的研究及应用

介绍了形状记忆聚氨酯的性能,发展状况及记忆原理并对其在纺织、医学、航空等多方面的应用现状和前景进行了概述,指出了其目前性能上的不足和今后研究的重点及其发展趋势。     

溶剂对VGCF/SMPU复合材料形态结构的影响

以气相生长碳纤维（VGCF）为填料,形状记忆聚氨酯（SMPU）为基体,溶剂分别使用NMP、DMF、THF,采用溶液共混法制备了气相生长碳纤维/形状记忆聚氨酯复合材料。利用紫外可见分光光度计、扫描电镜和光学显微镜等测试分析了不同溶剂对气相生长碳纤维的分散性影响及对复合材料形态结构的影响。结果表明：不同的溶剂对气相生长碳纤维的分散性和复合材料的形态结构有较大影响,其中NMP为制备气相生长碳纤维/形状记忆聚氨酯复合材料的最佳溶剂。     

形状记忆聚氨酯材料的进展

国内外形状记忆聚氨酯材料在性能改进上的最新进展,包括链段上的优化设计,与各种无机纳米材料的掺杂复合,交联和超分子网络化改性等.各种改性方法皆在获得更佳形状固定率、形变回复率、精确的形状记忆温度、材料的耐热性和力学强度以及生物适应性等性能.近几年,形状记忆聚氨酯在医学领域、纺织领域以及其它相关领域均获得新的应用和进展.     

形状记忆复合编织圆管的制备及其热致回复性能

为分析编织角、回复温度对形状记忆编织圆管力学性能与形状回复性能的影响,采用改进的双螺杆挤出工艺制备连续碳纤维/形状记忆聚氨酯复合长丝,通过二维编织技术制备得到编织角为15°、30°、45°、60°、75°的圆管,对比分析了其径向支撑力和形状回复率。结果表明:制备的复合长丝中连续碳纤维被形状记忆聚氨酯均匀包覆,且基本位于复合长丝中心位置;编织圆管的径向支撑力与编织角大小成正比关系,编织角为45°时圆管的形状回复率最高,编织角度越接近45°形状回复率越高;回复温度对形状记忆性能有一定的影响,回复温度越高圆管的回复速率越快,形状回复率越大;该圆管结构具有优异的形状回复率,最高可达96%。     

高紧度形状记忆纤维/棉机织物的记忆性能

为探究高紧度状态下形状记忆机织物的记忆性能,设计开发了15种形状记忆纤维（SMF）在经纬向呈不同分布的高紧度形状记忆纤维/棉机织物,与参照织物一起进行形状记忆性能的测试,结果表明：织物的形变固定率（Rf）一致性程度较高;形状回复率（Rr）总体随SMF含量提高有增大趋势,此规律经向比纬向明显;织物某一向的紧度超过一定限度时,经纬纱之间的摩擦阻力将会造成另一向的形状回复性能不足;单向含SMF织物因拉伸载荷对另一向的收缩和剪切效应,使得织物另一向也具有一定的形状记忆性能;高紧度机织物在某一向SMF含量固定（或不含SMF）时,织物另一向的形状记忆性能随SMF含量增加而提高。     

智能热敏形状记忆聚合物及其应用

智能热敏聚合物是一种能够对外界温度的变化发生预定响应,从而使聚合物特定的宏观性能随之发生相应变化的高分子材料,形状记忆聚合物为智能热敏聚合物的一种。聚氨酯、聚降冰片烯、反式1,4-聚异戊二烯等均具有形状记忆特性。与形状记忆金属合金相比,形状记忆高分子材料具有质量轻、成本低、形状记忆温度易于调节、易于着色、形变量大、赋形容易,且易于在预定温度下被激发等特点,特别是形状记忆聚氨酯,具有结构-性能易于控制,形状记忆温度选择范围宽(-30~70℃)等优点,因而在生物医学、纺织服饰、玩具、包装、国防军工等诸多领域显示了广阔的应用前景。在纺织领域,具有形状记忆的领带、腹带、服装衬里、胸罩、绷带、运动服、军用作战服、登山服、帐篷等以其抗皱、免烫、防水、透湿、保温、定型等多种功能可通过体温或温度自动调节等智能特性,深受消费者青睐。本文对智能热敏高分子材料的研究和发展进行了回顾,重点介绍了该类材料的结构特征,形状记忆机理及其在纺织、生物医用材料、国防军工等领域的应用前景,并对该类材料的发展前景进行了展望。     

形状记忆整理织物的折皱回复角与温度的关系

探讨形状记忆整理织物在热环境下的折皱回复角随温度变化的规律。结果表明,形状记忆整理织物在热水和热空气介质中,在激发温度60℃附近具有温度响应,折皱回复角显著增大。说明形状记忆整理织物对定型时的平整形状具有记忆,并在激发温度附近回复形状。由于导热系数不同,相同温度下,热空气中的折皱回复时间比热水中的回复时间长得多。采用非线性回归方法进行计算发现,形状记忆整理织物在热环境下的折皱回复角与温度存在指数关系。热水介质中温度与折皱回复角函数为y=3.446 7x0.557 9;热空气介质中温度与折皱回复角函数为y=3.282 0x0.591 0。     

新型热敏性高分子的合成与溶液特性

采用分子设计方法 ,合成了 2种新型单体 ,用核磁共振 (NMR)表征了其分子结构 .研究了各种溶剂和引发剂浓度对聚合反应的影响 .用凝胶色谱 (GPC)分析了聚合物的相对分子质量分布 .通过对聚合物水溶液特性的表征 ,确认了得到的高分子产物对温度的变化具有很高的敏感性 ,是一种新型的热敏性材料 .