有机硅环氧树脂对聚氨酯防水涂料结构和耐水性能的影响

以二甲基硅油和环氧树脂对聚氨酯进行复合改性,制备改性聚氨酯防水涂料。通过红外光谱和扫描电镜对改性聚氨酯涂膜进行了表征,研究了n(─NCO)/n(─OH)比值、二甲基硅油和环氧树脂质量分数对涂膜吸水率的影响。结果表明,当n(─NCO)/n(─OH)=2:1、二甲基硅油和环氧树脂含量分别为8%和7%(均为质量分数)时,所制备的有机硅环氧改性聚氨酯涂料的耐水性能最佳,涂膜的拉伸强度为12.02 MPa,抗冲击强度50 kg.cm,吸水率11.37%,附着力1级。     

光固化聚氨酯丙烯酸酯胶粘剂的制备

以聚醚二元醇、甲苯二异氰酸酯(TDI)和丙烯酸羟丙酯(HPA)为原料,合成了聚氨酯丙烯酸酯树脂.并以此为主体树脂,通过添加光引发剂、活性稀释剂、增塑剂和偶联剂等助剂制备光固化聚氨酯丙烯酸酯胶粘剂.研究了HPA用量、活性稀释剂用量和n(-NCO):n(-OH)比值等因素对胶粘剂性能的影响.实验结果表明,当w(活性稀释剂)=50%～60%、w(HPA)=10%～15%、w(偶联剂)=3%～5%、w(光引发剂)=0.2%～0.5%、w(增塑剂)=1S%～20%和,n(-NCO):n(-OH)=0.95:1时,胶粘剂的综合性能较好.     

MDI型水性聚氨酯乳液的合成及性能研究

以二苯基甲烷二异氰酸酯、聚酯二醇、二羟甲基丙酸等为原料合成了水性聚氨酯预聚体,用三乙胺中和制备了水性聚氨酯的透明乳液.通过FT-IR、TEM、拉力机等测试手段对所制水性聚氨酯进行了形貌观察、力学及耐水性测试.结果表明,当n(-NCO):n(-OH)比值为1.8～1.9,DMPA含馈在6.5%～7%,中和度在100%～120%时可制得性能稳定的水性聚氨酯乳液,若在乳化阶段用乙二胺进行扩链,则胶膜的吸水率会进一步降低至4%.     

含疏水侧链聚氨酯表面活性剂的制备及其乳液聚合应用研究

以异佛尔酮二异氰酸酯、二羟甲基丙酸和单硬脂酸甘油酯为主要原料,通过改变原料配比制备一系列含疏水侧链聚氨酯表面活性剂。采用FT-IR和~1H NMR对产物的结构进行了表征。以单体质量5%的聚氨酯表面活性剂制备了固含量(质量分数)为35%的聚甲基丙烯酸甲酯-co-聚丙烯酸丁酯乳液,研究了预聚物n(-NCO)/n(-OH)对表面活性和乳液聚合应用的影响。结果表明,当预聚物n(-NCO)/n(-OH)=1.07时,含疏水侧链聚氨酯表面活性剂水溶液具有最低表面张力值33.24 mN/m。该聚氨酯表面活性剂用于制备聚丙烯酸酯乳液可得到核壳结构乳胶粒子,当预聚物n(-NCO)/n(-OH)=1.11时,制备得到的乳胶粒子最小,直径约为75 nm。     

硅丙乳液与聚氨酯乳液的复合改性

以甲基丙烯酸甲酯(MMA)、丙烯酸丁酯(BA)、丙烯酸羟丙酯、丙烯酸、乙烯基硅油为原料,采用种子乳液聚合法合成了硅丙乳液;以甲苯二异氰酸酯、聚醚二元醇、二羟甲基丙酸(DMPA)为原料,合成了聚氨酯乳液。并用聚氨酯乳液与硅丙乳液进行复配改性。研究了乙烯基硅油用量对硅丙乳液性能及复合乳胶膜性能的影响、DMPA用量及n(—NCO)∶n(—OH)值对聚氨酯乳液性能的影响、聚氨酯用量对复合乳胶膜的拉伸强度、断裂伸长率、粘接强度的影响。结果表明,制备硅丙酯乳液的较佳配比是乙烯基硅油的质量分数8%,m(BA)∶m(MMA)=3∶2;制备聚氨酯乳液的较佳配比为n(—NCO)∶n(—OH)=1.15~1.3,DMPA的质量分数为6%;聚氨酯乳液的质量分数为20%时,复合乳胶膜的粘接强度、拉伸强度和扯断伸长率分别提高86.7%、32.8%和24.9%。     

ABS塑料粘接胶的制备与性能研究

以改性聚氨酯树脂、增塑剂、粘接促进剂、乙烯基MQ硅树脂、碳酸钙等为原料,制备了一种对ABS塑料粘接良好的改性聚氨酯胶。研究结果表明:改性聚氨酯树脂按照n(-NCO)∶n(-OH)=1.6∶1.0,w(γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷)=1.5%、w(乙烯基MQ硅树脂)=8%(相对于密封胶总质量而言)时,密封胶对ABS塑料的粘接性能较好。     

PVC手套涂层用水性聚氨酯的研制

以六次甲基二异氰酸酯(HDI)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)和聚醚PPG等为原料,通过丙酮法合成了PVC手套涂层用高强度、高伸长率水性聚氨酯乳液,探讨了n(NCO)/n(OH)、n(IPDI)/n(HDI)和后扩链剂乙二胺对水性聚氨酯性能的影响,并对水性聚氨酯乳液进行了冻融稳定性测试。结果表明,当n(NCO)/n(OH)=4.5、n(IPDI)/n(HDI)=1.5:1时,后扩链剂用量为0.7 g时,制备的水性聚氨酯具有良好的低温涂层稳定性,胶膜的拉伸强度24.61 MPa,伸长率达到663.5%,且手套在70℃、72 h内壁不粘连。     

聚氨酯弹性灌浆材料的制备与性能研究

以聚醚二元醇(N-220)、聚醚三元醇(N-330)和甲苯二异氰酸酯(TDI)为主要原料,合成了端-NCO基PU(聚氨酯)预聚体;然后将PU预聚体与固化剂(EP330N)、N-220、丙三醇、增塑剂、催化剂(辛酸亚锡)和填料(轻质碳酸钙)等按比例混合均匀后,制得PU弹性灌浆材料。以拉伸性能和胶接强度为考核指标,采用单因素试验法优选出制备该灌浆材料的最佳工艺条件。研究结果表明:当R=n(-NCO):n(-OH)=1.05:1、n(N-220):n(N-330)=5:1、w(增塑剂)=40%(相对于预聚体质量而言)、w(辛酸亚锡)=2%(相对于总物质的质量而言)和w(轻质碳酸钙)=30%(相对于总物质的质量而言)时,PU弹性灌浆材料既具有较大的断裂伸长率,又具有较高的拉伸强度和胶接强度,并且可用于大变形、高位移量的水泥伸缩缝、裂缝等修补。     

PUI/蒙脱土纳米复合材料的制备及其性能研究

考察了聚氨酯-异氰脲酸酯(PUI)的基础配方,采用原位聚合方法制备了PUI/蒙脱土(MMT)纳米复合材料,并研究了纳米蒙脱土(Nano-MMT)用量对复合材料性能的影响。结果表明:以n(NCO):n(OH)=10:1、DMP-30用量为2.5%的PUI配方为基础制备的PUI/MMT纳米复合材料的力学性能和热稳定性都得到显著提高,当Nano-MMT用量为3%时,复合材料的综合性能最优。     

室温固化双组分聚氨酯胶黏剂的研制

以复配聚醚多元醇为多元醇组分,多亚甲基多苯基多异氰酸酯(PAPI)为固化剂组分制备聚氨酯胶黏剂,研究了交联程度、催化剂种类及添加量、偶联剂种类和填料添加量对聚氨酯物料与金属基材黏结性能的影响.结果 表明:当n(NCO)∶n(OH)为1.5∶1,w(填料)为20％,w(复合催化剂)为0.3％,并使用复配偶联剂时,可制备出...     

高速铁路用聚氨酯树脂嵌缝胶的研制

以混合聚醚多元醇和不同种类的二异氰酸酯为原料制备了预聚体,采用扩链剂和聚醚多元醇为交联剂,合成了一种双组分聚氨酯嵌缝胶。研究了预聚体中异氰酸酯种类、异氰酸根(NCO)含量、聚醚多元醇种类对涂膜力学性能的影响。结果表明,采用MDI-3051和自制聚醚为原料,NCO质量分数在6%时,所制备的嵌缝胶拉伸强度为1.87 MPa,断裂伸长率为983%,粘结强度为1.2 MPa,嵌缝胶性能优异,能满足客运专线桥梁混凝土桥面伸缩缝的技术要求。     

阴离子改性PUA紫外光固化胶粘剂的制备及性能

以异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、二羟甲基丁酸(DMBA)和聚四氢呋喃醚二醇(PTMG)等为主要原料,制得聚氨酯(PU)预聚体;然后将其与丙烯酸羟乙酯(HEA)反应,制得HEA封端的聚氨酯丙烯酸酯(PUA)预聚体;最后在PUA预聚体中加入中和剂等助剂,制备出阴离子改性PUA紫外光(UV)固化胶粘剂。研究结果表明:当w(DMBA中-COOH)=1.2%(相对于PU预聚体质量而言)、中和度=n(中和剂)∶n(DMBA)=80%、以PTMG为多元醇且偶联剂采用预处理法加入时,相应的阴离子改性PUA型UV固化胶粘剂的耐水性、粘接强度和耐久性俱佳。     

噁唑烷潜固化剂改性聚氨酯预聚体性能研究

以改性二苯基甲烷二异氰酸脂和聚醚多元醇等为原料,合成了噁唑烷潜固化剂改性聚氨酯预聚体,讨论了预聚体的异氰酸酯基含量及噁唑烷潜固化剂用量对固化性能的影响。结果表明,通过傅立叶变换红外光谱(FT-IR)对预聚体成膜的固化动态进行了分析表征,当NCO基质量分数为2.3%、噁唑烷潜固化剂质量分数为2.5%～3.5%时,预聚体固化时不产生发泡膨胀;固化20h后反应完全。     

Synthesis and characterization of cryogenic adhesives based on epoxy-modified polyurethane resin systems

Polyurethane adhesives containing the polyether backbone exhibit a good joint strength in cryogenic environments. In practice, many of the commercially available polyurethane adhesive systems contain free or chemically blocked isocyanates which have some limitations. This study presents the synthesis and characterization of a modified polyurethane type adhesive. Glycidol was used to convert the isocyanate-terminated polyurethane prepolymer to glycidylterminated polyurethane prepolymer. A series of glycidyl-terminated polyurethanes, based on polyoxypropylene glycol (PPG) soft segments having different molecular weights, were synthesized and their adhesive properties on aluminium were evaluated. The effect of the soft segment length on adhesion was examined. The adhesive properties at room temperature and cryogenic temperature are in line with the phenomenon observed in dynamical mechanical analysis (DMA) and in the phase separation behavior of the polyurethanes. Differential scaning calorimetry (DSC) was used to assess the phase separation content. An improvement in the adhesive strengths at room temperature is achieved by adding epoxy resins to the glycidyl-terminated polyurethane resins.     

双组分聚氨酯纸塑复合胶粘剂的研制

采用溶剂法合成了一种具有较高固含量、低粘度、贮存稳定的纸塑复合用双组分聚氯酯胶粘剂。探讨了扩链剂用量、NCO／OH摩尔比、双组分胶粘剂配比等因素对胶粘剂性能的影响，并用红外光谱仪对双组分聚氨酯胶粘剂的固化过程进行了表征。结果表明，控制NCO／OH摩尔比值在0．97-0．99之间，聚醚／扩链剂／TDI摩尔比为0．64／0．38／1．00时，合成的聚氨酯复合胶的主剂固含量高、粘度较低，贮存稳定。主剂与固化剂的质量比以10：(1-1．5)为宜。     

Structure and properties of waterborne polyurethane adhesives obtained by different methods

The structure and properties of two aqueous polyurethane dispersions prepared by two different methods (acetone method and prepolymer mixing method) were compared. The aqueous polyurethane dispersion obtained by the acetone method (PU-AP) showed a narrower particle size distribution than that of the sample obtained by the prepolymer mixing method (PU-PMP), because the use of an organic solvent in the synthesis produced a lower prepolymer viscosity, thus facilitating dispersion in water. PU-PMP showed more crosslinked structure than PU-AP, and, consequently, PU-PMP had higher elastic (G') and viscous (G") moduli and also a higher cross-over temperature between these moduli in the rheological curves. On the other hand, the lower degree of crosslinking in PU-AP facilitated polyurethane crystallinity. Thermal degradation resistance was similar and both polyurethanes showed similar decomposition patterns. Immediate adhesion of the aqueous poly-urethane dispersions to PVC was low, although it was somewhat higher for the joint produced with PU-AP. The adhesive strength increased by increasing the time after joint formation, and after 72 h was similar for the two adhesives.     

封闭型聚氨酯乳液的研制

以二异氰酸酯、聚醚210、二羟甲基丙酸为原料合成预聚物,再用1,4-丁二醇进行扩链,以正丁醇为封端剂进行封端,然后用三乙胺中和,最后加水乳化,制得了无污染的、便于使用的聚氨酯乳液,并就封闭型水性聚氨酯与未封闭水性聚氨酯的性能进行了比较。     

聚氨酯-环氧树脂弹性体的合成

首先由聚醚(PPG)和甲苯二异氰酸酯(TDI)反应制得含有端异氰酸酯的预聚体,利用预聚体中的异氰酸酯基团与环氧树脂上的仲羟基反应合成端环氧基团的聚氨酯-环氧树脂,然后用低分子聚酰胺固化.通过改变预聚体中PPG3031含量和NCO/OH的比值得到不同的拉伸强度和硬度.实验结果表明:随着预聚体中PPG3031含量的增大,弹性体的拉伸强度增大,硬度也增大;随着预聚体中NCO/OH摩尔比的提高,弹性体的拉伸强度和硬度增大,断裂伸长率变化不大.     

端胺基非异氰酸酯预聚体嵌段共聚聚醚型聚氨酯

用端胺基非异氰酸酯基聚氨酯预聚体与聚醚型聚氨酯预聚体嵌段共聚制备了改性聚醚型聚氨酯及其膜,分析了端胺基非异氰酸酯基聚氨酯预聚体,考查了聚醚型聚氨脂树脂成膜温度和预聚体NCO/ NH2配比对膜力学性能的影响,同时对比了聚氨酯材料的力学性能,采用差示扫描量热法（DSC）研究了相分离程度。结果表明,合成的端胺基非异氰酸酯基聚氨酯预聚体中成功地引入了氨基甲酸酯基团;最佳成膜温度为140 ℃;当预聚体NCO/NH2=1/0.9（摩尔比,下同）时膜的性能最好,拉伸强度为25.1 MPa,伸长100 %模量为5 MPa,;与普通聚氨酯相比,端胺基非异氰酸酯基聚氨酯预聚体嵌段的聚氨酯力学性能更高;DSC曲线显示其有2个不同的玻璃化转变温度,相分离明显。     

聚醚型聚氨酯预聚体合成工艺研究

以聚醚多元醇和异氰酸酯为原料合成聚氨酯预聚体。通过测定—NCO的含量,研究了预聚反应时间和反应温度对预聚反应的影响;研究了R值[n(—NCO)/n(—OH)],反应时间和温度对预聚物黏度的影响,并探讨了预聚反应过程中含水量、预聚体贮存时间对弹性体性能的影响。