γ-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷改性聚氨酯弹性体的合成、结构与性能

以聚氧化丙烯二元醇(PPG-1000)、甲苯二异氰酸酯(TDI)为主要原料,γ-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷(KH-560)为有机硅改性剂,合成了KH-560改性聚氨酯预聚物。采用3,3′-二氯-4,4′-二氨基-二苯基甲烷(MOCA)为扩链剂,制备了新型有机硅改性聚氨酯弹性体。考察了KH-560用量及不同加料顺序对改性聚氨酯弹性体力学性能的影响,并用傅里叶变换红外光谱法对KH-560改性聚氨酯预聚体的结构进行了表征,对KH-560化学改性聚氨酯弹性体的反应机制进行了初步探讨。结果表明,KH-560中环氧基团参与了化学反应生成了—OH,并将有机硅氧烷结构单元以化学键合的方式引入了聚氨酯主链结构中;当PPG-1000和TDI用量不变时,加入KH-560提高了软链段的含量,并且形成的支链结构破坏了聚氨酯主链的规整性。改性聚氨酯弹性体的力学性能随着KH-560用量的增大而显著降低。     

环氧丙烯酸酯改性光固化水性聚氨酯的合成及性能研究

采用环氧丙烯酸酯（PPG-EA）、甲苯-2,4-二异氰酸酯（TDI）、聚丙二醇（PPG）、二羟甲基丙酸（DM-PA）和丙烯酸羟乙酯（HEA）等制备了环氧丙烯酸酯改性光固化水性聚氨酯乳液（WPU）;研究了改性环氧丙烯酸酯用量、DMPA用量、n（—NCO）∶n（—OH）对乳液及涂膜性能的影响。结果表明：通过环氧丙烯酸酯改性的水性聚氨酯涂膜具有硬度高、耐水性和力学性能好的特点,并且克服了环氧树脂直接用于水性聚氨酯改性制备的乳液贮存稳定性差的不足。当改性环氧丙烯酸酯用量为6%-10%、DMPA用量为5.5%-7.5%、n（—NCO）∶n（—OH）为1.3-1.4时,UV固化水性聚氨酯乳液的综合性能较好。     

环氧改性水性聚氨酯合成及其性能研究

以异佛尔酮二异氰酸（IPDI）、聚氧化丙烯二醇（PPG）、二羟甲基丙酸（DMPA）、环氧树脂（EP）为主要原料合成了环氧改性水性聚氨酯,讨论了体系中-NCO/-OH比值、EP添加量、DMPA用量、中和度等因素对乳液及涂膜性能的影响,并进行了涂膜的红外光谱分析。结果表明：环氧树脂（EP）改性使聚合物硬段区交联密度提高,涂膜的硬度和拉伸强度增强,吸水率降低。     

阴离子型水性聚氨酯的合成及其性能研究

以甲苯二异氰酸酯(TDI)、聚丙二元醇(N210)为主要原料,二羟甲基丙酸(DMPA)为亲水性扩链剂,1,4-丁二醇(BDO)和乙二胺(EDA)为小分子扩链剂,采用预聚体法合成了系列阴离子型水性聚氨酯乳液。讨论了硬段含量、DMPA用量、-NCO／-OH物质的量比值及扩链剂用量对水性聚氨酯乳液及胶膜性能的影响,得出了制备阴离子型水性聚氨酯的最佳配方。     

丙烯酸酯改性水性聚氨酯乳液的合成及胶膜性能研究

以异佛尔酮二异氰酸酯（IPDI）、聚碳酸酯二醇（PCDL）、二羟甲基丙酸（DMPA）三乙胺（TEA）、甲基丙烯酸甲酯（MMA）、丙烯酸丁酯（BA）为原料,采用原位乳液聚合法制备水性聚氨酯-丙烯酸酯（WPUA）复合乳液。考察了聚氨酯（PU ）含量、m(MMA):m(BA)、初始-NCO与-OH物质的量之比等因素对WPUA复合乳液及其胶膜性能的影响。结果显示,当w(PU)质量分数为80%、初始n(-NCO):n(-OH)=6.0、w(DMPA)=5%、m(MMA):m(BA)=4:6时,所得WPUA乳液性能稳定,其胶膜吸水率降低至9.80%,相比较未改性的聚氨酯胶膜的吸水率24.75%,其吸水率降低了60.4%;改性胶膜的拉伸强度达到28.9MPa,是未改性聚氨酯胶膜的1.53倍,制备出了性能稳定、具有优异耐水性和物理机械性能的WPUA复合乳液。     

有机硅氧烷改性水性聚氨酯的合成

采用有机硅氧烷单体与聚醚、二羟甲基丙酸（DMPA）和甲苯二异氰酸酯（TDI）反应制备水性聚氨酯涂料。研究结果表明采用后添加有机硅氧烷单体的合成工艺，可制备贮存稳定好的水性聚氨酯乳液；凝胶渗透色谱（GPC）分析表明有机硅氧烷改性水性聚氨酯提高了聚氨酯的相对分子质量；性能测试表明有机硅氧烷改性水性聚氨酯涂料具有明显的优点：涂膜硬度高，耐沾污性、耐水性好和耐溶剂性好。     

水性聚氨酯乳液的制备及其在乳胶制品中的应用

研究水性聚氨酯乳液制备时二羟甲基丁酸(DMBA)用量(质量分数)、异氰酸酯基(—NCO)/羟基(—OH)物质的量比、聚四氢呋喃醚(PTMEG)2000/聚丙二醇(PPG)2000并用量(质量分数)及物质的量比对水性聚氨酯乳液及其制得的乳胶制品(安全套和手套)性能的影响。结果表明：当DMBA用量为3%、—NCO/—OH物质的量比为1.5/1、PTMEG2000/PPG2000并用量为68%时,调整PTMEG2000/PPG2000物质的量比为9/1,制备了粒子细小且带蓝光、稳定性好的水性聚氨酯乳液,以其制得的安全套拉伸强度和拉断伸长率分别为27.8 MPa和1 010%;单独采用PTMEG2000制备的水性聚氨酯乳液制得的手套的最大拉伸强度和撕裂强度分别达到37.5 MPa和54 kN·m^-1。     

有机硅改性水性聚氨酯丙烯酸酯的制备及性能

以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)、丙烯酸羟乙酯(HEA)等为原料合成了含双键的聚氨酯乳液,再与有机硅偶联剂KH570、甲基丙烯酸甲酯(MMA)、丙烯酸丁酯(BA)进行自由基聚合,制备了有机硅改性聚氨酯丙烯酸酯(PUA)复合乳液。讨论了KH570用量对PUA胶膜耐水性、耐热性和力学性能的影响,并通过红外光谱、热重分析、粒度分析等测试对其结构和性能进行表征。结果表明,当固体分中KH570质量分数小于7.65%,乳液稳定性良好;随着KH570添加量增大,乳液粒径逐渐增大,胶膜吸水率下降,水接触角增大,耐水性、热稳定性和力学性能得到较大提高。     

PVB/KH-560协同改性聚氨酯的合成及膜性能

以聚醚丙二醇(PPG600)、IPDI(异佛尔酮二异氰酸酯)、γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷(KH-560)为主要原料,DMPA(2,2-二羟甲基丙酸)扩链合成支链型Si-WPU(硅氧烷水性聚氨酯)预聚体,再与PVB(聚乙烯醇缩丁醛)键合得到协同改性水性聚氨酯(PVB-Si-WPU)乳液,制备成膜。采用FT-IR(红外光谱)和TG(热重分析)法对胶膜进行表征,考察了R(—NCO/—OH)值和KH-560、PVB含量对乳液或胶膜性能的影响。研究结果表明:KH-560和PVB接枝到WPU分子链后,胶膜热稳定性得到一定提高;R值=2.6时,拉伸强度达到5.4 MPa,断裂伸长率降至237%;当KH-560和PVB添加量的质量分数分别等于6%和2%时(相对于纯WPU胶膜),PVB-Si-WPU胶膜的拉伸强度、断裂伸长率分别增长3.78、2.01倍,吸水率由38.0%降到15.4%。可见,KH-560和PVB的引入提高了WPU乳液的综合性能。     

阴离子型水性聚氨酯乳液的合成研究

以甲苯二异氰酸酯(TDI)、聚丙二醇(PPG)、二羟甲基丙酸(DMPA)为原料,制备了阴离子型水性聚氨酯乳液。探讨了温度、DMPA用量、异氰酸基团和羟基的物质的量比、PPG的相对分子质量对其乳液合成的影响,从而得出制备阴离子型水性聚氨酯乳液的较佳配方。     

环氧改性水性聚氨酯涂料的合成与性能研究

采用环氧树脂与聚醚、二羟甲基丙酸（DMPA）和甲苯二异氰酸酯（TDI）反应制备水性聚氨酯涂料。研究发现随着所用的环氧树脂的环氧值的降低，改性水性聚氨酯涂膜的硬度和拉伸强度逐渐提高，断裂伸长率则随着降低。选用环氧值为0．44的环氧树脂所合成的改性水性聚氨酯的涂膜硬度达到玻璃硬度0．70；随着环氧树脂添加量增大，涂膜机械性能增加。采用后添加环氧树脂的合成工艺，可制备贮存稳定的水性聚氨酯乳液；凝胶渗透色谱（GPC）分析表明环氧树脂改性水性聚氨酯提高了聚氨酯的分子量。性能测试表明环氧改性水性聚氨酯涂料具有涂膜硬度高、耐水性好和耐溶剂性好等优点。     

3-氨丙基三乙氧基硅烷改性水性聚氨酯的制备及性能研究

以聚醚二元醇（N210）、异佛尔酮二异氰酸酯（IPDI）为主要原料,3-氨丙基三乙氧基硅烷（KH-550）为有机硅改性剂,合成了KH-550改性聚氨酯聚合物。考察了KH-550用量对改性聚氨酯弹性体力学性能的影响,并用傅里叶变换红外光谱法对KH-550改性聚氨酯预聚体的结构进行了表征。结果表明改性后的水性聚氨酯分散体稳定性好,膜的手感柔软,吸水性降低,力学性能得到显著改善。     

磺酸型水性聚氨酯乳液制备工艺的研究

以聚氧化丙烯二醇(N210)和2,4-甲苯二异氰酸酯(TDI)为原料.以自制的磺酸型亲水单体1,2-二羟基-3-丙磺酸钠(DHPA)作为扩链剂,制备r磺酸型水性聚氨酯乳液;通过性能测试,研究了R[n(-NCO):n(-OH)]值、DHPA含量对乳液及胶膜力学性能的影响,并通过红外光谱对产物的结构进行了表征.结果表明,随着R值的增大,乳液的黏度下降.胶膜的拉伸强度增大,断裂伸长率下降;当R=2时,随着DHPA含量的增加,乳液的平均粒径变小,乳液的稳定性逐渐增强,胶膜的拉伸强度逐渐增大,断裂伸长率则先增大后减小;当DHPA含昔为5%时,胶膜的力学性能最佳;性能测定表明:采用分散和中和同时进行的方式,制备的水性聚氨酯乳液综合性能较好.     

环氧基四配位硅改性水性聚氨酯及性能分析

通过二步法制备了环氧基四配位硅（ETCS）改性水性聚氨酯，研究了n（-NCO）：n（-OH）、二羟甲基丙酸（DMPA）的含量、ETCS含量对水性聚氨酯乳液及成膜性能的影响，确定了n（-NCO）：n（-0H）在1．5-1．7之间，DMPA质量分数在5％左右，ETCS质量分数小于3％时制得的乳液外观呈蓝光半透明，粒子半径小，稳定性高；涂膜耐热性高、吸水率低。实验证明ETCS作为扩链剂比乙二胺作扩链剂时合成的水性聚氨酯各方面性能均有提高。     

有机硅改性水性聚氨酯乳液的制备及其性能研究

以甲苯二异氰酸酯(TDI)、聚醚二元醇(N-220)、1,4-丁二醇(BDO)、二羟甲基丙酸(DMPA)和硅烷偶联剂(KH-550)等为主要原料,采用丙酮法合成了有机硅改性WPU(水性聚氨酯)乳液。结果表明:KH-550和DMPA的加料方式对WPU乳液稳定性影响较大;当w(DMPA)=3%～5%时,WPU乳液及其胶膜的综合性能较好。     

环氧树脂改性醇溶性聚氨酯胶粘剂的制备与性能

醇溶性聚氨酯胶粘剂是一种新型的环保型产品,有着比水性聚氨酯更优异的性能。本实验采用聚醚210、甲苯二异氰酸酯（TDI）为主要原料,在特定条件下合成聚氨酯预聚体,然后加入交联剂三羟甲基丙烷（TMP）,扩链剂二羟甲基丙酸（DMPA）和一缩二乙二醇（DEG）,再加入成盐剂三乙胺,乙醇做分散介质制成醇溶聚氨酯乳液。将乳液制成胶膜,然后通过对胶膜进行力学强度、拉仲剪切强度、吸水率、红外光谱（IR）、差示扫描量热法（DSC）透射电子显微镜（TEM）等测试,探讨了异氰酸酯基（-NCO）与羟基（-OH）的摩尔比对涂膜力学性能的影响;羧基（-COOH）含量对乳液性能及胶膜力学性能的影响,结果表明了环氧树脂参与了反应达到改性的目的。     

水性聚氨酯的合成与改性

以甲苯二异氰酸酯(TDI)、聚醚二元醇(N220)和二羟甲基丙酸(DMPA)为主要原料,采用三羟甲基丙烷(TMP)进行交联改性合成了水性聚氨酯(WPU),研究了n(-NCO)/n(-OH)、DMPA及TMP对WPU的耐水性、稳定性和力学性能的影响。研究发现,改性后的乳液常温贮存稳定性好,适度交联可提高胶膜的拉伸强度及耐水性。     

碳化硅/氟橡胶复合材料的制备与性能研究

采用机械共混法制备碳化硅（SiC）/氟橡胶（FKM）复合材料,SiC添加前用偶联剂KH-560进行表面改性,研究改性SiC用量对SiC/FKM复合材料性能的影响。结果表明：随着改性SiC用量的增大,SiC/FKM复合材料的硬度增大,拉伸强度在一定范围内得到有效提升,阻尼性能和耐液体介质性能略有降低;当改性SiC用量为15份时,SiC/FKM复合材料具有良好的加工性能、物理性能、阻尼性能、热稳定性和耐液体介质性能,综合性能较优异。     

改性纳米碳化硅/聚氨酯弹性体复合材料的制备

采用KH-560与KH-550反应得到新的硅烷偶联剂改性纳米碳化硅(SiC);再以2,4-甲苯二异氰酸酯(TDI)、聚氧化丙烯醚二醇(PPG2000)为原料合成预聚体,改性纳米SiC为填料、3,3’-二氯-4,4’-二氨基二苯甲烷(MOCA)为扩链剂,制备了改性纳米SiC/聚氨酯弹性体(PUE)复合材料。讨论了改性前后的纳米SiC添加量对复合材料的力学性能、耐磨性能和热稳定性的影响,并用扫描电镜分析了改性前后的纳米SiC在基体中的分散性。结果表明,改性后的纳米SiC在基体中的分散性优于纳米SiC,当改性纳米SiC质量分数为9%时,改性纳米SiC/PUE复合材料的力学性能达到最佳,耐磨性能明显改善,热失重温度提高了33℃。     

有机硅/环氧树脂复合改性聚氨酯的合成及其性能研究

本实验以甲苯二异氰酸酯(TDI)和聚乙二醇(PEG)为原料合成聚氨酯预聚体,然后再加入二甲基硅油、环氧树脂、扩链剂、交联剂、增塑剂等,控制反应时间和反应温度,得到有机硅和环氧树脂复合改性的聚氨酯防腐涂料。通过改变TDI和PEG的配比及有机硅、环氧树脂的添加量来研究改性聚氨酯防腐涂料的性能,并得到了适宜的配比和添加量。结明表明,当加入的TDI和PEG的配比值R为2左右,有机硅、环氧树脂的加入分别为8%,7%(均为质量分数),反应温度60℃时可获得性能较好的改聚氨酯涂料,涂膜具有较高的力学强度、良好的存储稳定性和耐酸碱性能。