氨基硅油改性水性聚氨酯

南京大学化学化工学院多相高分子课题组研制了一种新型有机硅改性聚氨酯乳液。制备方法为将含羧酸盐基团的聚氨酯预聚体在含少量自制的氨基硅油乳液的水中扩链、乳化而成。聚氨酯水乳液呈半透明状,稳定性好。研究表明,硅氧烷在胶膜表面富集,对聚氨酯材料有明显的表面改性作用,且胶膜耐水性提高。经有机硅改性的水性聚四氢呋喃型聚氨酯的胶膜的力学性能同未经有机硅改性的相比稍有提高,但变化不大:拉伸强度分别是77.7ＭＰａ和66.9ＭＰａ,伸长率分别是1000%和860%。氨基硅油改性水性聚氨酯@刘益军     

阳离子有机硅聚氨酯自交联乳液的制备和应用

制备一种可以改善手感和防水性的有机硅改性聚氨酯自交联乳液.制备分为3个步骤聚醚与2,4-甲苯二异氰酸酯发生预聚,得到以-NCO为端基的预聚体,用小分子扩链剂扩链,再加入羟基硅油进行改性,最后加阳离子型扩链剂反应制得含有叔胺基的预聚体,加有机酸成盐,乳化得蓝光乳白微透明乳液.这种自乳化阳离子有机硅聚氨酯乳液可明显提高涂膜的光亮性、柔软性、抗水性和手感等.     

氨基硅油微乳液改性水性聚氨酯的合成和性能

合成了水性聚氨酯乳液和氨基硅油(AEAPS)微乳液改性水性聚氨酯乳液,研究了两种水性聚氨酯的性能及在织物上的涂层效果。结果表明,当氨基硅油相对于聚丙二醇的质量百分比为8.18%时,有机硅改性水性聚氨酯乳液的离心稳定性好,乳液胶膜表面硅原子的质量分数为0.92%;该有机硅改性水性聚氨酯软段相与硬段相的微观相分离增大,乳液胶膜的耐水性能和热稳定性提高;该有机硅改性水性聚氨酯乳液作为织物涂层剂时,可以赋予织物柔软、滑爽的风格。     

烷羟基聚醚型有机硅/水性聚氨酯嵌段共聚物的制备及表征

以聚醚、二羟甲基丙酸(DMPA)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)为主要原料,采用自乳化法合成了水性聚氨酯乳液,并使用一种三官能度烷羟基聚醚型有机硅为主要原料,制备出少量交联的、耐水性优异的嵌段型水性有机硅聚氨酯。考察了聚醚型有机硅用量对乳液稳定性、乳胶膜耐水性及拉伸性能的影响。结果表明,乳液的稳定性良好,乳胶膜的耐水性明显提高,拉伸强度增加;当有机硅在预聚体中的质量分数为1.4%时,乳胶膜的耐水性、拉伸性能最佳,且乳胶膜的柔顺性明显。     

有机硅改性封端型水性聚氨酯的合成

通过在封端型水性聚氨酯中引入有机硅单体（A-110）,合成了有机硅水性聚氨酯（WBPSU）;讨论了羟基聚醚类型、有机硅含量、改性温度和时间等因素对分散体耐水性和成膜性的影响,并将其应用于棉织物的防皱整理,评定了整理效果。     

聚醚型氨基硅油改性水性聚氨酯的制备与性能研究

采用异佛尔酮二异氰酸酯、聚四氢呋喃醚二醇、二羟甲基丙酸、聚醚型氨基硅油等为主要原料制备了硅改性水性聚氨酯（PUDS）乳液及其涂膜。通过红外光谱、透射电镜等对PUDS乳液及其涂膜进行结构表征,并进行力学性能测试。结果表明,有机硅有效接入到水性聚氨酯分子链上,乳液稳定性良好,涂膜的耐水性明显提高;随着聚醚型氨基硅油用量的增加,涂膜拉伸性能有微下降趋势,当聚醚型氨基硅油在预聚体中的质量分数为2%和3%时,涂膜耐水性最好,伸长率下降最少,且涂膜手感柔顺性、滑爽性改善明显,综合性能优良。     

有机硅-聚氨酯共聚物柔软剂的合成研究

先由聚氧化乙烯二醇(PEG)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)以及扩链剂/交联剂合成聚氨酯预聚体,采用端羟基硅油对聚氨酯进行改性,制备了一种有机硅-聚氨酯共聚物柔软剂。通过测试异氰酸酯基含量,选择合适的预聚体合成条件,并测试整理后棉织物的白度、手感、断裂强力、润湿性能以及硬挺度。结果表明,合成聚氨酯预聚体的最佳条件是分2步,第一步PEG与IPDI在70℃反应2 h,异氰酸酯指数1.8,得到预聚体A;然后预聚体A与二乙醇胺在70℃反应1 h得到预聚体B,异氰酸酯指数为5;预聚体B与羟基硅油共聚后,制得的柔软剂整理后的织物,柔软性能、断裂强力均得到提升,手感达到5级。     

环氧树脂用KH550开环改性水性聚氨酯涂料的合成及性能研究

由于环氧树脂中环氧基团的存在,在合成环氧树脂改性水性聚氨酯预聚体和后扩链过程中,会消耗部分—NCO、胺类扩链剂,对整个合成的配方设计造成影响,重现性也差。通过KH550中的伯胺先打开环氧基团,然后改性的水性聚氨酯作为大分子扩链剂接到水性聚氨酯预聚体中,成功制备了稳定的水性聚氨酯乳液。通过傅里叶变换红外光谱和接触角测量仪对树脂的结构进行了表征。研究结果表明:KH550成功打开了环氧基团,并且树脂接上了有机硅类功能性材料,使得合成的树脂接触角大大提高。     

非离子型水性环氧-聚氨酯乳液的制备及性能研究

以异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、聚乙二醇(PEG)、环氧树脂E-51为主要原料,合成了聚氨酯预聚体接枝改性的环氧树脂,并以改性环氧树脂作为乳化剂,乳化环氧树脂E-51,通过相反转法制备了纳米级的非离子型水性环氧-聚氨酯乳液。采用红外光谱(FT-IR)对改性环氧树脂进行结构表征,通过纳米粒度分析仪和透射电镜(TEM)研究了乳液的粒径和形貌,同时研究了PEG相对分子质量和聚氨酯预聚体用量对乳液稳定性、粒径的影响。结果表明:当PEG相对分子质量为6 000,聚氨酯预聚体含量为20%时,制备的水性环氧-聚氨酯乳液的综合性能最佳,此时所制备乳液稳定性好,粒径小于150 nm。     

环氧树脂改性水性聚氨酯的制备及性能研究

采用E-20型环氧树脂(EP)在70℃下对聚氨酯(PU)预聚体进行改性得到改性预聚体,然后将该改性预聚体进行乳化制备了EP改性PU乳液。研究了预聚体的改性反应过程、改性PU乳液的粒径及分布、乳液浇铸膜的性能及经热固化后的膜的性能。结果表明,在预聚体改性过程中,部分异氰酸酯基团主要与EP结构中的羟基发生了反应,形成了以EP封端的PU链;改性PU乳液的粒径随EP用量的增加而增大,且分布变宽;随EP用量的增加,改性乳液浇铸膜的抗水性增加、力学性能提高;将膜进行后固化,在温度达到130℃时,改性树脂中的大部分环氧基团与预聚体链上的羧基发生交联反应,使改性树脂的耐水性能和力学性能得以明显提高。     

不同相对分子质量PEG制备DDI型水性聚氨酯及其织物整理应用

以二聚脂肪酸二异氰酸酯( DDI)、不同相对分子质量的聚乙二醇(PEG)、二羟甲基丙酸( DMPA)为主要原料,采用丁酮法制备预聚体,然后在乳化剂存在下制成水性聚氨酯(WPU).研究了PEG相对分子质量对WPU的影响以及其应用到织物整理上的效果.结果表明,当PEG相对分子质量为1000和1500时,DDI型水性聚氨酯整...     

高性能水性UV固化聚氨酯的合成与性能研究

用环氧丙烯酸酯(EA)、羟基硅油合成了环氧/有机硅改性水性光固化聚氨酯乳液(WPU);研究了EA、羟基硅油、亲水扩链剂二羟甲基丁酸(DMBA)的用量,中和度和硅烷偶联剂的添加量对乳液和涂膜性能的影响。用红外光谱和接触角测量仪对树脂进行表征。结果表明:通过EA、羟基硅油改性的水性光固化聚氨酯涂膜的硬度高、附着力强、耐水性较好,克服了未改性水性光固化聚氨酯的缺点。当EA用量为4%、羟基硅油为2%、DMBA为8%、中和度为80%、硅烷偶联剂的添加量为1%时,水性光固化聚氨酯乳液的综合性能较好,树脂接触角大大提高。     

POSS/有机硅改性聚丙烯酸酯无氟防水剂的合成与应用研究

通过无皂乳液聚合技术合成了POSS/有机硅改性聚丙烯酸酯无氟防水剂,并将其应用于棉织物整理。考察了软硬单体配比对乳液、乳胶膜及其应用性能的影响。利用傅里叶红外光谱(FT-IR)和傅里叶红外光谱(DLS)对聚丙烯酸酯的结构及乳胶粒的粒径大小进行了表征,利用伺服材料多功能高低温控制试验机、柔软度仪、SEM对整理织物的应用性能及表面形貌进行了表征。结果表明：当m(BA):m(MMA)为6:4时,单体的转化率最大为96.97%,乳液的凝胶率为0.14%,乳胶粒的粒径最小为104.8 nm,乳胶膜对水的接触角最大可达114.3?,并具有优异的耐水性。整理棉织物表现出优异的力学性能和良好的柔软度,其对水的接触角可达161?。SEM结果表明棉织物纤维表面存在功能化POSS纳米颗粒。无氟防水剂赋予棉织物纤维表面低的的表面能和一定的粗糙结构,从而使整理棉织物表现出超疏水性能。     

KH550改性水性聚氨酯的制备及应用研究

以异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)和聚酯多元醇218为预聚原料、2,2-二羟甲基丙酸(DMPA)为亲水性扩链剂、三羟甲基丙烷(TMP)为交联剂、三乙胺(TEA)为中和剂、γ-氨丙基三乙氧基硅烷(KH 550)为改性剂,制得有机硅改性水性聚氨酯(WPU-Si);并将其用作纯棉及涤/棉机织物的涂料印花耐摩擦色牢度提升剂。研究了KH 550用量对乳胶粒粒径及胶膜吸水率、拉伸强度和拉断伸长率的影响;通过FT-IR分析对其结构进行了表征,利用SEM对整理后织物的表面形态进行了表征。结果表明,KH 550较佳的质量分数为3%。将WPU-Si应用在机织物的涂料印花中,对于纯棉织物,当WPU-Si质量分数为6%时耐干、湿摩擦色牢度最佳;对于涤/棉织物,当WPU-Si质量分数为5%时耐干、湿摩擦色牢度最佳;通过SEM照片表明纤维空隙之间及织物表面明显均有胶膜的存在,纤维与纤维之间存在明显的粘连,说明整理剂成功附着于纤维和织物的表面,达到了整理的目的。     

有机硅改性水性聚氨酯抗皱整理剂的研究

以甲苯二异氰酸酯(TDI)、聚醚多元醇(F-6)、NaHSO为主要原料,通过预聚、封端及乳化等阶3段合成封端型水性聚氨酯,并采用有机硅对其进行改性,用作棉织物的抗皱整理,使纯棉织物的急弹回复角由79.4°提高到152.0°,涤棉混纺织物的急弹回复角由220.2°提高到279.7°,并优化了整理工艺。     

有机硅协同改性含氟聚氨酯

采用细乳液法结合超声分散技术制备出水性聚氨酯（WPU）、含氟水性聚氨酯（FPAPU）和KH570、羟基硅油协同改性的氟硅水性聚氨酯乳液（SiFPAPU）。通过红外光谱（FTIR）、粒度分布（PSA）、接触角（CA）、表面能分析、原子力显微镜（AFM）、扫描电镜（SEM）、热失重（TG）、拉伸试验表征了WPU、FPAPU、SiFPAPU复合乳液表面性能、热稳定性和力学性能。结果表明随着有机硅协同组分加入,SiFPAPU乳液粒径降低为44.0nm,但粒径分布变宽;成膜后,水相和油相（CH₂I₂）接触角分别达到122.6°、92.5°,表面能降低为11.82mJ/m²,乳胶膜表面平整均一,断面出现明显分层。同时SiFPAPU热稳定性增强,拉伸强度较未改性聚氨酯提高126.1%。     

含氟聚丙烯酸酯-聚氨酯复合乳液的合成及其应用

以水性聚氨酯作为种子乳液,与含全氟己基乙基丙烯酸酯(C6F)、丙烯酸羟丙酯(HPAA)、甲基丙烯酸十八酯(SMA)、苯乙烯(ST)等进行乳液聚合,制得了含氟聚丙烯酸酯-聚氨酯复合乳液(WPUAF)。通过红外光谱、纳米粒度仪、场发射扫描电镜(FE-SEM)等对WPUAF的结构、粒径、成膜形貌以及应用性能进行研究。结果表明,WPUAF能在纤维表面形成一层致密的疏水膜;在WPUAF的用量为3 g/100 g H2O,并在100℃烘焙5 min、180℃定型2 min的工艺条件下,整理后的织物与水的接触角达到136.9°,疏油等级为6级。     

聚醚嵌段改性硅油的合成与应用

将端含氢硅油与烯丙基聚氧烷乙基环氧基醚进行加成反应,再使用端氨基聚醚对其进行氨化反应,得到聚醚嵌段改性硅油。并用于全棉织物、涤棉织物的整理。结果表明：经聚醚嵌段改性硅油整理后的织物具有良好的亲水性、手感、白度等。