低聚物二醇和二异氰酸酯对水性聚氨酯性能的影响

分别以聚四氢呋喃二醇(PTMG)、聚碳酸酯二醇(PCDL)为低聚物二醇原料,异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)和4,4'-二环己基甲烷二异氰酸酯(HMDI)为二异氰酸酯原料,以二羟甲基丙酸(DMPA)和1,4-丁二醇(BDO)为扩链剂,通过丙酮法合成水性聚氨酯(WPU)乳液。研究了PTMG和PCDL、IPDI和HMDI对乳液粒径、膜力学性能和吸水率的影响。结果表明,WPU膜的力学性能和耐水性等受异氰酸酯的分子结构和低聚物二醇的结晶性的影响,以HMDI与PTMG为原料合成的WPU具有较佳的力学性能、耐水性和水蒸气透过率。     

脂肪族水性聚氨酯的制备及性能研究

以异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)和聚醚二醇(PPG)为主要原料、二羟甲基丙酸(DMPA)为亲水扩链剂和乙二胺(EDA)为小分子扩链剂,采用预聚体分散法制备出一种水性聚氨酯(WPU)乳液。考察了n(-NCO)∶n(-OH)比例、EDA扩链方式等对WPU稳定性、玻璃化转变温度、力学性能和耐水性等影响。结果表明:将EDA先溶于水中,采用乳化与扩链同时进行的工艺,并且当n(-NCO)∶n(-OH)=1.5∶1时,WPU乳液稳定性好、粒径(14 nm)较小且分布较窄,WPU胶膜的力学性能(拉伸强度为3.683 MPa、断裂伸长率为347%)和耐水性(吸水率为19.7%)俱佳。     

蓖麻油和环氧大豆油改性水性聚氨酯的合成及性能

以聚四氢呋喃二醇、异佛尔酮二异氰酸酯和2,2-二羟甲基丙酸等为原料,蓖麻油和环氧大豆油(ESO)为改性剂,乙二胺(EDA)为后扩链剂,制备了一系列植物油改性水性聚氨酯(WPU).通过对WP U乳液性能、红外光谱、核磁共振、热重分析、力学性能和耐液体介质性能的测试和分析,考察了两种植物油对WPU的改性效果、不同EDA添加...     

硬段含量对聚酯型水性聚氨酯的影响

以聚已二酸新戊二醇酯二醇(PNA)和异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)为主要原料,二羟甲基丙酸(DMPA)为亲水扩链剂,一缩二乙二醇(DEG)为小分子扩链剂,合成了一系列水性聚氨酯乳液.采用傅里叶红外光谱对水性聚氨酯的结构进行表征,并考察了不同DMPA含量、不同IPDI与PNA配比对乳液粒径及涂膜吸水率、机械力学性能、耐热性的影响.结果表明,提高DMPA含量使乳液粒径逐渐减小,增大异氰酸酯与多元醇物质的量比n(-NCO)/n(-OH)使乳液粒径增加;DMPA含量或n(-NCO)/n(-OH)的提高,均能提高涂膜的拉伸强度,但涂膜的断裂伸长率降低且吸水率增加.热重分析表明n(-NCO)/n(-OH)比例的增加使涂膜的耐热性降低.     

扩链剂种类对聚酯型水性聚氨酯结晶性的影响

以甲苯二异氰酸酯(TDI)、聚己二酸丁二醇酯二醇(PBA)、二羟甲基丙酸(DMPA)和普通扩链剂等为主要原料合成了结晶性水性聚氨酯(WPU)乳液,通过DSC、POM、透光率/雾度分析,研究了扩链剂种类对水性聚氨酯胶膜结晶性的影响。研究表明,扩链剂结构的规整性对聚氨酯的结晶度和结晶速度有重要影响,含对称侧基的结构规整扩链剂制备的WPU具有较高的结晶度和结晶速度;乙二胺可以提高聚氨酯的成核速度但不利于晶体生长,结晶速度增快,结晶度降低。     

基于NaOH中和剂制备羧酸型水性聚氨酯及其性能分析

以二羟甲基丙酸(DMPA)为亲水扩链剂，与异佛尔酮二异氰酸酯、聚己二酸-1,4-丁二醇酯二醇等反应合成聚氨酯预聚体，以NaOH为中和剂，制备了一系列羧酸型水性聚氨酯(WPU)。通过观察乳液外观，测试乳液的粒径和离心稳定性及胶膜的傅里叶变换红外光谱(FTIR)、力学性能、水接触角和吸水率，探究了DMPA含量对基于NaOH中和剂的水性聚氨酯性能的影响。结果表明，采用NaOH作为中和剂制备稳定的WPU乳液，并且，随着预聚体中亲水基团含量的增加，乳液的平均粒径和胶膜的水接触角逐渐减小，水性聚氨酯膜的拉伸强度逐渐增大，当亲水基团含量为1.1%时，WPU乳液粒径为43.95 nm,胶膜拉伸强度为51.85 MPa。     

含磷水性聚氨酯的合成及性能研究

以甲基膦酸二甲酯(DMMP)与1,4-丁二醇(BDO)为原料合成了含磷二醇,并以其作为扩链剂与聚四氢呋喃二醇和异佛尔酮二异氰酸酯反应制备了含磷水性聚氨酯(WPU)乳液,研究了含磷二醇作为功能单体对WPU胶膜的亲水性和阻燃性的影响。结果表明,含磷二醇具有优良的亲水性,可作为亲水扩链剂制备水性聚氨酯,并且WPU胶膜具有良好阻燃性,氧指数达到25%;再添加5%间亚苯基四苯基双磷酸酯,则阻燃性能提高,氧指数达到31%。     

聚醚型芳香族水性聚氨酯乳液的制备和性能研究

以甲苯二异氰酸酯(TDI)、聚醚二醇(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聚醚型芳香族水性聚氨酯乳液。讨论了中和度、乳化时加水速度、乳化扩链温度、乙二胺(EDA)加入量对聚氨酯乳液及胶膜性能的影响。结果表明,中和度控制在100%,乳化时加水速度控制在100mL/min,乳化和扩链温度控制在0～5℃、EDA用量为扩链剂理论用量的60%时,所得到的聚醚型芳香族水性聚氨酯乳液及胶膜综合性能最好。     

交联型脂肪族聚氨酯材料的研究

研究三元醇扩链剂对脂肪族聚氨酯弹性体力学性能和血液相容性的影响。在所采用的“一步法”合成路线中，硬段为异佛尔酮二异氰酸酯（IPDI）和小分子扩链剂，软段为聚四亚甲基醚二醇（PTMG）。在合成的过程中，加入了不同比例的三元醇扩链剂三羟甲基丙烷（TMP），使材料的力学性能和血液相容性都得到了改善。当TMP的质量分数为20％时，材料的综合性能最好。添加三元醇扩链剂的交联型脂肪族聚氨酯的血液相容性得到明显的改善，血小板黏附的数量也明显减少。     

扩链方式对水性聚氨酯结构与性能的影响

以异佛尔酮二异氰酸酯（IPDI）、聚四氢呋喃醚二醇（PTMG）、扩链剂1,4-丁二醇（BDO）及亲水扩链剂二羟甲基丙酸（DMPA）为主要原料制备水性聚氨酯（WPU）。对相同的原料配比,采用不同分步扩链法和一步扩链法,将亲水基团引入到分子链的不同位置,对产物的性能进行了表征。结果表明,在相同亲水基团含量下,采用分步扩链法使亲水基团靠近软段相时,乳液粒径最小,且材料的力学性能和耐水性最好。     

硅烷偶联剂封端改性水性聚氨酯的研究

以聚醚多元醇(GE210)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)和α,α-二羟甲基丙酸(DMPA)为原料合成了基础聚氨酯(PU)预聚体,然后以1,4-丁二醇进一步扩链制得了水性聚氨酯(WPU)乳液,最后以偶联剂γ-氨丙基三甲氧基硅烷对PU分子进行封端,得到了稳定的改性PU乳液。通过对偶联剂的用量和封端条件等研究,确定了适合硅烷改性WPU的方式。实验结果表明,当w(硅烷偶联剂)=4%～5%时(占树脂的质量分数),硅烷偶联剂封端改性WPU乳液具有较低的表面张力,其胶膜的力学性能和耐水耐溶剂性能均相当优异。     

尿素对水性聚氨酯性能的影响

以异佛尔酮二异氰酸酯（IPDI）、聚醚220、聚酯二元醇为主要原料,二羟甲基丙酸（DMPA）为亲水性扩链剂,并分别用乙二胺和尿素作扩链剂,合成阴离子型水性聚氨酯乳液。对比2种扩链剂对水性聚氨酯乳液黏度、膜吸水性及玻璃化转变温度（Tg）的影响.结果表明,增加乙二胺的用量,能提高聚氨酯乳液黏度,降低其膜的吸水性,增大聚合物Tg．而增加尿素的用量对聚氨酯乳液黏度和聚合物Tg没有明显影响,但提高了膜吸水性。说明尿素没有起到扩链作用,但可以作为封端剂在聚氨酯分子末端引入胺基。     

环氧树脂改性水性聚氨酯的制备与性能研究

以异氟尔酮二异氰酸酯(IPDI)、聚四氢呋喃醚二醇(PTMG)以及二羟基甲基丙酸(DMPA)为主要原料合成水性聚氨酯(WPU)预聚体,在此基础上加入环氧树脂(EP,E-44)制备了环氧树脂改性水性聚氨酯(PUE)复合乳液。探讨了不同环氧树脂含量对复合乳液性能的影响,并对胶膜的力学性能、吸水率、接触角和热性能等进行了表征。结果表明,适量的环氧树脂改性过后的复合乳液比较稳定;随着环氧树脂含量的增加,乳液粒径和黏度增大,同时胶膜的拉伸强度增大,水的接触角增大,胶膜的热稳定性增加。E-44质量分数为7%~9%时,复合乳液及其胶膜的综合性能较好。     

新型磺酸盐水性聚氨酯乳液的合成及其性能研究

以聚己二酸乙二醇酯二元醇、甲苯二异氰酸酯、乙二胺基己磺酸钠(N60)等为主要原料,制备了一系列不同N60用量的磺酸盐型水性聚氨酯(WPU)乳液。研究了N60用量对WPU乳液及其胶膜性能的影响,并通过FT-IR、TEM、TGA等方法进行表征。结果表明,磺酸盐型WPU乳液的贮存、冻融、高温稳定性均较好。随N60用量的增加,磺酸盐型WPU乳液粒径先减小后增大,粒径分布变窄,胶膜的拉伸强度、吸水率呈上升趋势、断裂伸长率下降。TEM图显示微粒分散性好,呈球形;相对于羧酸型WPU,磺酸盐型WPU胶膜的拉伸强度提高,热稳定性更好。     

原料及合成工艺对水性聚氨酯性能的影响

用不同聚醚以及不同的合成工艺制备了性能不同的水性聚氨酯乳液,研究了原料以及合成工艺对乳液和胶膜性能的影响。结果表明:用四氢呋喃-氧化丙烯共聚二醇制备的WPU性能比用聚氧化丙烯二醇制备的WPU的综合力学性能好,并且在分散的同时进行中和以及分散时将水加入到预聚体中进行乳化所得到的乳液比较稳定,而且两步法较一步法制的乳液分散性好,但胶膜力学性能方面,一步法好。     

马来酸酐改性蓖麻油制备交联型水性聚氨酯

以马来酸酐与蓖麻油制备含碳碳双键的三羧基蓖麻油(MACO)作为内交联剂,合成改性蓖麻油水性聚氨酯乳液(MACO-WPU)。采用FT-IR和XRD对改性聚氨酯的结构进行表征,证实MACO被成功引入到聚氨酯大分子链中且分子链呈现无序状态。通过对力学性能、吸水率、粒径、热重分析等研究了MACO用量对聚氨酯乳液及胶膜性能的影响,结果表明:当w(MACO)=3%时,乳液外观和稳定性好,平均粒径为48.45 nm; 胶膜的拉伸强度和断裂伸长率分别为13.15 MPa、195%;与未改性WPU相比热稳定性略有提高。     

羧酸盐/磺酸盐复合型WPU胶黏剂的制备与表征

在以丙酮法合成固含量约为50%的磺酸盐WPU乳液胶黏剂的研究基础上,以羧酸盐改性磺酸盐WPU乳液胶黏剂制备复合型胶黏剂,研究了羧酸盐改性对磺酸盐型WPU胶黏剂性能的影响。结果表明,当DMPA用量1.6%,A95用量1.8%,聚酯多元醇中n(PBA2000)/n(PBA3000)为4/6,多异氰酸酯中n(HDI)/n(IPDI)为4/6时,WPU乳液黏度适中,分散稳定,耐水性良好,力学性能及粘接性能优异。红外光谱分析表明,成功合成了复合型WPU;DSC分析表明复合型WPU熔融温度约为48.03 ℃,磺酸盐WPU熔融温度为45.52 ℃,复合型WPU成峰面积更大,结晶性能更优;TEM分析显示,两种WPU乳液粒子均呈球形,均匀分散,粒径分布分析显示复合型WPU乳液粒径分布较磺酸盐WPU乳液更宽;GPC分析表明两种WPU分子量接近,改性对相对分子质量的影响不大;TGA分析表明550 ℃时到达热分解终点,磺酸盐WPU耐热性能稍占优势;综合性能分析结果显示两种胶黏剂都显示出良好的耐热性,力学性能及粘接性能方面,复合型WPU乳液胶黏剂明显有较大提高,同时其性能相比传统方法合成的羧酸/磺酸盐WPU也有较大提高。     

采用磺酸型亲水单体作为扩链剂制备水性聚氨酯的研究

以聚醚二元醇(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,制备了磺酸型水性聚氨酯(WPU)乳液;研究了R值[即R=n(-NCO)/n(-OH)]、DHPA含量对WPU乳液及其胶膜力学性能的影响,并对产物的结构进行了红外光谱(FT-lR)表征.研究结果表明,随着R值的增大,WPU乳液粘度下降,胶膜的拉伸强度和硬度增大、断裂伸长率和吸水率下降;随着DHPA含量的增加,WPU乳液的稳定性逐渐增强、粒径变小且粒径分布变窄,WPU胶膜的拉伸强度增大、断裂伸长率则呈先增后降的趋势;当R=2.0、wDHPA)=5%时,WPU的综合性能最好.     

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。     

环氧树脂改性高固含量水性聚氨酯乳液的制备

以聚己内酯二醇(PCL)、聚丙二醇(PPG)、六亚甲基二异氰酸酯(HDI)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、环氧树脂E51、二羟甲基丙酸(DMPA)、1,6-己二醇(HDO)和50％乙二胺基乙磺酸钠水溶液(A-95)为主要原料,合成了一系列环氧树脂改性的水性聚氨酯(WPU)乳液.采用FT-IR、DSC及力学性能等测试手...