改性大豆油多元醇聚氨酯固色剂的合成与应用

以大豆油多元醇(自制)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、2,2-二羟甲基丙酸(DMPA)等为原料,亚硫酸氢钠为封端剂,采用丙酮法合成了一系列稳定的水性聚氨酯(WPU)微乳液.通过FT-IR、粘度、粒径、稳定性等测试手段研究了R值及DMPA的量对水性聚氨酯性能的影响,得出最佳合成工艺为:n(—NCO)/n(—OH)=1.2,DMPA用量为5%(对预聚体质量).将合成的水性聚氨酯乳液用作活性染料固色剂,探讨了影响固色效果的因素,得出:水性聚氨酯固色剂的最佳用量为60 g/L,最佳焙烘温度为140℃.在最佳工艺下,可使深浓色织物的湿摩擦色牢度提高1.5级,达到4级.     

氨基硅油改性水性聚氨酯的制备及应用

采用聚醚三元醇310、聚醚二元醇PPG为软段原料,异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)为硬段原料,2,2-双羟甲基丙酸(DMPA)为亲水性扩链剂,利用—NH2与—NCO的反应性,在水性聚氨酯(WPU)预聚体上接入端烷氧基氨基硅油,加水乳化,制备出乳液稳定且乳胶膜耐水性较好的氨基硅油改性WPU共聚物乳液。通过测定WPU共聚物乳液的离心稳定性、黏度、粒径以及乳胶膜的接触角、吸水率等,得到优化的合成工艺:软段原料m(PPG)∶m(GE-310)为2∶1,预聚反应时间90 min,预聚反应温度85℃;氨基硅油改性WPU的最佳工艺为:R值2.4,DMPA质量分数8%,氨基硅油质量分数9%,氨基硅油改性温度20~30℃。     

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。     

MDI基水性聚氨酯胶粘剂的合成与性能研究

以4,4'-二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)、聚酯二元醇、二羟甲基丙酸(DMPA)、三羟甲基丙烷(TMP)等为主要原料合成了水性聚氨酯(WPU):n(-NCO)/n(-OH)=3.5,n(TMP)/n(聚酯)=0.1,w(DMPA)=1.8%,并对其乳液和胶膜进行分析与表征,讨论了扩链剂、交联剂和亲水扩链剂对胶膜的影响,研究表明,合成的水性聚氨酯结晶度高、强度高、耐水性好、粘接强度大.     

羊绒针织物抗起毛起球剂的合成及应用

采用聚四氢呋喃(PTMG)作为聚氨酯预聚体软段原料,1,4-二羟基丙酸(BDO)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)作为硬段原料,二羟甲基丙酸(DMPA)作为亲水性扩链剂合成聚氨酯预聚体,利用—NH2与—NCO的反应性接入三元嵌段硅油,制备有机硅共聚水性聚氨酯羊绒针织物抗起毛起球剂.以织物抗起毛起球性能及手感为评判标准,对DMPA用量、R值[n(—NCO)/n(—OH)]以及硅油用量进行了优化.结果表明:DMPA用量为3.5%(对单体总质量),R值=1.4,硅油用量为20%(对单体总质量)时,所合成的整理剂具有良好的离心稳定性,且经其处理的羊绒织物抗起毛起球性能及手感较好,与未经整理剂处理的织物相比约提高1~2级.     

预聚体中亲水基位置与水性聚氨酯乳液性能

通过改变单体的摩尔比率及合成方案使二羟甲基丙酸(DMPA)位于预聚体不同位置,并乳化分散为水性聚氨酯(PUD),对乳液的分散性(采用激光粒度仪)、稳定性以及固含量进行分析。结果表明:DMPA未与长疏水链(低聚物二元醇、异氟尔酮二异氰酸酯及1,4丁二醇反应形成的)连接在合成PUD分散效果最差、乳液不稳定;DMPA位于两低聚物二元醇分子之间产生的分散效果稍好,但使乳液粒子产生较大的溶胀;而DMPA靠近预聚体分子端末且与长疏水链连接在一起则产生良好乳化效果,获得更小的粒径分布、可减少合成PUD所需DMPA用量并使乳液固含量达到50%以上。并发现合成方案对胶膜性能亦有一定的影响。     

生物质疏水型水性聚氨酯的制备与性能

以异佛尔酮异氰酸酯(IPDI)、聚醚二元醇(PPG-2000)、氨基硅油(ASO)为主要原料,二羟甲基丙酸(DMPA)、1,4-丁二醇(BDO)、赖氨酸乙酯作为扩链剂,通过调整DMPA和赖氨酸乙酯的质量比,采用预聚体分步聚合法制备了一种生物相容性较好的疏水型水性聚氨酯乳液,对乳液进一步处理制得胶膜。采用力学性能测试和酶降解试验,研究了各因素对材料性能的影响。结果表明,当R(NCO∶OH)=1.5,氨基硅油15%,赖氨酸乙酯与DMPA质量比为4∶6时,胶膜的各项性能较好。与采用BDO、DMPA作为扩链剂的聚氨酯胶膜相比,前者热稳定性、力学性能、拒水性能和降解性能较优。     

阳离子水性聚氨酯固色剂的合成与应用

介绍了阳离子水性聚氨酯(WPU)固色剂的合成与应用。选用异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、亲水性扩链剂二羟甲基丁酸(DMBA)和聚醚1000(PEG)为预聚单体,再用2,3-二溴丁二酸进行后扩链,用三乙胺(TEA)进行完全中和,去离子水乳化,得到阳离子水性聚氨酯固色剂。探讨R值[n(NCO)/n(OH)]、二羟甲基丁酸(DMBA)、2,3-二溴丁二酸对阳离子水性聚氨酯乳液性能及固色性能的影响。结果表明:当R值为1.3、DMBA质量分数为4.5%(相对预聚体质量)、2,3-二溴丁二酸为6%(相对于预聚体质量)时,固色剂综合性能良好;应用于棉织物活性染料染色时固色效果良好,整理后织物的耐摩擦色牢度及耐皂洗色牢度均达到4级。     

阴离子与非离子相结合合成高固含量水性聚氨酯—PEG400与DMPA配比对性能的影响

采用聚乙二醇(PEG,Mn=400)与二羟甲基丙酸(DMPA)相结合,合成高固含量水性聚氨酯。探索PEG400与DMPA以不同配比对乳液分散性、稳定性、固含量以及聚氨酯成膜吸水率、热性能、拉伸性能的影响。结果表明:大约3%的PEG400可替代0.8%的DMPA合成稳定的聚氨酯乳液,同时乳液固含量从42%(仅使用DMPA)提高到55%(3%PEG400+1.6%DMPA)。在聚氨酯中植入PEG400使聚氨酯软段玻璃化转变温度、成膜结晶度下降。相对单纯采用DMPA为亲水单体合成水性聚氨酯,PEG400与DMPA相结合,可以使水性聚氨酯耐水性及力学性能显著提高。     

预聚体法合成阴离子型水性聚氨酯的研究

以异佛尔酮二异氰酸酯（IPDI）、聚醚多元醇、二羟甲基丙酸（DMPA）、乙二胺（EDA）为主要原料，采用预聚体法合成了系列水性聚氨酯乳液，讨论了水性聚氨酯上软段类型（N-210、N-220、PHA）、NCO／OH量比值、交联体系、乙二胺用量对乳液及其胶膜耐水性、力学性能、涂膜手感的影响．胶膜的ATR红外光谱表现为水性聚氨酯典型的红外特征．     

水性聚氨酯固色剂的合成及研究

以聚乙二醇(PEG)、聚丙二醇(PPG)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)为原料,二羟甲基丙酸(DMPA)为亲水扩链剂,乙二胺、二乙烯三胺为非亲水扩链剂,三乙胺(TEA)为中和剂,采用预聚体分散法合成水性聚氨酯固色剂.通过单因素分析法,优化了配方:预聚反应温度65℃、反应时间2 h,n(PEG)∶n(PPG)=2∶1,n(异氰酸酯基)/n(羟基)=2.5,DMPA 3.3%(对预聚体质量),乙二胺与二乙烯三胺的混合物作为非亲水扩链剂.与常用的几种固色剂相比,染色棉织物经此水性聚氨酯乳液整理后,织物干摩擦牢度达到4～5级;湿摩擦牢度达到4级,提高了1～2级.     

羟基硅油共聚改性阳离子水性聚氨酯的合成和性能

首先将二乙烯三胺与环氧氯丙烷反应合成中间体,并采用2,4-甲苯二异氰酸酯、聚醚二元醇、羟基硅油等合成羟基硅油共聚改性水性聚氨酯预聚体,然后将中间体与预聚体反应,合成了羟基硅油共聚改性阳离子水性聚氨酯乳液.结果表明,羟基硅油共聚改性阳离子水性聚氨酯中含氯丙醇基—CH2—CH(OH)—CH2Cl;当二乙烯三胺和环氧氯丙烷的摩尔比为1∶3,n(—NCO)∶n(—OH)=2.7,n(—NH —OH)∶n(—NCO)=1.3时合成的羟基硅油共聚改性阳离子水性聚氨酯乳液可以成膜、稳定性好,乳液的粒径呈正态分布.     

环保型水性聚氨酯胶粘剂的合成及性能研究

以聚乙二醇(PEG,Mw:1000)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、1,4-丁二醇(BDO)和二羟甲基丙酸(DMPA)为主要原料制备了一系列环保型抽性聚氨酯胶粘剂.讨论了合成条件、DMPA用量、N-甲基吡咯烷酮(NMP)和三乙醇胺(TELA)对水性聚氨酯乳液及其胶膜性能的影响.实验结果表明:预聚反应温度为60～75℃,反应时间为4-5 h,DMPA含量在3.8～7.6 mg/kg可获得比较稳定的乳液.随着DMPA含量的增加,胶膜吸水率升高,乳液黏度增大,剥离强度先增加后略有下降.当DMPA含量为5.7 mg/kg时,剥离强度达到最大值,乳液性能最佳.另外,NMP和TELA对乳液和胶膜性能有提高作用.     

水性聚氨酯印花黏合剂的制备

以甲苯二异氰酸酯(TDI)、聚酯二元醇和二羟甲基丙酸(DMPA)为原料,制备水性聚氨酯型印花黏合剂。优化的制备工艺为:R值[n(—NCO)∶n(—OH)]为2.2,75℃预聚100 min,采用5.0%(对预聚体质量)DMPA于80℃扩链90 min;再于40℃加入三乙胺中和,计量加入水乳化分散30 min。结果表明,棉及涤棉织物印花时加入40%黏合剂,能够有效提高织物的摩擦牢度和皂洗牢度。     

含芴基水性聚氨酯的制备及其性能研究

以聚己内酯二元醇(PCL2000)和异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)为原料,二羟甲基丙酸(DMPA)为亲水扩链剂,制备水性聚氨酯预聚体,分别选择双酚芴(BPFL)和自制9,9-双[4-(2-羟基乙氧基)苯基]芴进行改性,得到改性水性聚氨酯(WPUS和GWPUS)乳液.对水性聚氨酯胶膜进行了结构表征与性能测试.结果表明,与...     

水性聚氨酯性能对柔性链段结构的依赖性及对纸张的增强作用

以聚四氢呋喃二元醇(PTMG,Mn=1000)、聚己内酯二元醇(PCL,Mn=1000)作为柔性链段制备得到了一系列不同柔性链段的水性聚氨酯纸张表面施胶液,通过傅里叶红外(IR)、原子力显微镜(AFM)和Zeta粒径分析等方法研究了聚合物的物性关系;并讨论了不同n(NCO)/n(OH)(R值)比值条件下,PTMG型施胶液与PCL型施胶液对于纸张耐折度和湿强度的影响。结果表明:当n(NCO)/n(OH)=1.2～2.0,w(DMPA)=9.25%时,乳液粒径在30～100nm之间,乳液透明稳定;AFM表明PTMG型涂膜表面粗糙度低;应力应变结果说明PCL型涂膜力学性能及耐水性更佳;PCL型聚氨酯施胶液对纸张耐折度和湿强度的提高明显优于PTMG型聚氨酯施胶液;对于PCL型施胶液,R=1.8时纸张耐折度达到1075次,R=2.0时湿强度为33.78%。     

IPDI-MDI型水性聚氨酯胶粘剂的合成

采用IPDI和MDI混合异氰酸酯,PBA和PEA混合多元醇为主要原料,以DMPA为亲水扩链剂,通过预聚体法合成了性能优良的水性聚氨酯胶粘剂。考察了混合异氰酸酯和混合多元醇的比值、DMPA用量、小分子扩链剂、R值等因素对水性聚氨酯乳液性能及胶膜性能的影响。结果表明:当IPDI与MDI的比值为3,PBA与PEA的比值为2,DMPA用量为3.1%,小分子扩链剂为一缩二乙二醇,R值为1.2时,合成的水性聚氨酯胶粘剂的性能优良。TG测试表明产品耐热性能明显提高。     

TDI-MDI型水性聚氨酯贴合料的制备及应用

采用磺化聚酯二元醇(S-44)和二羟甲基丙酸(DMPA)引入复合亲水基团,以甲苯二异氰酸酯(TDI)、4-4'-二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)、聚己二酸乙二醇酯(PEA)、三羟甲基丙烷(TMP)等为主要原料,制备了TDI-MDI型的高固含水性聚氨酯分散体,讨论了磺化聚酯的用量、MDI/TDI比、n(NCO)/n(OH)对WPU的乳液及其胶膜性能的影响。结果表明:当n(S-44)/n(PEA)=7/3,w(DMPA)=1.4%,n(MDI)/n(TDI)=4/6,n(NCO)/n(OH)=1.50时,乳液固含量达到53.4%,黏度305c P(25℃),贮存稳定性和成膜物力学性能好。应用表明:制得的WPU贴合料可用于PU/PVC革生产线,上料量为70~80g/m~2时,PVC与涤纶基布的贴合强度达到35N/25mm以上,恒温恒湿7d后为20N/25mm以上。     

有机硅嵌段水性聚氨酯整理剂的合成和应用

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)为主要原料,亚硫酸氢钠为封端剂,合成有机硅线段水性聚氨酯乳液(WPU)。以棉针织物抗起毛起球性能及手感为评判标准,对DMPA质量分数,R值[n(—NCO)/n(—OH)]以及端羟基硅油的相对分子质量进行优化。结果表明:R值为1.3,DMPA质量分数7%(对单体总质量),硅油相对分子质量2 000时,所合成的整理剂均匀分散并拥有良好稳定性,且处理后织物抗起毛起球性能及手感良好,与未经整理剂处理的织物相比提高1~2级。     

聚酯型水性聚氨酯乳液性能影响因素的研究

用预聚体法,以聚酯二元醇(PEA 1 000)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、二羟甲基丙酸(DMPA)为基本原料,合成了聚酯型水性聚氨酯乳液.探讨了R值(NCO/OH量比)、DMPA用量、中和度等因素对水性聚氨酯乳液粒径、粘度、乳液外观、稳定性等性能的影响.结果表明:随R值的增大,乳液的粘度和粒径均增加,稳定性变差;随DMPA用量的增加,乳液的粒径减小,粘度增大,稳定性增强;随着中和度的增加,乳液的粒径及粘度先减小后增大.