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。     

离子基团位置对水性聚氨酯性能的影响

以聚碳酸酯二醇(PCDL)、六亚甲基二异氰酸酯(HDI)和二环己基甲烷二异氰酸酯(HMDI)作为主要原料,二羟甲基丁酸(DMBA)作为亲水扩链剂,采用预聚体分散法合成了离子基团分别位于软段、硬段的WPU(水性聚氨酯)。研究结果表明:S-WPU(离子基团位于软段的WPU)具有干燥速率较快、黏度较高和粒径较小等特点,由其制成的WPU胶膜具有良好的粘接性能、力学性能和耐水性。     

MDI型聚氨酯弹性体湿热性能研究

以低聚物多元醇、二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)、小分子醇扩链剂为原料合成了浇注型聚氨酯弹性体(CPUE),通过热空气老化和热水老化的方式考察了不同MDI体系CPUE的耐热性能和耐水解性能。结果表明:以1,4–丁二醇(BDO)和三羟甲基丙烷(TMP)混合物扩链的聚碳酸酯二醇(PCDL)/MDI体系显示出优越的力学性能、耐热性和耐水解性,特别适合在湿热高温的环境下使用。     

H_(12)MDI型水性聚氨酯胶膜力学性能研究

以二环己基甲烷二异氰酸酯(H12MDI)和聚醚或聚酯多元醇合成水性聚氨酯(WPU)乳液,通过对其胶膜力学性能测试及差示扫描量热法(DSC)分析,研究了合成配方及工艺条件对WPU胶膜力学性能的影响。结果表明,采用聚酯多元醇PCDL1000以及纯4,4′体的H12MDI为主要原料,合成乳液过程中提高二羟甲基丙酸(DMPA)用量和后扩链程度,以及采用分步投料均可提高WPU胶膜拉伸强度。     

PCDL/PTMG配比对复合型水性聚氨酯性能的影响

以异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、聚碳酸酯二醇(PCDL)、聚四氢呋喃二醇(PTMG)、二羟甲基丙酸(DMPA)等为原料,低聚物二醇总量相同,乳化前预聚体中的NCO质量分数均为2.2%,DMPA质量分数为5%,通过改变PCDL/PTMG摩尔比合成出一系列聚酯/聚醚复合型水性聚氨酯(WPU)。研究表明,随着PCDL相对用量的增加,粘接强度和胶膜拉伸强度增加;当PCDL/PTMG摩尔比为1/3时,WPU膜的耐水性最佳,用WPU处理过的牛仔布的摩擦色牢度明显提高。     

合成革用自消光水性聚氨酯树脂的制备和表征

以聚四氢呋喃二醇(PTMEG)、聚己二酸丁二醇酯二醇(PBA)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)为单体,二羟甲基丙酸(DMPA)为亲水扩链剂,三羟甲基丙烷(TMP)为交联单体制备了自消光水性聚氨酯(WPU)树脂乳液。采用傅立叶红外光谱仪、金相显微镜以及粒径分布仪对乳液的结构和形态进行了表征。考察了预聚体R值、DMPA用量对WPU乳液粒径和稳定性的影响,以及TMP用量对自消光WPU树脂消光度和耐热性的影响,并对自消光WPU合成革表面的性能进行了测试。结果表明,预聚体R值为1.9~2.0、DMPA和TMP质量分数分别为1.5%和0.2%~0.4%时,可以得到消光度高、粒径均匀、状态稳定的自消光WPU树脂,用于合成革表面处理具有良好的使用性能。     

水性聚氨酯漆的制备与性能研究

以二苯甲烷二异氰酸酯（MDI）、耐水解聚酯二醇和二羟甲基丙酸（DMPA）为主要原料制备水性聚氨酯（PU）木器漆,并研究了漆膜性能与成膜组分的关系。试验结果表明,制备的水性PU漆膜的力学性能、耐水性等均达到木器漆的使用要求。     

蓖麻油改性封端型水性聚氨酯的制备及性能研究

以二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)、蓖麻油(CO)、聚醚多元醇和二羟甲基丙酸(DMPA)为主要原料,采用预聚体法制备了一系列CO改性、NaHSO3封端的水性聚氨酯(WPU)乳液,探讨了R值、DMPA和CO加入量对WPU乳液和胶膜性能的影响,并采用FT-IR和DSC对其进行了表征.结果表明,CO的加入能使胶膜的热稳定性和拉...     

硅氧烷对聚氨酯树脂表面性能影响的研究

以聚己二酸-1,4-丁二醇酯二醇(PBA)、1,4-丁二醇(1.4-BDO)、4,4′-二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)、二羟基甲基丙酸(DMPA)为原料,采用丙酮法制备了硅氧烷改性的水性聚氨酯树脂。利用扫描电子显微镜(SEM)、表面张力测试等仪器表征了聚氨酯树脂的表观性能,并探索了硅氧烷对聚氨酯的树脂表面性能的影响规律。     

环氧蓖麻油改性水性聚氨酯乳液的制备及其胶膜性能研究

以4,4′-二苯甲烷二异氰酸酯(MDI)、聚乙二醇(PEG)和二羟甲基丙酸(DMPA)等为主要原料,环氧蓖麻油(ECO)为交联改性剂,制备了ECO改性WPU(水性聚氨酯)乳液。研究结果表明:ECO中的羟基和环氧基均参与了WPU的合成反应;随着ECO掺量的不断增加,WPU胶膜的疏水性、拉伸强度及热稳定性提高,WPU乳液的粒径逐渐变大、外观和储存稳定性变差;当w(ECO)=5.5%(相对于预聚体质量而言)时,WPU乳液呈微透明(泛蓝)状,WPU胶膜的综合性能相对最佳。     

硬段对聚碳酸酯二醇型水性聚氨酯性能的影响

以聚碳酸酯二醇(PCDL)为软段、二羟甲基丙酸(DMPA)为亲水扩链剂、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)和六亚甲基二异氰酸酯(HDI)为硬段,采用预聚体法合成了水性聚氨酯(WPU)。研究结果表明:随着n(HDI)∶n(IPDI)比例的增加,WPU的黏度、断裂伸长率增大,耐水性和耐乙醇性提高;当n(HDI)∶n(IPDI)=1.0∶1时,WPU的综合性能相对较好,其热稳定性和结晶性能得到明显改善。     

亲水基团含量对水性聚氨酯耐水性能的影响研究

以聚酯二元醇(PBA2000)、聚氧化丙烯二醇(N220)、聚四氢呋喃二醇(PTMFG2000)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、二羟甲基丙酸(DMPA)为主要原料,合成了阴离子水性聚氨酯分散体(WPU),将产品在50℃下水解不同时间后测试其分子量、力学性能及吸水率。结果表明,聚酯型水性聚氨酯耐水性能最差,当DMPA由4%提高到6%时,破坏24 h后分子量降低百分比由2.26%上升到6.36%,6 d后已不能成膜,12 d后分子量降低分别为83.86%和88.29%;聚醚型水性聚氨酯耐水性能较好,在破坏12 d后,分子量降低最大为22%左右,力学性能保持75%,吸水率最大8.01%,其中以PTMEG2000合成产品耐水性最好。     

封闭型环氧改性水性聚氨酯的合成研究

以4,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯（MDI）、聚醚二元醇N210、交联剂三羟甲基丙烷（TMP）、环氧树脂E44、二羟甲基丙酸（DMPA）、封闭剂己内酰胺（ε-CL）为主要原料,采用自乳化法合成出封闭型环氧改性的水性聚氨酯乳液。对其进行了FT—IR红外表征,研究了DMPA用量、中和度对乳液的外观和稳定性的影响。结果表明,通过环氧改性并交联的水性聚氨酯乳液稳定性及成膜的耐水性和力学性能大大提高。     

高硬度透明聚氨酯弹性体的合成与性能研究

采用相分子质量为600的聚己二酸-1,4-丁二醇酯二元醇(PBA)、4,4-二环己基甲烷二异氰酸酯(H_(12)MDI)、三羟甲基丙烷(TMP)和脱色3,3′-二氯-4,4′-二氨基二苯甲烷合成了高硬度透明聚氨酯弹性体。结果表明,本研究合成的高硬度透明聚氨酯弹性体拉伸强度高、伸长率大、透光率高、抗冲击性能好。     

单组分水性聚氨酯树脂产品设计基本规律的研究

以聚醚(N-220、N-210)、聚己内酯二醇(PCL)、甲苯二异氰酸酯(TDI)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、六亚甲基二异氰酸酯(HDI)、蓖麻油(C.O.)、二羟甲基丙酸(DMPA)等为主要原料合成了一系列水性聚氨酯(WPU),研究软段类型、硬段类型、NCO/OH物质的量比对WPU耐水性、力学性能、涂膜手感的影响,总结了水性聚氨酯产品的设计规律。     

单组分水性聚氨酯乳液耐水性及附着力的影响因素

采用二苯甲烷-4,4′-二异氰酸酯、聚四氢呋喃、1,4-丁二醇、二羟甲基丙酸(DMPA)、三甲醇丙烷(TMP)、硅烷偶联剂KH-550等制备了一系列水性聚氨酯乳液,并对乳液进行红外光谱分析、涂膜划格实验、耐水性实验,探究提升乳液耐水性及附着力的方法。结果表明:采用硅烷偶联剂KH-550改性,DMPA含量为3.7%～4.0%(w),TMP含量为1.3%(w),硬段含量为35%～40%(w)时,单组分水性聚氨酯乳液的附着力显著提高,达到1级,耐水性提高,耐水时间达到48 h。     

阳离子水性聚氨酯的合成及其固色性能的研究

以异佛尔酮二异氰酸酯、N-甲基二乙醇胺、1,4-丁二醇和三羟甲基丙烷(TMP)为硬段,以聚四氢呋喃二醇为软段,采用预聚体法合成一系列阳离子水性聚氨酯(WPU)乳液,并考察了R值、TMP含量对阳离子WPU乳液性能、胶膜的力学性能和耐水性以及处理过织物的耐摩擦牢度的影响。结果表明,当R值为1.10时,阳离子WPU胶膜耐水性较好,力学性能适中,处理过的织物相比未处理过的干、湿摩擦牢度均提高1级。当TMP质量分数为0.9%时,阳离子WPU胶膜耐水性能良好,力学性能较好,织物干摩擦牢度提高1级,湿摩擦牢度提高1~2级,固色性能最佳。     

交联剂型水性聚氨酯-丙烯酸酯木器涂料性能研究

以异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、聚醚多元醇、二羟甲基丙酸(DMPA)和甲基丙烯酸甲酯(MMA)等为原料通过种子乳液聚合制得了水性聚氨酯-丙烯酸酯复合乳液,进一步配制成木器用水性聚氨酯-丙烯酸酯涂料.分别采用三羟甲基丙烷(TMP)和环氧树脂E-20作为内交联剂对聚合物进行改性.通过设计一系列配方,考察了两者对水性聚氨酯-丙烯酸酯涂料性能的影响.研究表明:在设计实验条件下,TMP对漆膜耐水、耐醇、耐污染性能改善效果不好,而E-20对漆膜各方而性能有显著提高.用5%～8%E-20改性的涂料性能能满足木器涂料的要求.     

无溶剂水性聚氨酯的合成及性能研究

以聚丙二醇(PPG1000)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、4,4-二环己基甲烷二异氰酸酯(HMDI)、二羟甲基丙酸(DMPA)、三乙胺(TEA)、乙二胺(EDA)为主要原料通过预聚体法合成一系列无溶剂水性聚氨酯,并探讨了硬段规整性对胶膜微相结构和性能的影响。结果表明,无溶剂水性聚氨酯乳液粒径呈双峰分布,胶膜力学强度普遍在35 MPa以上,具有较好热稳定性。硬段规整性的提高会形成更多有序的硬段微区,显著提高胶膜的耐水性。     

第二十五讲 HMDI型阴离子水性聚氨酯的研制

本文以HMDI（二环己基甲烷二异氰酸酯）为主要原料合成了系列阴离子型水性聚氨酯乳液。探讨了异氰酸酯种类、大分子多元醇种类、NCO／OH摩尔比、后扩链剂IPDA、交联剂三羟甲基丙烷TMP等对水性聚氨酯性能的影响,测试了力学性能、耐水性能,并对产品进行了红外谱图的表征。