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.     

聚丙烯酸接枝共聚水性硝化纤维的合成与性能

以硝化纤维(NC)、丙烯酸(AA)、丙烯酸羟丙酯(HEPA)、六亚甲基二异氰酸酯(HDI)为主要原料,采用自乳化法制备了聚丙烯酸接枝共聚水性硝化纤维(PWNC)乳液,并进一步制成PWNC涂膜。采用FTIR、表面水接触角测量仪、TEM、TGA和Zeta电位测试了PWNC涂膜的化学结构、疏水性、胶粒形态、耐热性以及PWNC乳液的粒径大小;考察了AA与HEPA物质的量比、偶氮二异丁腈(AIBN)质量分数、HDI用量、单体聚合温度对PWNC乳液和涂膜的影响。结果表明:当n(AA)∶n(HEPA)=3∶1,AIBN质量分数为0.8%、HDI 5.05 g、聚合温度为80℃时,乳液胶粒呈球形,具有核壳结构。乳液粒子平均粒径和分散系数分别是52 nm和0.021;涂膜接触角增加至118.9°,相比于NC涂膜,PWNC涂膜具有优异的耐水性。     

聚丙烯酸接枝共聚水性硝化纤维的结构与性能

以硝化纤维(NC)、丙烯酸(AA)、丙烯酸羟丙酯(HEPA)、六亚甲基二异氰酸酯(HDI)为主要原料，采用自乳化法制备聚丙烯酸接枝共聚水性硝化纤维(PWNC)乳液，进一步制成PWNC涂膜。采用傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、表面水接触角测量仪、透射电子显微镜(TEM)、热重分析(TGA)、和纳米粒度表面电位分析仪考察了PWNC涂膜的化学结构、疏水性、胶粒形态、耐热性以及 PWNC乳液的粒径大小；探究了AA与HEPA摩尔比、DBTDL加入量对PWNC乳液和涂膜的影响。结果表明，当n( AA) ∶n( HEPA)∶n( HDI) = 3∶1∶0.75，NC用量为3.6g，DBTDL为0.112g时，所得PWNC乳液粒径较小且分布窄，乳液胶粒呈球形，具有核壳结构。制备乳液的平均粒径和分散系数分别是52nm和0. 021； 薄膜接触角增加至 118.9?，相比较NC涂膜，PWNC涂膜具有优异的耐水性。     

丙烯酸接枝共聚改性水性硝化纤维乳液的合成及性能研究

将丙烯酸(AA)与丙烯酸羟乙酯(HEMA)共聚产物引入硝化纤维分子上,采用自乳化法,合成了一种新型水性硝化纤维(NC)乳液,研究了HEMA、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)和引发剂偶氮二异丁腈(AIBN)的用量对乳液以及涂膜性能的影响,通过傅里叶变换红外光谱分析(FT-IR)、热重分析(TGA)、粒径分布测量、接触角检测及膜的力学性能测试等方法对所得乳液和涂膜性能进行了表征。结果表明,当AA为5.5 g、HEMA 2.1 g、IPDI 0.65 g、NC 3.6 g、三乙胺6.0 g、AIBN 0.052 g时,所合成的丙烯酸接枝共聚水性硝化纤维乳液呈浅黄色,粒径62.2 nm,能自然稳定存放90 d,所得涂膜吸水率为10.8%,水接触角95.26°,拉伸强度10.8 MPa,其热稳定性高于未改性硝化纤维。     

DDI/IPDI型水性聚氨酯胶黏剂的合成及性能研究

以聚四氢呋喃醚二醇(PTMEG)、二聚酸二异氰酸酯(DDI)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)为主要原料合成了一系列水性聚氨酯(WPU),探究了m(DDI)/m(IPDI)的配比对水性聚氨酯乳液粒径、胶膜接触角、表面能和力学性能等的影响.结果 表明,随着DDI含量的增加,聚氨酯乳液粒径及黏度逐渐增加,胶膜的拉伸强度下降,...     

聚酯型水性聚氨酯乳液粒径分布及乳液膜耐水性的研究

用自制的聚酯伯二醇分别与四甲基苯二甲基异氰酸酯(TMXDI) 或异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)为主要原料,二羟甲基丙酸(DMPA)为亲水单体,水合肼为扩链剂,在DMPA投料相同的条件下,采用预聚体分散法,制备了TMXDI预聚体和IPDI预聚体的水性聚氨酯乳液.利用Autossizer Loc粒度分布仪测定了两种类型乳液的粒径分布.结果表明:TMXDI预聚体与IPDI预聚体水性聚氨酯乳液粒径分布不同,黏度较低的TMXDI预聚体,乳液粒径分布为单峰,均比黏度较高的IPDI预聚体乳液的粒径分布小;对于TMXDI预聚体水性聚氨酯乳液,随预聚体黏度的降低,乳液粒径分布变窄,说明预聚体的黏度对乳液的粒径分布有影响.通过乳液膜耐水性的对比,乳液膜的耐水性与聚酯伯二醇的结构有关.     

纳米SiO2改性水性聚脲的制备与性能

采用纳米二氧化硅(SiO_2)为改性剂,以异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、聚醚胺(D2000)、二羟甲基丙酸(DMPA)、乙二胺(EDA)、3-氨丙基三乙氧基硅烷(KH550)以及三乙胺(TEA)为主要原料,通过溶胶-凝胶法制备了纳米SiO_2改性水性聚脲。利用FTIR、TEM、SEM、TGA等对聚合物结构与性能进行了表征与测试,并且研究了纳米SiO_2含量(纳米SiO_2占IPDI、D2000、DMPA、EDA、KH550、TEA总质量的百分比,下同)对水性聚脲乳液和涂膜性能的影响。结果表明:随着纳米SiO_2含量的增加,水性聚脲乳液的粒径增大,黏度变大,涂膜的吸水率降低,拉伸强度先变大后变小,接触角变大和断裂伸长率降低。当体系中纳米SiO_2质量分数为2.0%时,涂膜的综合性能最佳,吸水率和水接触角分别为11.12%、75.24°;改性后的涂膜相比未改性的涂膜热分解温度提高10℃左右。     

含氟丙烯酸酯改性水性硝化纤维乳液的制备及其性能

以硝化纤维(NC)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、丙烯酸(AA)、丙烯酸羟乙酯(HEMA)、全氟辛基乙基丙烯酸酯(FA)、三乙胺(TEA)为主要原料,采用自乳化法制备含氟丙烯酸酯改性水性硝化纤维乳液(WNC)。通过傅里叶变换红外光谱(FTIR)、透射电子显微镜(TEM)、纳米粒度仪、动态流变仪以及视频光学接触角测定仪对所制乳液及薄膜进行了结构和性能表征,并考察了单体聚合温度、n(AA)∶n(HEMA)、含氟丙烯酸酯质量分数(占反应物AA、HEMA、NC、IPDI总质量的百分数)对乳液及其薄膜性能的影响。结果表明,所得WNC乳液性能稳定,乳液胶粒呈球形,具有核-壳结构。当单体聚合温度为60℃,n(AA)∶n(HEMA)=3∶1,含氟丙烯酸酯用量为1.0%时,所得乳液粒径较小且分布窄,平均粒径和分散系数分别是54 nm和0.023;改性后的乳液薄膜吸水率降低至2.0%,薄膜接触角增加至120°,相比较未改性的WNC乳液,改性后的WNC乳液薄膜具有优异的耐水性。     

以DMBA为亲水基的醋酸纤维乳液制备及性能研究

将DMBA(二羟甲基丁酸)与HDI(六亚甲基二异氰酸酯)共聚产物接枝到CA(醋酸纤维)分子链上,制备出一种新型的DWCA(水性醋酸纤维乳液),并设计单因素试验探讨了DMBA、HDI含量对DWCA乳液及胶膜性能的影响。研究结果表明:在CA用量为3.5 g,n(HDI)∶n(DMBA)=2∶1.4,n(HDI)∶n(CA)=1∶1,制备出的DWCA乳液粒径较小,稳定性好,在室温下可储存91 d;平均粒径和分散系数(PDI)分别为80 nm和0.065,胶膜吸水率为1.5%,水接触角115°,粘接强度为8.5 N/mm,其柔韧性及热稳定性也得到了明显改善。     

含氟水性聚氨酯-丙烯酸酯涂料的制备及其成膜强度和耐水性的研究

采用原位乳液聚合法,合成了含氟自交联型水性聚氨酯-丙烯酸酯(FPUA)乳液.研究了单体物质的量比、环氧基团含量和氟单体含量对乳液制备过程、乳液及涂膜性能的影响.通过红外光谱、热重分析对其结构和膜性能进行表征,并对涂膜表面的水接触角进行了研究.结果表明:n(—NCO)∶n(—OH)=1.4、n(—NHNH2)∶n(—CO—)=1、GMA用量为4％、含氟单体用量为6％时,合成乳液稳定性良好,涂膜的耐水性和热稳定性良好.在成膜时复合乳液中的氟基团向空气/聚合物界面伸展,有效地覆盖涂膜表面,降低涂膜表面能,水在涂膜上的接触角达到117.2°.     

软硬段比对磺酸盐型水性聚氨酯性能的影响

以聚己二酸乙二醇酯二醇(PBA)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)和六亚甲基二异氰酸酯(HDI)为主要原料,以乙二胺基乙磺酸钠为亲水性扩链剂,合成了固含量为50%的磺酸盐型水性聚氨酯(WPU)乳液。考察了软硬段比对乳液黏度、粒径及其分布、聚合物重均相对分子质量(Mw)、胶膜结晶性以及力学性能等影响。结果表明:当软硬段比值为2.96时,可以制得固含量为50%的磺酸盐型WPU乳液,其平均粒径为146.0 nm、黏度为143 mPa.s,聚合物Mw为128 488,结晶熔融温度为50℃,结晶性相对最好;此时WPU胶膜的拉伸强度(31.6 MPa)和断裂伸长率(1 702%)相对较大;WPU胶粘剂的初始剥离强度(118.6 N/cm)和最终剥离强度(156.3 N/cm)相对最高。     

用磺酸型亲水扩链剂制备高固含量聚氨酯乳液

以聚(四氢呋喃-co-氧化丙烯)二醇为软段、异佛尔酮二异氰酸酯为硬段,以1,2-二羟基-3-丙磺酸钠(DHPA)作为亲水扩链剂,用自乳化法合成了一系列稳定的高固含量聚氨酯乳液,分析了DHPA用量对乳液及其胶膜性能的影响。结果表明:所得聚氨酯乳液的粒径呈多元分布,乳胶粒子呈球形;乳液为假塑性流体;随着DHPA用量的增加,乳液平均粒径逐渐减小,粒径分布变窄,固含量不断增大,当DHPA质量分数为7%时,乳液的总固物质量分数可达61%。乳液具有较好的高、低温及贮存稳定性能。随着DHPA用量的增加,聚氨酯乳液胶膜的拉伸强度逐渐增大,扯断伸长率则先增大后减小;当DHPA质量分数为5%时胶膜的综合力学性能最佳;DHPA用量对胶膜的热稳定性没有明显影响。     

自乳化型水性醋酸纤维素乳液的制备与性能研究

以二羟甲基丙酸(DMPA)为亲水扩链剂,以醋酸纤维素(CA)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)和三乙胺(TEA)等为主要原料,成功制备出一种自乳化型WCA(水性醋酸纤维素)乳液,并采用正交试验法优选出制备WCA乳液的最佳工艺条件。研究结果表明:当n(DMPA)∶n(IPDI)=0.40∶1、n(CA)∶n(IPDI)=3∶1、中和度为0.9、第一(第二)阶段反应温度和反应时间分别为50℃(75℃)和60 min(90 min)时,该环保型WCA乳液的耐水性、柔韧性和粘接强度(2.9 N/mm)俱佳,并且其制备工艺简单、可室温粘接以及成本较低,具有良好的应用前景。     

室温自交联型阳离子水性聚氨酯的合成与表征

通过自乳化法,分别以3-氨基丙基三乙氧基硅烷与N-甲基二乙醇胺(MDEA)为封闭剂与亲水扩链剂,自制N-(1,1-二甲基-2-乙酰基)乙基]-β-二羟乙氨基丙酰胺(DDP),异佛尔酮二异氰酸酯、聚己内酯二醇、双酚A、ADH为基本原料制备出室温自交联型阳离子聚氨酯纳米水分散液(CBPU)。采用傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、动态激光光散射(DLS)、透射电镜(TEM)对CBPU分子结构、乳液粒径与分布及乳胶粒形态进行了研究,研究了封闭率对涂膜表面水接触角及力学性能的影响。结果表明,产物分子结构中出现了叔胺基、Si—O—Si和氨基甲酸酯结构;乳液粒径随封闭率的增加而增加;乳胶粒粒径均一,呈规则的球形结构;增加CBPU封闭率,能提高涂膜的耐水性及力学性能。当CBPU封闭率为15%时,乳液粒径、涂膜水接触角及拉伸强度分别为80.86 nm、83°及23.4 MPa。     

水性聚氨酯性能的影响因素研究

以聚四氢呋喃二醇（PTMG-1000）、异佛尔酮二异氰酸酯（IPDI）、甲苯2,4-二异氰酸酯（TDI）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（EA）为小分子扩链剂,在不同条件下制备了系列水性聚氨酯分散体并制备胶膜。通过对胶膜硬度、吸水率以及附着力等的研究,分析分子结构及分散条件对乳液稳定性和胶膜性能的影响。     

环氧改性水性聚氨酯乳液合成及其性能研究

以异佛尔酮二异氰酸酯（IPDI）、聚氧化丙烯二醇（PPG）、环氧树脂（EP）为主要原料合成了环氧改性水性聚氨酯乳液,考察了环氧树脂的相对分子质量大小、添加量对乳液及涂膜性能的影响,并采用红外光谱和差示扫描量热法对涂膜结构和耐热性进行了分析,结果表明：加入6％～8％的环氧树脂E-44,能使EP与聚氨酯（PU）相互交联聚合成网状结构,交联密度的提高可使涂膜的硬度和拉伸强度增大,吸水率降低。     

环氧树脂改性水性聚氨酯的制备及其性能研究

以异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、聚酯多元醇(PEDA)为主要原料,二羟甲基丙酸(DMPA)为亲水性扩链剂,通过添加不同种类和不同含量的环氧树脂(E-12、E-51)进行改性,合成了环氧树脂改性水性聚氨酯(EWPU)乳液,讨论了DMPA含量、环氧树脂种类和含量对EWPU乳液粒径、粘度、贮存稳定性以及胶膜吸水率和力学性能的影响。结果表明,环氧树脂中的环氧基团在整个反应过程中没有参与反应,保留在EWPU乳液中;DMPA质量分数为4%、环氧树脂E-12质量分数为8%时,制备的EWPU乳液和胶膜的性能较好。     

Poly(urethane) cationomers from poly(propylene) glycol and isophorone diisocyanate: emulsion characteristics and tensile properties of cast films

Poly(urethane) (PU) cationomers were synthesized from poly(propylene) glycol (PPG), isophorone diisocyanate (IPDI), and N-methyldiethanolamine (MDEA) following a prepolymer mixing process. Emulsions were obtained by adding water to the prepolymer solutions. Particle size and emulsion viscosity were studied in response to the MDEA content, degree of neutralization, and solid content of emulsion. It was found that at fixed solids content emulsion viscosity can be varied over 100 times depending on the MDEA content of the prepolymer and the degree of neutralization with acetic acid. Tensile properties of the emulsion cast film showed the increase in modulus and strength with degree of neutralization, as well as MDEA content.