环氧改性水性聚氨酯涂料的合成与性能研究

采用环氧树脂与聚醚、二羟甲基丙酸（DMPA）和甲苯二异氰酸酯（TDI）反应制备水性聚氨酯涂料。研究发现随着所用的环氧树脂的环氧值的降低，改性水性聚氨酯涂膜的硬度和拉伸强度逐渐提高，断裂伸长率则随着降低。选用环氧值为0．44的环氧树脂所合成的改性水性聚氨酯的涂膜硬度达到玻璃硬度0．70；随着环氧树脂添加量增大，涂膜机械性能增加。采用后添加环氧树脂的合成工艺，可制备贮存稳定的水性聚氨酯乳液；凝胶渗透色谱（GPC）分析表明环氧树脂改性水性聚氨酯提高了聚氨酯的分子量。性能测试表明环氧改性水性聚氨酯涂料具有涂膜硬度高、耐水性好和耐溶剂性好等优点。     

环氧丙烯酸酯改性光固化水性聚氨酯的合成及性能研究

采用环氧丙烯酸酯（PPG-EA）、甲苯-2,4-二异氰酸酯（TDI）、聚丙二醇（PPG）、二羟甲基丙酸（DM-PA）和丙烯酸羟乙酯（HEA）等制备了环氧丙烯酸酯改性光固化水性聚氨酯乳液（WPU）;研究了改性环氧丙烯酸酯用量、DMPA用量、n（—NCO）∶n（—OH）对乳液及涂膜性能的影响。结果表明：通过环氧丙烯酸酯改性的水性聚氨酯涂膜具有硬度高、耐水性和力学性能好的特点,并且克服了环氧树脂直接用于水性聚氨酯改性制备的乳液贮存稳定性差的不足。当改性环氧丙烯酸酯用量为6%-10%、DMPA用量为5.5%-7.5%、n（—NCO）∶n（—OH）为1.3-1.4时,UV固化水性聚氨酯乳液的综合性能较好。     

基于植物油基多元醇的无溶剂型双组分聚氨酯胶黏剂的研究

以绿色可再生的蓖麻油（CO）和环氧大豆油（ESBO）为原料制备了植物油基多元醇,用植物油基多元醇代替传统的石油类多元醇,与异氟尔酮二异氰酸酯（IPDI）和聚乙二醇（PEG）400或CO制备的预聚体在无溶剂条件下混合制备了4种脂肪族聚氨酯胶黏剂。并对制备的聚氨酯胶黏剂涂膜进行了热重分析、差示扫描量热分析、拉伸性能测试、剥离及剪切强度测试。结果表明,以PEG400和植物油基多元醇共同改性的聚氨酯胶黏剂剥离强度达到约200 N/m,剪切强度最高为4.9 N/mm^2;完全以植物油类原料制备的聚氨酯胶黏剂胶膜具有更好的耐热分解性能以及耐水性。     

漆酚改性萜烯基多元醇乳液的制备及其聚氨酯膜性能

将萜烯基环氧树脂(TME)与漆酚基缩水甘油醚(UDE)进行亲水化、羟基化改性,合成了一系列漆酚改性萜烯基多元醇乳液,并将其与多异氰酸酯(D80)交联制备了改性水性聚氨酯膜。研究了TME与UDE的质量比对多元醇乳液的稳定性、黏度及粒径分布的影响;测试了涂膜的热稳定性、力学性能及接触角。结果表明:TME与UDE的环氧基全部与羟基反应,合成了漆酚改性萜烯基多元醇,且当TME与UDE质量比为1∶1时,漆酚改性萜烯基多元醇乳液的性能最好;随着TME与UDE质量比的减小,涂膜的拉伸强度减小,热稳定性提高;涂膜的疏水性随着TME与UDE质量比的减小显著增强,当TME与UDE质量比由1∶0降低至0∶1时,涂膜的水接触角由55.58°提高到90.54°。     

新品研发辑要

聚己内酯二醇型水性聚氨酯分散 液的合成和性能 用途:溶剂型聚氨酯具有优良的性能,可广泛用于涂料和胶粘 剂。聚己内酯二醇(PCL)是由内酯开环聚合而成的性能优良、独 特的聚酯,其开环反应只是由引发剂打开己内酯的环,与普通聚 酯合成时有水生成不同,因此反映单一、精确,所合成的的聚己 内酯比己二酸型聚酯有更窄的相对分子量分布。因此,由于其结 构的独特性,PCL可用于合成高性能的聚氨酯弹性体、胶粘剂、     

桐油基聚氨酯的制备及性能研究

以桐油基酸酐和丁二醇为原料通过酯化及酯交换反应合成了桐油基多元醇,并进一步以制备的桐油基多元醇和/或聚丙二醇为羟基组分,与异佛尔酮二异氰酸酯反应制备了桐油基聚氨酯.考察了桐油基聚氨酯的耐水性、耐醇性和漆膜硬度,并讨论了桐油基多元醇和聚丙二醇比例对聚氨酯性能的影响.结果表明桐油基多元醇可提高漆膜硬度、耐水性及耐醇性.     

环氧改性水性聚氨酯合成及其性能研究

以异佛尔酮二异氰酸（IPDI）、聚氧化丙烯二醇（PPG）、二羟甲基丙酸（DMPA）、环氧树脂（EP）为主要原料合成了环氧改性水性聚氨酯,讨论了体系中-NCO/-OH比值、EP添加量、DMPA用量、中和度等因素对乳液及涂膜性能的影响,并进行了涂膜的红外光谱分析。结果表明：环氧树脂（EP）改性使聚合物硬段区交联密度提高,涂膜的硬度和拉伸强度增强,吸水率降低。     

聚丁二烯二醇改性水性聚氨酯膜材料结构及性能研究

水性聚氨酯涂膜在耐摩擦、耐水、耐溶剂等性能上相比于溶剂型聚氨酯存在很大的差距。为了使水性聚氨酯材料耐水性提高的同时又增强其耐溶剂性、力学性能等，本文采用ATR、IR、TEM等研究了聚丁二烯二醇（HTPB）改性水性聚氨酯膜结构，结果表明，改性后膜的耐水性、耐溶剂性、力学性能等都有较好的改善。     

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。     

环氧改性生物降解聚氨酯弹性体的合成和性能研究

由聚己内酯（PCL）和聚乙二醇（PEG）分别与1,6-亚甲基二异氰酸酯（HDI）合成端异氰酸酯基聚氨酯,再与缩水甘油反应制备环氧改性聚氨酯（EUP）;六亚甲基二胺（1,6-己二胺,HMDA）作固化剂,与环氧改性聚氨酯（EUP）反应合成生物降解聚氨酯弹性体。这种弹性体的生物降解率可控制,物理性能优良。常规方法进行表征。结果表明,PEG基弹性体的降解性能优于PCL基弹性体,而机械性能则低于PCL基弹性体;PCL和PEG混合制备的EUP降解性能和机械性能最佳。     

环氧树脂改性醇溶性聚氨酯胶粘剂的制备与性能

醇溶性聚氨酯胶粘剂是一种新型的环保型产品,有着比水性聚氨酯更优异的性能。本实验采用聚醚210、甲苯二异氰酸酯（TDI）为主要原料,在特定条件下合成聚氨酯预聚体,然后加入交联剂三羟甲基丙烷（TMP）,扩链剂二羟甲基丙酸（DMPA）和一缩二乙二醇（DEG）,再加入成盐剂三乙胺,乙醇做分散介质制成醇溶聚氨酯乳液。将乳液制成胶膜,然后通过对胶膜进行力学强度、拉仲剪切强度、吸水率、红外光谱（IR）、差示扫描量热法（DSC）透射电子显微镜（TEM）等测试,探讨了异氰酸酯基（-NCO）与羟基（-OH）的摩尔比对涂膜力学性能的影响;羧基（-COOH）含量对乳液性能及胶膜力学性能的影响,结果表明了环氧树脂参与了反应达到改性的目的。     

软段含离子的水性聚氨酯的合成与表征

以二羟甲基丙酸为起始剂,由己内酯开环聚合合成了含羧基的聚己内酯二醇,并以此为软段,探索合成了软段合离子的水性聚氨酯,并进行了初步研究。该水性聚氨酯具有良好的稳定性及胶膜强度。     

丙烯酸酯改性水性聚氨酯的合成及性能研究

本文以聚四氢呋喃二醇和异佛尔酮二异氰酸酯为基本原料,合成出了甲基丙烯酸甲酯改性的水性聚氨酯。在R值为2．5,二羟甲基丙酸质量百分比为6％的条件下,探讨了聚氨酯与丙烯酸酯质量比对乳液及涂膜性能的影响。结果表明,丙烯酸改性水性聚氨酯的综合性能在m（聚氨酯）：m（丙烯酸酯）=8：2时较佳。     

有机硅氧烷改性水性聚氨酯的合成

采用有机硅氧烷单体与聚醚、二羟甲基丙酸（DMPA）和甲苯二异氰酸酯（TDI）反应制备水性聚氨酯涂料。研究结果表明采用后添加有机硅氧烷单体的合成工艺，可制备贮存稳定好的水性聚氨酯乳液；凝胶渗透色谱（GPC）分析表明有机硅氧烷改性水性聚氨酯提高了聚氨酯的相对分子质量；性能测试表明有机硅氧烷改性水性聚氨酯涂料具有明显的优点：涂膜硬度高，耐沾污性、耐水性好和耐溶剂性好。     

环氧改性水性聚氨酯的合成工艺及性能

采用甲苯二异氰酸酯(TDI-80)、聚醚二醇(N220)、二羟甲基丙酸((DMPA)、环氧树脂和丙烯酸羟丙酯(HPA)为主要原料,合成了环氧改性的水性聚氨酯乳液。研究了反应温度、乳化分散速度、中和度和环氧树脂的用量对乳液及涂膜性能的影响。结果表明:当乳化分散速度为4 000~5 000 r/min,中和度为90%~95%,环氧树脂的添加量为4%~6%时,可得到性能较好的乳液。通过环氧树脂改性的水性聚氨酯涂膜具有硬度高、耐水性和力学性能好的特点。     

含氟植物油多元醇的制备及其对PU膜性能的影响

以大豆油为原料,通过环氧化双键及三元开环反应合成了含氟大豆油基多元醇(SFP)。利用红外光谱和核磁氢谱等手段对该多元醇的结构进行表征,将合成的SFP和聚四氢呋喃二醇按不同比例混合并与异佛尔酮二异氰酸酯反应制得聚氨酯薄膜。结果表明,随着SFP用量的增加,聚氨酯膜对水静态接触角由74.8°提高到105.8°,以SFP制得的聚氨酯薄膜具有优越的疏水性能。     

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。     

阳离子水性聚氨酯的合成研究

采用甲苯二异氰酸酯（TDI）与聚酯二醇、亲水扩链剂和其它多元醇反应合成阳离子水性聚氨酯乳液，讨论了扩链剂的种类、加料方式、添加量及中和度等对聚酯乳液及其涂膜性能的影响。研究发现，采用N－甲基二乙醇胺为亲水扩链剂，用饥饿加料的方式，在中和度等对聚氨酯及共涂膜性能的影响。研究发现，采用N－甲基二乙醇胺为亲水扩链剂，用饥饿加料的方式，在中和度为90％－100％时合成的阳离子水性聚氨酯乳液具有良好的贮存稳定性，涂膜具有较好的机械性能和耐水性。     

环氧树脂改性水性聚氨酯的制备及性能研究

以异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、聚己内酯二醇(PCL-2000)为主要原料,2,2-二羟甲基丁酸(DMBA)为亲水性扩链剂,乙二胺(EDA)为后扩链剂,通过添加环氧树脂E44/E51(质量比为1/1)对水性聚氨酯进行改性,合成环氧树脂改性水性聚氨酯乳液。讨论了环氧树脂加入量对聚氨酯各项性能的影响。结果表明,环氧树脂的加入使得水性聚氨酯膜的热稳定性、拉伸强度有一定程度的增加。     

聚己内酯二醇型水性聚氨酯分散液的合成和性能

聚己内酯二醇(PCL)是由己内酯开环聚合而成的性能优良独特的聚酯,由于结构的独特性,它可作为原料用于合成高性能的聚氨酯弹性体、胶粘剂、涂料等。本工作以Solvay公司CAPA系列的PCL为基础原料,合成了水性聚氨酯分散液,研究了其相应的胶体性能、力学性能以及热力学性能。研究发现,虽然引发剂在PCL中只占3.0％-4.5％,却对聚氨酯性能的影响较大,PCL的相对分子质量、软硬段比及扩链剂种类等对水性聚氨酯的性能也有影响。