改性粉煤灰制备单组分聚氨酯

利用不同相对分子质量的聚酯多元醇、改性粉煤灰和2,4-TDI(甲苯-2,4-二异氰酸酯)为主要原料,采用"一步法"合成粉煤灰单组分聚氨酯。借助红外光谱仪、扫描电镜仪探究了软硬段含量对粉煤灰改性单组分聚氨酯的吸水率、力学性能及微观结构的影响。研究结果表明:在分子量相同的情况下聚酯多元醇的侧链越多,力学性能和耐水性越差;聚酯多元醇分子越规整,力学性能和耐水性越好;随着硬段异氰酸酯基和粉煤灰含量的增加,拉伸强度和断裂伸长率均呈增大趋势,吸水率则相反;但是随着硬段含量的持续增多,聚氨酯软硬段相分离现象越来越明显,拉伸强度和断裂伸长率发生了转折呈减小趋势,耐水性也变差。     

偶联剂改性水性聚氨酯建筑用木器涂料

目前水性聚氨酯木器涂料还存在耐水性不强，与基材的粘附力不够强等缺点，较大程序地影响了它的推广应用。本文作者侯孟华、刘伟区等在无溶剂的条件下，利用氨基硅烷偶联剂通过溶液和扩链两种不同的方法改性水性聚氨酯，制得了一系列不同含量硅烷偶联剂改性的水性聚氨酯乳液。这种乳液再配以其它助剂制得的水性聚氨酯建筑用木器涂料，具有优异的粘附力、力学性能和耐水性。     

偶联剂改性水性聚氨脂木器涂料

以甲苯二异氰酸酯（TDI）、聚醚二醇（N210）、二羟甲基丙酸（DMPA）为基本原料,在无溶剂的条件下,利用硅烷偶联剂通过合成和扩链的方法改性水性聚氨酯,制得了一系列不同含量硅烷偶联剂改性的水性聚氨酯乳液.性能测定表明：以此乳液再配以其他助剂制得的水性聚氨酯建筑用木器涂料,具有优异的粘附力、耐水性和力学性能.     

有机硅改性水性聚氨酯乳液的研制

通过在乳化过程中进行扩链的方法,分别对侧链氨基硅油、直链氨基硅油和氨基硅烷偶联剂改性水性聚氨酯进行了研究。结果表明, 3类含氨基的有机硅化合物中,氨基硅烷偶联剂具有最好的改性效果,当氨基硅烷偶联剂质量分数为2%时,PU膜的吸水率降低至12%,表面水接触角达到了81°,力学性能也有较大的提高。     

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。     

环氧树脂改性阴离子型水性聚氨酯的研究

研究了环氧树脂改性阴离子型水性聚氨酯分散体的合成工艺。通过在聚氨酯分子链中引入环氧树脂E-51,采用小分子扩链剂一缩二乙二醇(DEG)等进行乳液共聚合,达到对水性聚氨酯结构的交联改性。结果表明,采用共聚方法加入环氧树脂所得到的胶膜在吸水率和力学性能方面都比采用共混方法所得到的胶膜优异;结合DSC分析和力学性能等方面的研究发现,随着NCO/OH摩尔比值的增加,软段的玻璃化温度Tg逐渐向低温方向偏离,同时胶膜拉伸强度逐渐增大,伸长率逐渐减小;当环氧树脂的质量分数为7%时,胶膜的耐水性及力学性能最佳。     

UV固化水性聚氨酯/粉煤灰复合材料的制备及其涂膜性能的研究

将微米级的粉煤灰(FA)用于可紫外光固化水性聚氨酯的改性,以改善水性聚氨酯的耐水性能。首先用KH-550对粉煤灰进行表面改性,再通过偶联剂中—NH2基团与异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)的反应制得表面带有—NCO基团的改性粉煤灰。原位反应制备可紫外光固化的WPU/FA复合材料,复合体系中粉煤灰的掺杂量达到5%。利用扫描电子显微镜(SEM)观察了粉煤灰颗粒及复合物薄膜的表面形态,测试结果证明这种回收利用的无机粒子能够改善水性聚氨酯材料的耐水性能和机械性能,其耐热性能也有明显的提升。     

聚氨酯-环氧树脂复合乳液研究进展

综述了聚氨酯和环氧树脂相互改性乳液的研究进展。聚氨酯改性环氧树脂乳液的方法包括物理共混法、化学共聚的单组分法与双组分法以及聚氨酯固化剂改性法,改性乳液涂膜的力学性能和柔韧性明显提高。环氧树脂改性聚氨酯乳液的方法包括物理共混法和化学共聚的直接改性法、间接改性法,改性乳液的固含量提高,涂膜的硬度、耐水性、耐化学品性增强。     

D-氨基葡萄糖盐酸盐改性聚氨酯的制备及抗菌性能研究

利用D-氨基葡萄糖盐酸盐作为功能性扩链剂对水性聚氨酯改性,通过红外、乳液固含量、乳液稳定性、乳液粒径、膜力学性能、膜吸水率、膜抗菌活性等,对改性水性聚氨酯进行了结构和性能测试。讨论了D-GAH的用量对乳液的物理性能、膜力学性能、膜的耐水性和抗菌性的影响。研究表明D-氨基葡萄糖盐酸盐的添加量在0.2%～1.0%以内,对乳液的物理性能和膜力学性能影响很小,且当添加量大于0.8%膜表现出明显的抗菌性。     

硅氧烷改性水性聚氨酯的交联机理及成膜性能研究

通过一种温和的反应合成了一种侧链含有硅氧烷基团的二元醇,利用FTIR对其结构进行了表征。将该二元醇作为扩链剂引入水性聚氨酯主链中,将含硅基团引入聚氨酯分子中,由于硅氧烷基团的水解作用形成分子链间交联结构。实验结果发现,改性后的水性聚氨酯材料表现出良好的表面性能,同时材料的耐水性、耐溶剂性、耐化学品性以及机械性能得到明显提高。     

高性能水性UV固化聚氨酯的合成与性能研究

用环氧丙烯酸酯(EA)、羟基硅油合成了环氧/有机硅改性水性光固化聚氨酯乳液(WPU);研究了EA、羟基硅油、亲水扩链剂二羟甲基丁酸(DMBA)的用量,中和度和硅烷偶联剂的添加量对乳液和涂膜性能的影响。用红外光谱和接触角测量仪对树脂进行表征。结果表明:通过EA、羟基硅油改性的水性光固化聚氨酯涂膜的硬度高、附着力强、耐水性较好,克服了未改性水性光固化聚氨酯的缺点。当EA用量为4%、羟基硅油为2%、DMBA为8%、中和度为80%、硅烷偶联剂的添加量为1%时,水性光固化聚氨酯乳液的综合性能较好,树脂接触角大大提高。     

硅烷改性聚氨酯丙烯酸酯的合成研究

以氨基硅烷偶联剂为基础,对以异氰酸酯基为端基的聚氨酯丙烯酸酯预聚体进行再封端,合成一系列不同封端率的单组分湿固化聚氨酯丙烯酸酯树脂。测试结果表明:硅烷偶联剂成功接枝在聚氨酯丙烯酸酯预聚体上。产物的表干时间、粘接强度、耐热耐水性得到较大改善。     

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。     

硅烷偶联剂改性水性聚氨酯的合成与性能研究

以聚醚210、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)为主要原料,二羟甲基丙酸(DMPA)为亲水性扩链剂,胺类硅烷偶联剂为后扩链剂,按不同配比合成了系列有机硅改性水性聚氨酯分散体。主要考察了硅烷偶联剂质量分数对水性聚氨酯乳液的稳定性、乳液粒径以及胶膜吸水性和耐热性的影响。结果表明,随硅烷偶联剂质量分数的增加,乳液粒径增大,分散稳定性良好,胶膜的耐水性明显提高;胶膜的耐热性能明显提高,并且发生了交联反应;胶膜的ATR红外显示体系中形成的脲键随硅烷偶联剂的质量分数增加而增多。     

硅烷偶联剂改性二氧化硅用于制备单组分聚氨酯密封胶

用不同硅烷偶联剂改性二氧化硅用于制备单组分聚氨酯密封胶,并考察了改性后密封胶的100%模量、断裂伸长率、储存性能、与玻璃粘接性能及触变性能。结果表明:KH-570改性二氧化硅所制备的单组分聚氨酯密封胶具有最佳的综合性能。添加2.5%的KH-570改性二氧化硅,聚氨酯密封胶的100%模量为0.67MPa,拉伸强度为1.53MPa,断裂伸长率为610%,与玻璃100%内聚破坏粘接,储存性能及触变性能良好。     

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。     

改性超细滑石粉及其对聚氨酯弹性体性能的影响

研究了超细滑石粉的改性及其对聚氨酯(PUR)弹性体性能的影响。结果表明,当采用质量分数为1.0%~1.2%的硅烷偶联剂(γ-氨丙基三乙氧基硅烷)处理超细滑石粉时能获得分散性良好、活性指数较高的改性超细滑石粉;在PUR基体中添加约15%的改性超细滑石粉时,此种PUR弹性体具有较好的综合力学性能,良好的耐油性、耐水性及加工收缩性、尺寸稳定性。     

本期导读

纳米材料的应用及其复合涂料性能一直备受关注。李俊梅等采用纳米硅溶胶的特性来改性水性聚氨酯。研究表明,硅溶胶在WPU中分散得比较均匀,硅溶胶粒子和聚氨酯粒子间存在相互作用,硅溶胶的加入可提高PU的力学性能、耐水性、硬度、热稳定性以及阻燃性;顾辉平等采用硅烷偶联剂对氮钒共掺杂纳米二氧化钛进行     

氨基硅油改性水性聚氨酯

南京大学化学化工学院多相高分子课题组研制了一种新型有机硅改性聚氨酯乳液。制备方法为将含羧酸盐基团的聚氨酯预聚体在含少量自制的氨基硅油乳液的水中扩链、乳化而成。聚氨酯水乳液呈半透明状,稳定性好。研究表明,硅氧烷在胶膜表面富集,对聚氨酯材料有明显的表面改性作用,且胶膜耐水性提高。经有机硅改性的水性聚四氢呋喃型聚氨酯的胶膜的力学性能同未经有机硅改性的相比稍有提高,但变化不大:拉伸强度分别是77.7ＭＰａ和66.9ＭＰａ,伸长率分别是1000%和860%。氨基硅油改性水性聚氨酯@刘益军     

阳离子水性聚氨酯的耐水性研究

通过正交法研究了多元醇、亲水基团含量、交联剂和扩链剂对胶膜吸水率的影响,分别对用丙烯酸酯、环氧树脂和羟基硅油改性的阳离子水性聚氨酯的耐水性进行了研究.实验结果表明,对阳离子水性聚氨酯耐水性影响因素从大到小排列依次是多元醇、亲水基团含量、交联剂和扩链剂.对阳离子水性聚氨酯进行改性能够提高其耐水性.