OMMT／WPU复合乳液的制备及其性能研究

采用超声辅助法制备了有机蒙脱土/水基聚氨酯(OMMT/WPU)复合乳液,采用透射电镜(TEM)、红外(FT-IR)、X-射线衍射(XRD)、激光粒度仪等对复合乳液及材料进行了分析及性能测试.结果表明,OMMT在WPU乳液中得到较好的分散,并与聚氨酯(PU)大分子间有强烈的相互作用;WPU中加入OMMT有助于提高PU硬段微区的结晶性和微相分离的程度;随着OMMT含量的增加,OMMT/WPU复合材料的耐水性、拉伸强度先增加后下降,伸长率降低,OMMT的质量分数为1.0%时,OMMT的剥离程度最好,复合材料的综合性能最佳.     

四种晶型六硝基六氮杂 异伍兹烷的密度测定

以 X射线衍射仪测得的晶体学数据计算了六硝基六氮异伍兹烷的四种晶型 (α- HNIW1/ 2 H2 O,β- HNIW,γ- HNIW和 ε- HNIW)的晶体密度 ,同时根据 GJB772 A- 97,40 1.1所规定的密度瓶法实测了上述四者的密度。计算值分别为 1.992 g/ cm3 、1.989g/ cm3 、1.918g/ cm3 及 2 .0 44 g/ cm3 ,实测值分别为 1.937g/ cm3 、1.983g/ cm3 、1.918g/ cm3 及 2 .0 35 g/ cm3 ,计算值比实测值分别高 0 .0 5 5 g/ cm3 、0 .0 0 6g/ cm3 、0 g/ cm3 及 0 .0 0 9g/ cm2 。     

用支化水性聚氨酯包覆HNIW的研究

以甲苯二异氰酸酯（TDI）、聚氧化丙烯多元醇（TDB-2000和TMN-450）、双羟甲基丙酸（DMPA）和丁二醇（BDO）为原料，采用丙酮回流法合成了硬段质量分数为45％的支化水性聚氨酯（WBPU），用FT-IR、^1HNMR及DSC对所得产物进行表征。FTIR和^1HNMR图谱显示，所得产物为目标化合物；DSC测试结果显示，合成的支化水性聚氨酯树脂在299℃和380℃出现分解吸热双峰；SEM和FT-Raman光谱显示，制备的支化水性聚氨酯乳液采用破乳法对六硝基六氮杂异伍兹烷（HNIW）进行了包覆；撞击感度试验显示，HNIW包覆后的特性落高由25．1cm提高到31．6cm，表明支化性聚氨酯能降低HNIW的冲击感度。     

喷雾干燥法制备ε-CL-20/EPDM复合炸药及其性能表征

以ε-CL-20(六硝基六氮杂异伍兹烷)为主体炸药,三元乙丙橡胶(EPDM)为胶粘剂,采用喷雾干燥法制备了ε-CL-20基PBX(聚合物粘接炸药)。研究结果表明:通过喷雾干燥法可使EPDM成功包覆在CL-20晶体表面,制得的包覆产物为ε-CL-20/EPDM复合炸药;与细化CL-20相比,ε-CL-20/EPDM的撞击感度明显降低,包覆样品的特性落高(H50)值从25.12 cm升至41.36 cm,表观活化能由182.58 k J/mol增至230.24 k J/mol,热爆炸临界温度由244.18℃增至245.60℃,说明ε-CL-20/EPDM复合炸药的热稳定性更好。     

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。     

改性炭黑对水性聚氨酯涂膜导电性的影响

采用原位乳液合成法,以炭黑(CB)为芯材、聚氨酯(PU)为壁材,制备聚氨酯改性的炭黑粒子(CB-PU)。通过FTIR、TG、SEM、EDS等对样品进行了表征。结果表明,炭黑粒子表面成功包覆了聚氨酯层,改性后粒子粒径约为50~250 nm,改性粒子中聚氨酯质量分数为58.7%,CB-PU在水中的均匀分散性与稳定性相比CB明显提高。将改性前、后炭黑粒子与水性聚氨酯(WPU)涂料复合得到不同CB或CB-PU含量的导电涂料(CB/WPU、CB-PU/WPU),经涂覆、烘干得到导电膜材。结果显示,由于CB-PU在涂膜中分散性的提高,增大了涂料中导电粒子的网络密度和网络强度,CB-PU/WPU涂膜的导电性能显著提高;当保持体积电阻率约为3.3×103?·cm时,涂膜中CB的含量由CB/WPU中的12%(以PU的质量为基准,下同)下降到CB-PU/WPU中的6%。涂膜力学测试表明,纯WPU涂膜的断裂伸长率为487.5%,CB-PU/WPU涂膜为485.5%,而CB/WPU涂膜则下降到335.3%。     

水悬浮法制备-εHNIW基传爆药的工艺研究

为获得高能低感传爆药,以六硝基六氮杂异伍兹烷为主体炸药,用水悬浮法制备了ε-HNIW为基的传爆药.通过正交试验优化了制备工艺,并对影响包覆效果的主要因素进行了研究.用傅立叶红外光谱(FT-IR)、扫描电子显微镜(SEM)及撞击感度测试等手段对包覆样品进行表征.结果表明,影响包覆效果的因素顺序为:温度＞搅拌速度＞加料速度＞真空度;确定了最佳工艺条件:试验温度70℃、真空度0.05 MPa、搅拌速度700 r/min、加料速度0.725 mL/s.包覆过程中ε-HNIW晶型结构没有发生改变;包覆后样品撞击感度的特性落高H50比原料ε-HNIW提高了27 cm.     

改性六方氮化硼/水性聚氨酯涂料的制备与性能

以聚甘油-10(PG)作为稳定剂,超声下对六方氮化硼(h-BN)进行剥离和改性制得PG功能化的少层h-BN纳米粒子(GB).利用GB与水性聚氨酯(WPU)共混得到WPU/GB.通过FTIR、TG、AFM和TEM对GB进行了表征,证实了少层GB的成功制备.动电位极化和电化学阻抗谱测试表明,WPU/GB涂层比纯WPU涂层具有更高的耐腐蚀性能.GB含量为1.0％(以WPU的质量为基准,下同)的WPU/GB1.0复合涂层的耐腐蚀性能最好,极化电阻为1.33×107?·cm2,阻抗|Z|可达到5.37×107?·cm2.此外,与纯WPU相比,WPU/GB1.0腐蚀电流密度从2.64×10–8 A/cm2减小至3.32×10–9 A/cm2,腐蚀电压从–0.309 V增大到–0.037 V,保护效率高达98.74％.     

工艺温度对F2604/HMX复合粒子包覆效果及撞击感度的影响

为了解工艺温度对PBX炸药性能的影响,采用相分离法将氟橡胶(F2604)包覆在奥克托今(HMX)表面,制备了F2604/HMX复合粒子;通过扫描电镜(SEM)和X射线光电子能谱(XPS)对复合粒子的微观形貌和元素含量变化进行表征;采用分子动力学模拟不同工艺温度下F2604对HMX包覆效果的影响;采用特性落高法测试了F2604/HMX复合粒子的撞击感度。结果表明,随着温度的升高,样品中的N元素含量先降低后升高,包覆度先升高再降低;当工艺温度为50℃时,复合粒子的表面平滑、规整,N元素含量最低,包覆度为58.25%,包覆效果最好;分子动力学模拟结果表明,50℃时F2604/HMX复合体系结合能最高,为197.24 kJ/mol,形成的F2604/HMX体系最稳定;随着温度的升高,撞击感度特性落高H 50先升高后降低,50℃时样品的特性落高最高,为81.7 cm,与20℃时相比提高了78.8%;50℃时,F2604和HMX之间的相互作用力最强,形成的复合体系稳定性最好,使得包覆和粘结效果增强,从而降低了撞击感度。     

水性聚氨酯包覆黑索今的性能及影响因素研究

以水性聚氨酯(WPU)乳液作为黑索今(RDX)的包覆材料,以撞击感度和热感度作为衡量指标,采用单因素分析法优选出WPU包覆RDX的最佳工艺条件。结果表明:采用单凝聚法包覆RDX,当RDX的粒度为120~300目(铁筛网)、w(WPU)=2.0%(相对于RDX质量而言)和w(阳离子型表面活性剂)=1%(相对于物质总质量而言)时,RDX的包覆效果较好,此时包覆后RDX的撞击感度和热感度降幅较大。     

丙烯酸酯类低聚物改性水性聚氨酯压敏胶的性能研究

以聚醚多元醇和IPDI(异佛尔酮二异氰酸酯)为主要原料,以自制的DJW-330(丙烯酸酯类低聚物)为WPU(水性聚氨酯)乳液的化学改性剂,采用自乳化法合成了性能良好的改性WPUA(水性聚氨酯丙烯酸酯)乳液。结果表明:当R=n(-NCO)/n(-OH)=0.95、w(DJW-330)=1.4%时,改性WPUA乳液的稳定性较好,其粒径分布变宽,耐热性略高于未改性WPU乳液;由于DJW-330与WPU分子间是以化学键的形式结合,故此时改性WPUA压敏胶的初粘力(14#号球)、持粘力(100 min)和180°剥离强度(5.38 N/cm)同时达到最大值。     

丙烯酸酯改性磺酸型水性聚氨酯乳液的合成及性能研究

以甲苯二异氰酸酯(TDI-80)、聚酯二元醇为主要原料,1,4-丁二醇(BDO)为小分子扩链剂,丙烯酸羟乙酯(HEA)为封端剂,乙二胺基己磺酸钠(N60)为亲水扩链剂,成功制备了封端型水性聚氨酯乳液(WPU)。再以甲基丙烯酸甲酯(MMA)和丙烯酸丁酯(BA)对上述乳液进行接枝共聚,成功制备出丙烯酸酯-水性聚氨酯复合乳液(WPUA)。通过红外(FTIR)、透射电镜(TEM)、热重分析(TGA)、耐水性和力学性能测试等分析手段研究了WPUA乳液及其涂膜的结构与性能。结果表明,WPUA乳液具有良好的室温贮存稳定性及成膜性能,与WPU乳液相比,WPUA乳液粒径有所增大,且粒子呈核壳结构。其胶膜的耐热性、耐水性和力学性能较WPU胶膜均有所提高。     

聚氨酯-聚丙烯酸酯共聚乳液的制备及形态研究

以聚醚二元醇(GE-210)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)和二羟甲基丙酸(DMPA)为主要原料,制备了水性聚氨酯(WPU)乳液;再采用丙烯酸丁酯(BA)和甲基丙烯酸甲酯(MMA)与WPU乳液共聚制备水性聚氨酯-聚丙烯酸酯(WPUA)复合乳液。讨论了WPUA乳液及胶膜的性能,并采用FT-IR、XRD、SEM和AFM等分析手段研究了WPUA涂膜的结构和形貌。结果表明,WPUA乳液具有良好的室温贮存稳定性及成膜性能,胶膜为无定型结构,透光率90%。与WPU乳液相比,WPUA乳液粒径有所增大,对基材的浸润性更好;其胶膜耐水性能明显提高;SEM和AFM分析同时显示,WPUA胶膜微观呈现"脊-谷"结构。     

紫外光固化碳纳米管改性水性聚氨酯涂膜

以异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、聚乙二醇(PEG400)、2,2-双羟甲基丙酸(DMPA)和甲基丙烯酸-2-羟乙酯(HEMA)为主要原料,合成光固化水性聚氨酯丙烯酸酯预聚体,以三乙醇胺中和后,原位引入经浓硝酸处理过的碳纳米管(CNTs),制备了光固化水性聚氨酯碳纳米管复合乳液(WPU/CNTs),加入光引发剂后交联固...     

Preparation and characterization of water-based polyurethane–acrylic hybrid nanocomposite emulsion based on a new silane-containing acrylic macromonomer

A new silane-containing acrylic macromonomer, maleimidedoethoxybutoxydimethylsiloxy butyl acrylate (MEBDMSBA), based on maleic anhydride (MA), ethanolamine (EA), 1,4-butanediol (BDO), dichlorodimethylsilane (DCDMS), and acrylic acid (AA) has been synthesized for formulation of waterborne polyurethane (WPU). Also a series of new silane-containing WPU, methyl methacrylate (MMA), MEBDMSBA, and montmorillonite (MMT) with organically modified montmorillonite (OMMT) content (1.25 wt%) hybrid nanocomposites have been successfully prepared by the emulsion polymerization in the presence of a WPU dispersion, using ammonium peroxodisulfate (APS) as an initiator. The WPU dispersion has been synthesized by a polyaddition reaction of isophorone diisocyanate (IPDI) on polypropylene glycol (PPG-1000) and dimethylol propionic acid (DMPA) as chain extender. The monomer was characterized by Fourier transformer infrared spectroscopy (FTIR), elemental analysis, proton (¹H NMR), and carbon (¹³C NMR) nuclear magnetic resonance spectroscopes, respectively. The nanocomposite emulsions were also characterized using Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR) and laser light scattering. Thermal properties of the copolymers were studied using thermogravimetric analysis (TGA) and differential scanning calorimetry (DSC). The OMMT was characterized by FTIR and X-ray diffraction (XRD). The morphology of copolymers was investigated by scanning electron microscopy (SEM) and transition electron microscopy (TEM), and then the effects of silane concentrations on the water absorption ratio were examined. Results showed that OMMT could improve the properties of emulsion; in other words, the properties of nanocomposite emulsion were better when compared with those of the silane–acrylate emulsion.     

聚苯乙烯和聚丙烯酸丁酯无皂核壳乳液聚合反应的研究

聚苯乙烯 (PS)和聚丙烯酸丁酯 (PBA)复合乳液是无皂乳液聚合反应生成的 ,采用丙烯酸丁酯加到聚苯乙烯种子微粒中反应得到的。PS/PBA复合微粒的结构通过红外光谱图明显的吸收峰特征而得到证实。纯PS微粒和低BA含量的PS/PBA微粒几乎是球形和规则的 ,而随着BA单体含量的增加 ,PS/PBA复合微粒的粒子尺寸变大和呈现类似高尔夫球形状。同时 ,本文进一步研究了PS/PBA复合微粒的表面形态学     

甲基丙烯酸羟乙酯改性水性聚氨酯的合成与应用

以甲苯二异氰酸酯(TDI)和聚乙二醇(PEG)为原料,选用2,2-二羟甲基丁酸(DMBA)为扩链剂合成水性聚氨酯(WPU),通过甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)对水性聚氨酯进行封端,采用自乳化法,制备了HEMA改性水性聚氨酯乳液(HEMA-WPU)。通过红外、核磁和热重法(TG)分别表征了WPU和HEMA-WPU的分子结构及其热分解行为。结果表明,与WPU相比,HEMA-WPU的耐热性能明显提高,用该乳液上胶处理后的碳纤维/环氧树脂复合材料的层间剪切强度(ILSS)与未上胶的样品相比提高了7.5%,达到64.5 MPa。     

粒径可控的聚丙烯酸丁酯/聚甲基丙烯酸甲酯核壳乳液的制备及表征

采用种子乳液聚合法制备了聚丙烯酸丁酯(PBA)乳液,然后通过第二单体甲基丙烯酸甲酯的预溶胀法聚合制备了PBA/聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)乳液,用激光散射粒度仪和透射电子显微镜对乳液粒径和结构进行了表征.结果表明,当乳化剂十二烷基硫酸钠质量分数为丙烯酸丁酯的1.5%时,可制备粒径为53.6 nm且分布窄的PBA种子乳液;通过调整补加乳化剂、单体与种子乳液的用量,可制得粒径为53.6～443.8 nm的一系列单分散PBA乳液;PBA/PMMA乳液具有完善的核壳结构,且在核壳两相间存在着一个过渡层.     

环氧树脂改性含氟丙烯酸酯/有机蒙脱土复合乳液的研究

以丙烯酸六氟丁酯(HFBM)为功能性单体,有机蒙脱土为改性剂,甲基丙烯酸甲酯(MMA)、丙烯酸丁酯(BA)和丙烯酸(AA)为主要单体,采用乳液聚合法合成了含氟丙烯酸酯/有机蒙脱土(PFA/OMMT)复合乳液,并用环氧树脂乳液对其进行共混改性,探讨了环氧树脂的环氧值和用量对共混乳液所成漆膜性能的影响.结果表明:环氧值越小...     

羧酸盐/磺酸盐复合型WPU胶黏剂的制备与表征

在以丙酮法合成固含量约为50%的磺酸盐WPU乳液胶黏剂的研究基础上,以羧酸盐改性磺酸盐WPU乳液胶黏剂制备复合型胶黏剂,研究了羧酸盐改性对磺酸盐型WPU胶黏剂性能的影响。结果表明,当DMPA用量1.6%,A95用量1.8%,聚酯多元醇中n(PBA2000)/n(PBA3000)为4/6,多异氰酸酯中n(HDI)/n(IPDI)为4/6时,WPU乳液黏度适中,分散稳定,耐水性良好,力学性能及粘接性能优异。红外光谱分析表明,成功合成了复合型WPU;DSC分析表明复合型WPU熔融温度约为48.03 ℃,磺酸盐WPU熔融温度为45.52 ℃,复合型WPU成峰面积更大,结晶性能更优;TEM分析显示,两种WPU乳液粒子均呈球形,均匀分散,粒径分布分析显示复合型WPU乳液粒径分布较磺酸盐WPU乳液更宽;GPC分析表明两种WPU分子量接近,改性对相对分子质量的影响不大;TGA分析表明550 ℃时到达热分解终点,磺酸盐WPU耐热性能稍占优势;综合性能分析结果显示两种胶黏剂都显示出良好的耐热性,力学性能及粘接性能方面,复合型WPU乳液胶黏剂明显有较大提高,同时其性能相比传统方法合成的羧酸/磺酸盐WPU也有较大提高。