环氧树脂改性水性聚氨酯的合成研究

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),合成了环氧改性的双键封端水性聚氨酯乳液.乳液由于含有不饱和双键而具有感光性能,故此乳液可用作水性紫外光固化涂料或胶粘剂的预聚物.实验结果表明,随着环氧树脂用量的增大,涂膜的硬度、耐水性、耐溶剂性及力学性能增强,但乳液外观和稳定性变差,故适宜的环氧树脂添加量为4%～8%.通过傅立叶变换红外光谱、粒径分析仪、凝胶渗透色谱(GPC)和透射电镜(TEM)等对乳液进行了表征.粒径分析仪分析显示,加入环氧树脂后,水性聚氨酯(WPU)分散体粒径增大,粒径分布变宽.凝胶渗透色谱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.     

水性导电涂料导电性能及屏蔽效能研究

研制了以片状镀银铜粉为导电填料,水性聚氨酯乳液和水性丙烯酸乳液为成膜树脂的水性导电涂料.分析了成膜树脂、填料含量、溶剂种类、涂层厚度对涂膜导电性能的影响,并通过涂层的微观结构和导电机理,探讨了造成这些影响的原因.测试结果表明该涂料有较好的电磁屏蔽效能.     

扩链剂对水性聚氨酯树脂性能的影响

通过马来酸酐与多元反应形成羧基酯多元醇,然后再与其他的单体和ＴＤＩ－８０、交联剂以及扩链剂等反应,制备了含羧基的聚氨酯预聚体,将其分散于三乙醇胺的水溶液中,制备了水性聚氨酯,并对扩链剂的种类和用量对树脂性能的影响进行了研究,发现氨基扩链剂比羟基扩链剂更有利于提高树脂的力学性能,但是乳液的粒径比较大。     

水基丝印油墨性能及印刷适性研究

目的研究分析不同配方和比例原材料对水基丝印油墨性能和印刷适性的影响。方法分别以聚氨酯乳液、丙烯酸树脂乳液、水性色浆为主剂,增稠剂、干燥剂、消泡剂等为辅助剂配置水性油墨;利用平行板粘度计、旋转粘度计等检测油墨的粘度、软硬程度、流动值、拉丝性能、耐抗性等相关性能。结果随着丙烯酸树脂乳液相对于水性色浆比例的增大,粘度逐渐增加,丝头越短,油墨越硬,光泽度提高;随着聚氨酯乳液相对于水性色浆比例的增大,粘度逐渐减小,丝头越长,油墨先变软后变硬,光泽度降低;随着增稠剂加入量的增大,油墨粘度增大;随着催干剂的加入,油墨干燥时间缩短。结论丙酸烯树脂乳液与水性色浆的质量比为5∶1时为较优配方;聚氨酯树脂乳液与水性色浆的质量比为3∶1时为较优配方。     

单丝拉伸断裂法探究上浆剂改性炭纤维与聚碳酸酯的界面黏结性

为了探究不同上浆剂对炭纤维/聚碳酸酯复合材料界面黏结性的影响,采用自制水性聚碳酸酯乳液、聚醋酸乙烯酯乳液、聚氨酯乳液与聚乙烯乳液等上浆剂对炭纤维进行表面改性。采用红外光谱(IR)和热重-质谱联用(TG-MS)仪分析上浆剂的化学结构;采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线光电子能谱仪(XPS)与热重分析仪(TG)等研究上浆改性炭纤维的表面结构。为了量化地分析炭纤维与聚碳酸酯的界面剪切强度,采用单丝拉伸断裂法得到界面剪切强度。结果表明,水性聚氨酯乳液上浆改性后的炭纤维与聚碳酸酯的界面剪切强度最高(29.19 MPa),这是由于聚氨酯中含有较多的氨酯键,可与树脂形成较多的氢键。相对而言,水性自制乳液与聚醋酸乙烯酯乳液涂层后的炭纤维与聚碳酸酯之间只有物理吸附作用,因此界面黏结性略弱。     

TMP/蔗糖改性鞋用水性聚氨酯胶粘剂的合成及性能表征

以聚乙二醇(PEG)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)为基料.三羟甲基丙烷(TMP)、蔗糖为交联剂改性制备水性聚氨酯胶粘剂.通过差示扫描量热(DSC)、凝胶渗透色谱(GPC)和激光粒度仪等考察了TMP含量对水性聚氨酯乳液和胶膜性能的影响,确定TMP在蔗糖体系中的最佳含量,并将制备的胶粘剂用于不同鞋材的粘接.结果表明,随着...     

塑料复合膜用水性聚氨酯胶粘剂的合成与表征

采用水性聚氨酯种子乳液与丙烯酸酯共聚的方法,制备了稳定的改性水性聚氨酯胶粘剂乳液,用FTIR及DSC分析表征了该共聚物的结构,通过改性聚氨酯胶粘剂粒度、乳液稳定性、耐水性、力学性能、粘接强度的测试,研究了丙烯酸酯含量及种类对水性聚氨酯乳液胶膜性能的影响.结果表明:丙烯酸酯的共聚加入改善了水性聚氨酯膜的耐水性、非极性基材之间的粘合力,当丙烯酸酯含量小于16%时,共聚物胶膜具有较好的力学性能.     

合成条件对单组分水性聚氨酯胶粘剂性能的影响

研究了合成条件对单组分水性聚氨酯胶粘剂性能的影响,并对聚氨酯乳液做了红外分析.结果表明,内加交联剂A和B与水性聚氨酯乳液发生了交联反应,从而提高了水性聚氨酯胶粘剂的粘接强度,两者混合使用效果较佳.聚酯聚醚多元醇复配能提高水性聚氨酯的综合性能,当羧基含量为1.2%(质量分数)、NCO/OH比值(摩尔比)为1.3时,水性聚氨酯胶粘剂粘接性能较好.适量加入小分子扩链剂双酚A或丁二醇,可提高水性聚氨酯胶粘剂的硬度和粘接强度,降低其吸水率.     

环氧-聚氨酯复合乳液的合成及表征

以甲苯二异氰酸酯(TDI-80)、聚醚二醇(N220)、二羟甲基丙酸(DMPA)、环氧树脂为主要原料,合成了环氧-聚氨酯复合乳液。主要讨论了环氧树脂对水性聚氨酯乳液及其涂膜性能的影响。实验结果表明,环氧-聚氨酯乳液的表面张力、粘度,涂膜的硬度、耐水性及力学性能随着环氧树脂用量的增大而增强,但乳液外观和稳定性变差,故适宜的环氧树脂添加量为4%～8%。采用傅里叶变换红外光谱、粒径分析仪、凝胶渗透色谱(GPC)、透射电镜(TEM)对乳液和涂膜进行了表征。傅里叶变换红外光谱分析表明,环氧树脂的环氧基和羟基都参与了反应。粒径分析仪和凝胶渗透色谱分析显示,加入环氧树脂后,水性聚氨酯(WPU)分散体粒径和分子量增大,粒径分布和分子量分布均变宽。     

两性离子型水性聚氨酯构效关系研究

以异佛尔酮而异氰酸酯、含磺酸基的聚酯二元醇、聚己二酸丁二醇酯二醇、1,4-丁二醇为原料,以叔胺型扩链剂为亲水扩链剂,将含有阴离子磺酸基的水溶性聚酯多元醇引入到阳离子性的水性聚氨酯分子结构中,制备出含有阴、阳两性离子型聚氨酯。利用红外光谱、透射电子显微镜、激光粒度分析仪、原子力显微镜、扫描电子显微镜和乳液电位分析等手段对两性离子乳液进行了分析表征,结果发现两性离子水性聚氨酯在不同pH值环境下具有不同的电离状态,乳液在酸性条件下,zeta电位为50.4mV,呈现阳离子性,乳液在碱性条件下,zeta电位为-48.3mV,乳液显示为阴离子性,说明水性聚氨酯具有阴、阳两性特征。因此两性离子型水性聚氨酯较单一离子特性的水性聚氨酯在烘干过程中更容易产生胶粒与胶粒间作用力,能够表现出更大初粘性,更适合制备水性聚氨酯粘合剂。     

聚脲的合成与应用

聚脲主要通过二异氰酸酯和二胺或二异氰酸酯和水反应聚合得到,聚合方式主要有直接聚合、溶液聚合、乳液聚合、气相沉积聚合等。文中综述了聚脲较新的研究进展,讨论了反应注塑与喷涂聚脲弹性体、聚脲微胶囊、聚脲气相沉积聚合等应用,并展望了聚脲的研究和应用前景。     

聚氨酯/羧基丁苯胶胶乳的表面施胶及其交联对纸张表面强度及耐折度的影响

以聚己内酯二元醇（CAPA）为软缎,甲苯二异氰酸酯（TDI）为硬段,二羟甲基丙酸（DMPA）为亲水单体,采用自乳化法制备了水性聚氨酯乳液,并用此聚氨酯乳液与羧基丁苯胶（XSBRL）以及外加交联剂氮丙啶（aziridine）进行复配制得水性聚氨酯/羧基丁苯胶复合乳液。实验研究了此复合乳液对纸张的表面施胶性能,并优化了合成工艺条件。研究表明,当n能,并且氮丙啶的加入能进一步提高纸张的表面强度和耐折度。     

聚氨酯与聚丙烯酸酯混合乳液(PU+PA)共聚氯乙烯复合树脂的性能研究

采用预聚体分散法,以甲苯2,4-二异氰酸酯(TDI)、聚醚(PPG)和二羟甲基丙酸(DMPA)为主要原料,用三乙胺(TEA)为中和剂合成了阴离子水性聚氨酯(PU);以丙烯酸丁酯(BA)为原料,采用乳液聚合的方法制备聚丙烯酸酯乳液(PA),并与PU共混形成(PU+PA)混合乳液。在高压釜中以混合乳液为种子进行氯乙烯(VC)原位共聚,制备了(PU+PA)/PVC复合乳液树脂。通过电子万能试验机、冲击试验机、扫描电子显微镜(SEM)、TA-2000热分析仪和维卡软化点温度测定仪等手段对(PU+PA)/PVC复合树脂进行了测试和表征。结果表明:耐热性较好的PA的加入,不但提高了材料的耐热性能,还能有效地改善复合树脂的抗缺口冲击强度。当PA/PU为4/6,聚醚分子量为3000时,(PU+PA)/PVC复合树脂的缺口冲击强度最大。     

水性聚氨酯制备工艺对乳液黏度和胶粒尺寸的影响

以异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、聚四氢呋喃醚二醇(PTMG)、聚己内酯二醇(PCLD)、2,2-二羟甲基丙酸(DMPA)以及1,4-丁二醇等为主要原料,经自乳化法分别制备出IPDI型水性聚氨酯PTMG-PU、PCLD-PU。红外光谱(FT-IR)测试证实了二者结构上的差别。通过研究合成制备工艺过程中多种因素对乳液黏度及胶粒粒径的影响,发现当控制中和度为90%~100%、n(NCO)/n(OH)比为1.13~1.20、DMPA质量分数为2.5%~9.0%以及乳化时叶片转速为1500 r/min~2000 r/min、加水速度为100 mL/min~200 mL/min(体系总体积200 mL)时,可制得乳液黏度和胶粒粒径适中且固含量可达40%以上稳定的IPDI型聚氨酯乳液。     

高固含量磺酸型水性聚氨酯的制备与性能

以异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、聚(1,6-己二醇/新戊二醇-己二酸)(PHNA)、1,4-丁二醇(BDO)、乙二胺基乙磺酸钠(AAS)的水溶液(50%)为主要原料,三乙胺(TEA)为中和剂,利用2种乳化方法和不同的AAS用量制备了一系列的磺酸型水性聚氨酯乳液,并对乳液和胶膜的性能进行了测试。结果表明,与直接法相比,乳液分散法可以得到更高固含量的乳液;当AAS含量为2.2%时,乳液固含量能达到60%以上;乳液的透射电镜图像表明,乳液分散法可以对乳液粒径进行良好的设计与控制;乳液分散法引入了具有更小粒径和更多硬段的粒子,物理交联点增加,胶膜变得更致密;AAS含量为2.2%时,乳液分散法得到的胶膜吸水率为33.71%,拉伸强度为9.90 MPa,断裂伸长率为1262%,与直接法相比,胶膜吸水率降低66.24%,拉伸强度提高0.61 MPa,断裂伸长率降低110%。     

TiO_2填充聚氨酯弹性体复合材料的性能

以聚己二酸乙二醇酯二醇(PEA)、甲苯二异氰酸酯(TDI)、3,3-二氯-4-4-二苯基甲烷二胺(MOCA)为原料,采用预聚法合成聚氨酯弹性体,并选用微米级的TiO2对聚氨酯弹性体进一步增强,考察了TiO2加入量及交联剂MOCA用量对聚氨酯弹性体复合材料力学性能的影响。结果表明,微米级的TiO2对聚氨酯弹性体的力学性能有一定的提高,并且在TiO2加入量为4%(相对于PEA而言),MOCA用量为理论用量的82%~87%时,复合材料综合力学性能最好。SEM对其表面和断口形貌分析表明,TiO2在复合材料中分布较均匀,其断裂为韧性断裂。     

以高岭石稳定的Pickering乳液为模板制备高岭石聚脲微胶囊及相变性能研究

相变微胶囊以其优异的储热性能被广泛用于建筑节能等领域,但是,由于传统相变微胶囊常以表面活性剂所稳定的乳液为模板,由单一高分子聚合物形成囊壁,导致其热稳定性和储热性能较低。本文通过在高岭石稳定的水/石蜡乳液界面处引发异佛尔酮二异氰酸酯和水发生聚合反应,成功获得了囊壁为高岭石聚脲包封客体为石蜡的相变微胶囊。结果表明:相变微胶囊形貌规整呈球形,微胶囊平均粒径为42μm并可通过调控乳液液滴大小实现尺寸调控;该微胶囊的石蜡包封率达85.3%,相变点为49.6℃,热分解温度为218℃,相变潜热高达175.7 J/g。以高岭石稳定的Pickering乳液为模板所制备的相变微胶囊具有良好的热稳定性和相变潜热,有望作为相变储热材料应用于节能领域。     

含氟硅聚氨酯-丙烯酸酯复合乳液的合成

以异佛尔酮二异氰酸(IPDI)、聚丙二醇(PPG)、端羟丙基硅氧烷(PDMS)、二羟甲基丙酸(DMPA)及1,4-丁二醇(BDO)为主要原料,采用溶液聚合法合成有机硅改性水性聚氨酯(SiPU)。以SiPU为种子乳液,并作为复合乳液的壳层,加入核层单体丙烯酸丁酯(BA)、甲基丙烯酸甲酯(MMA)及甲基丙烯酸十二氟庚酯(DFMA),通过乳液聚合得到氟硅改性聚氨酯-聚丙烯酸酯(FSiPUA)复合乳液。考察了PDMS及DFMA用量对乳液聚合过程及乳胶膜表面疏水性能的影响。采用FT-IR、CA、TEM、DSC及TG等表征复合乳液涂膜结构与性能。结果表明,FSiPUA复合乳液呈现核壳结构,在PDMS和DFMA的协同作用下,当PDMS和DFMA用量分别为m(PDMS)/m(PU)=5.5/100和m(DFMA)/m(AA)=15/100时,涂膜的表面自由能低至21.67 mN/m,对去离子水接触角达102.3°,涂膜耐热性有一定提高。     

非铵盐型PUA乳液接枝PVC复合树脂的制备与表征

采用聚乙二醇单甲醚(MPEG)、异氟尔酮二异氰酸酯(IPDI)和甲基丙烯酸β-羟乙酯(HEMA)合成混合单体。然后与丙烯酸丁酯(BA)反应,通过乳液聚合的方法合成了聚氨酯-丙烯酸酯(PUA)复合乳液。以此为种子进行氯乙烯(VC)原位接枝乳液共聚,制造出了一种新型的PUA/PVC复合树脂。采用透射电镜(TEM)、动态力学分析仪、扫描电镜(SEM)等手段对PUA/PVC乳胶粒的形态、乳液PUA动态力学性能以及材料的断面形貌进行了研究。     

pH值对水性聚氨酯及其接枝共聚物分散液形态的影响

以甲苯二异氰酸酯、二元醇、不饱和扩链剂为原料,通过自乳化法合成了阴离子型水性聚氨酯,在微量铜离子存在的情况下,用甲基丙烯酸甲酯对其进行接枝共聚,并用动态激光光散射粒度分析仪对不同pH值下水性聚氨酯及其接枝共聚物的粒径进行了测量,用透射电镜对胶束的粒子形态进行了观察,研究结果表明,在相同pH条件下,聚乙二醇型水性聚氨酯的粒径比聚丙二醇型的粒径大,二者接枝共聚后的聚氨酯水乳液的粒径比接枝前要小。当pH值为强碱性时,水性聚氨酯乳液呈透明溶液状态,pH值为强酸性时,乳液变得不稳定,有沉淀出现。接枝后水性聚氨酯共聚物的乳胶粒子出现微相分离,形成壳-核结构。