水性油墨用环氧丙烯酸酯乳液的制备研究

采用半连续种子乳液聚合法制备环氧-丙烯酸酯复合乳液,并以钛白粉为颜料、水性树脂为分散树脂的色浆配制了凹版水性油墨.讨论了乳化剂种类及用量,对乳液及其涂膜性能的影响和引入环氧树脂对乳液和水性油墨性能的影响,并通过FTIR,DSC对乳液进行分析和表征.研究表明环氧树脂与丙烯酸酯发生了接枝反应;当复合乳化剂用量为4.5%,环氧树脂E-44用量为5%时所得环氧丙烯酸酯乳液及其配制的水性油墨性能优异.     

聚氨酯-环氧树脂复合乳液的合成与性能

以甲苯二异氰酸酯(TDI)、聚醚二元醇(N220)、环氧树脂(E20)为原料合成了聚氨酯-环氧树脂复合乳液(WPUE)。研究了NCO/OH摩尔比、交联剂(TMP)用量、环氧树脂(E20)用量、亲水扩链剂(DM-PA)用量对乳液及涂膜性能的影响。用红外光谱(FT-IR)、热重分析(TG)和差示扫描量热分析(DSC)对膜的结构和热稳定性进行了表征。结果表明,当NCO/OH摩尔比为1.2~1.4,TMP用量为2.5%~3%,E20用量为4%~6%,DMPA用量为7%~9%时,乳液储存期可达12个月,其涂膜具有较好的性能:硬度0.67,拉伸强度11.6 MPa,吸水率约为6.8%,主要性能均优于WPU。     

包装复合膜用松香改性水性聚氨酯胶粘剂

利用松香改性水性聚氨酯胶粘剂,研究了二羟甲基丙酸(DMPA)用量、NCO/OH值、松香用量对乳液性能的影响,比较了改性前后该胶粘荆对多种塑料薄膜的粘接性能.实验结果表明改性后的胶粘剂对多种塑料薄膜具有较强的粘接能力.     

涂料用有机硅、环氧复合改性水性聚氨酯的制备

选用异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、聚己二酸1,4-丁二醇酯(PBA)、二羟甲基丙酸(DMPA)、1,4-丁二醇(BDO)为主要原料,用双酚A型环氧树脂和氨基硅烷复合改性制备水性聚氨酯。研究了体系中n(—NCO)∶n(—OH)、DMPA用量、环氧树脂与氨基硅烷的配比对乳液及涂膜的影响,并通过傅里叶红外光谱仪、粒径分析仪、接触角仪和热重分析仪(TGA)对乳液及涂膜进行了表征。结果表明:n(—NCO)∶n(—OH)为1.5∶1,DMPA用量为5%~7%,环氧树脂添加量为8%,氨基硅烷的用量为4%时,乳液外观及稳定性好,平均粒径为24.56nm;涂膜硬度达2H,吸水率仅为2.3%,耐热性显著提高;综合性能优异,可作为防腐蚀涂料用树脂,应用于多领域。     

环氧改性水性聚氨酯的合成及因素分析

用异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、聚丙二醇2000(PPG2000)、2,2-双(羟甲基)丙酸(DMPA)为主要原料合成预聚体,环氧树脂(E44)开环合成环氧改性水性聚氨酯(EWPU),考察了不同影响因素对EWPU乳液及胶膜性能的影响。首先,通过FT-IR证实了环氧改性水性聚氨酯的合成;然后,经过TG测试证明了改性后水性聚氨酯耐热性能优于水性聚氨酯;最后详细探究了DMPA量、—NCO与—OH的摩尔比(R值)、硬单体配比以及环氧量对EWPU乳液粒径、贮存稳定性、涂膜耐水性、涂膜耐磨性和力学性能的影响。结果表明,当DMPA量为5%、R值为1.5、硬单体配比为35%、EP量为8%时,EWPU乳液的综合性能最优。     

环氧树脂改性水性聚氨酯胶粘剂的性能研究

通过丙酮法合成了一系列在软、硬段均含有离子基的水性聚氨酯分散液,采用共混法重点研究了环氧值,环氧树脂加入量以及R值(NCO/OH比)和离子基含量对水性聚氨酯乳液性能和胶粘剂粘接性能的影响。结果表明:选择E-44具有最佳的工艺和性能平衡,当E-44含量为3(wt%,质量分数),R值为1.3和离子基含量为1.15(wt%,质量分数)时所合成粘合剂的乳液稳定性,耐热性能和最佳的粘合性能。     

环氧树脂改性水性聚氨酯乳液的制备研究

传统的单一聚氨酯乳液存在耐水性和耐热性较差的缺点，目前最有效的方法是对其进行改性，以增强聚氨酯乳液胶粘剂的性能，使其应用更加广泛。控制异氰酸酯指数(R值)为3.5,以聚丙二醇(PPG1000)和甲苯二异氰酸酯(TDI)为主要原料合成聚氨酯预聚体，使用环氧树脂对聚氨酯乳液进行改性。用控制变量法将不同环氧值的环氧树脂和不同添加量的环氧树脂分别作为2个变量，讨论2个变量对乳液及胶膜性能的影响，按照相关标准对其性能进行了测试与表征。结果表明：在相同用量下，环氧树脂E-44的改性效果好于其他类型环氧树脂，E-44添加量为15%(质量分数)时，制备的改性材料性能最佳。     

塑料膜用环氧大豆油改性水性聚氨酯胶粘剂的制备

以环氧大豆油为改性剂合成了具有良好稳定性的环氧大豆油改性聚氨酯乳液,并以该乳液配制出复合塑料膜用水性聚氨酯胶粘剂.考查了-NCO/-OH的比R值、环氧大豆油和三羟甲基丙烷用量对乳液的性能和粘接强度的影响,发现当R值为1.05～1.15,环氧大豆用量为5%～7%,TMP用量为2%～3%时,聚氨酯乳液的胶膜的吸水率较低,粘接强度大,以该乳液配制的胶粘剂可满足复合塑料膜的需要.     

水性聚氨酯胶粘剂及其在包装领域的应用

分析了反应原料及其用量对水性聚氨酯乳液性能的影响,综述了水性聚氨酯胶粘剂研究进展及其在包装领域的应用,指出初始异氰酸基(NCO)与羟基(OH)摩尔比为3.5,总量的异氰酸基(NCO)与羟基(OH)摩尔比在1.2～1.8之间,中和剂三乙胺(TEA)与二羟甲基丙酸(DMPA)的摩尔比为(0.73～0.78): 1,有机锡类催化剂用量在0.1%～0.2%之间,DMPA含量在3%～8%之间,水性聚氨酯乳液性具有较优异的性能.     

聚氨酯NCO/OH值对低发射率涂层耐环境性能的影响

为了探究聚氨酯树脂中NCO/OH值对涂层红外低发射率涂层耐环境性能的影响，优选3种不同NCO/OH值的聚氨酯作为粘合剂制备涂层，并对其进行红外发射率(8～14μm)测试、力学性能测试、电子显微镜(SEM)测试、耐环境性能测试、发射率与附着力的跟踪测试等。结果表明：较高的NCO/OH比例保证树脂双组分之间可以充分地交联，最终形成致密的交联网状结构，对提升涂层的耐环境性能具有积极作用。     

大豆油基多元醇改性水性聚氨酯胶黏剂的制备及性能研究

分别以自制大豆油基多元醇(P-OA-ESBO)、聚己二酸-1,4-丁二醇酯二醇(PBA)、聚ε-己内酯二醇(PCL)为原料制备了不同结构的脂肪族水性聚氨酯胶黏剂,在相同的R(NCO/OH)比和亲水基含量下对不同聚氨酯乳液进行了红外光谱、粒径、透射电镜、热重和差示热量表征及性能测试。结果表明:与以传统的石油类多元醇制备的水性聚氨酯相比,大豆油基多元醇改性的聚氨酯乳液粒径稍有增大,粘接强度有所下降,同时也展现出了良好的拉伸性能和较好的耐水性,且原料绿色可再生。     

醛酮树脂改性的阴/非离子型聚氨酯分散体的合成与性能

以二羟甲基丁酸(DMBA)、二羟基聚氧乙烯醚作亲水单体,醛酮树脂(KFR)、聚己二酸新戊二醇酯(PNA)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)为主要原料,采用预聚体法合成了阴/非离子型聚氨酯分散体(PUD)。研究表明,PUD的ζ电位均大于-30 mV,具有良好的乳液稳定性,阴/非离子型PUD具有较低的表面张力和更好的钙离子稳定性。亲水基团含量(HGC)的增加,阴/非离子摩尔比、醛酮树脂用量、NCO/OH摩尔比的减少使胶粒平均粒径减小,乳液黏度增大。醛酮树脂改性PUD粒径呈现双峰分布。透射电镜显示分散体胶粒呈球形结构。醛酮树脂改性的PUD配制成水性涂料后,涂膜铅笔硬度可达4H,且涂膜具有优异的附着力、柔韧性和耐水性。     

UV固化聚氨酯-丙烯酸酯水性上光油的合成

以甲苯二异氰酸酯(TDI)、1,4-丁二醇(BDO)、聚醚二元醇(DL-1000)、二羟甲基丙酸(DMPA)和甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)为主要原料,合成纸张上光油UV固化聚氨酯-丙烯酸酯(PUA)乳液。用傅里叶红外光谱仪(FTIR)和激光纳米粒度仪等对其进行了表征,讨论了TDI/DL-1000摩尔比、-COOH含量、NCO/OH摩尔比和光引发剂等因素对乳液及涂膜性能的影响。研究表明,TDI/DL-1000的摩尔比为4,-COOH含量为2.1%(wt),NCO/OH的摩尔比为1.5时,制得的乳液的外观好,具有较高的光泽度和硬度,良好的耐水性和柔韧性等优异性能。使用TPO和184复配光引发剂且用量为3%(wt,下同)时光油固化速度最佳。     

丙烯酸酯对水性聚氨酯乳液及其塑料凹版油墨的性能的影响

采用乳液共聚法制备了聚氨酯-聚丙烯酸酯(PUA)复合乳液,并以酞菁蓝为颜料配制了塑料凹版水性油墨,讨论了乙烯基单体甲基丙烯酸甲酯(MMA)和丙烯酸丁酯(BA)对PUA 乳液及其水性油墨的性能的影响.结果表明,随着MMA含量的增加,PUA复合乳液的粘度先减小然后增大.随着m(BA)/m(MMA)的增加,PUA乳液的粘度先变大随后减小.用固含量为30%(质量分数,后同)的PUA乳液配制的水性油墨的粘度随时间推移而增大.水性油墨的初干性随MMA与聚氨酯(PU)的质量比的增加而变好,但随着m(BA)/m(MMA)的增加而变差.当MMA与PU的质量比达到0.25后,水性油墨不仅对PET薄膜具有优异的附着牢度,对OPP薄膜也有良好的附着牢度,同时具有良好的耐水耐酸性能.     

水性聚氨酯复合包装胶粘剂的合成

以1,4-丁二醇(BDO)和二羟甲基丙酸(DMPA)为扩链剂,以环氧树脂E20改性聚氨酯(PU),得到环氧树脂改性的水性PU复合乳液.研究了BDO、DMPA和环氧树脂的量对乳液性能的影响.实验结果表明:当BDO含量为10%～15%,DMPA含量为9%～10%,环氧树脂(E20)含量为4%时,得到的PU复合乳液性能较佳,用该乳液配成的胶粘剂对PP/PE复合包装膜有很好的粘结性能.     

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.     

POSS/PUE纳米复合材料的制备与表征

利用多面体低聚倍半硅氧烷(POSS)对聚氨酯弹性体(PUE)进行了改性,研究了带有不同基团的POSS(八苯基POSS和乙烯基POSS)及不同用量的POSS对聚氨酯性能的影响.结果表明,聚氨酯弹性体的力学性能有一定提高.动态力学测试(DMA)表明,POSS/PUE的储能模量和阻尼性能得到提高,玻璃化转变温度变化不大.热失重分析(TGA)表明,八苯基POSS/PUE和乙烯基POSS/PUE复合材料的初始热分解温度比聚氨酯弹性体分别提高了28.6℃和15℃,材料热稳定性得到提高.通过扫描电镜观察到随着POSS含量的增加其在基体中的分散性下降.     

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.     

光固化聚氨酯-丙烯酸酯乳液的制备及对纸张的增强作用

以异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、聚己内酯二元醇(PCL1000)、二羟甲基丁酸(DMBA)、季戊四醇三丙烯酸酯(PETA)和丙酮等为原料合成了水性光固化聚氨酯-丙烯酸酯复合乳液,并利用该乳液对纸张进行表面施胶。通过傅立叶红外光谱(FT-IR)和光散射对乳液的结构进行了分析;研究了n(NCO)/n(OH)比值(R值)对乳液和涂膜耐水性和力学性能的影响,紫外光(UV)固化前后对纸张物理性能的影响。结果表明,当n(NCO)/n(OH)=1.6,m(PETA)=12.6%时,乳液具有良好的稳定性,涂膜呈现良好的耐水性和力学强度,吸水率降至3.66%;UV固化后纸张湿强度提高41.65%,纸张环压指数达到5.25N.m/g。     

亲水扩链剂和中和剂对环氧聚氨酯乳液性能的影响

以二羟甲基丙酸(DMPA)作为亲水扩链剂,三乙胺(TEA)为中和剂,环氧树脂为大分子扩链剂,合成了环氧聚氨酯复合乳液(PUE)。讨论了DMPA和TEA的加入方式、DMPA的含量及中和度对PUE乳液及涂膜性能的影响。结果表明:随着DMPA用量和中和度的增加,PUE乳液的外观、稳定性变好,粘度增大,粒径减小,涂膜的硬度和拉伸强度提高;吸水率随着DMPA用量的增加先减小后增大,随中和度的提高而增大。把质量分数为6%的DMPA溶于NMP,在反应后期加入到体系中,当中和度为90%～100%,采取后中和的工艺时,可得到综合性能较好的PUE乳液。