聚酯型水性聚氨酯羊绒抗起毛起球整理剂的合成及应用

以聚己二酸乙二醇-1,4-丁二醇酯二醇(PBA)为软段、二羟甲基丙酸(DMPA)为亲水性扩链剂,与异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)合成水性聚氨酯(WPU)预聚体,通过氨基聚醚嵌段三元共聚硅油(PBS)扩链接枝,制备了系列PBS改性WPU乳液和薄膜.采用红外光谱、胶膜水接触角、吸水率等对WPU结构和薄膜性能进行表征,并对羊绒针织物进行抗起毛起球整理.结果表明,WPU薄膜的耐水性和水接触角随着PBS含量的增大而提高,并且随着PBS含量的增加,羊绒针织物的抗起毛起球性有所改善,可提高1~2级,同时,织物的柔软性、透气性和透湿性良好.     

软段链结构对超支化水性聚氨酯性能的影响

以有机硅嵌段聚醚、聚己二酸-1,4-丁二醇酯(PEA)、聚丙二醇(PPG)分别为软段,与异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、二羟甲基丙酸(DMPA)和二乙醇胺(DEA)反应,制备了超支化水性聚氨酯乳液,同时利用制得的乳液整理织物。对乳液离心稳定性、黏度、含固量以及整理后织物的性能进行测试,研究了软段链结构对水性聚氨酯性能的影响;利用红外光谱表征了产物的结构。结果表明:以有机硅嵌段聚醚为软段制得的水性聚氨酯稳定性较好,黏度低;整理织物的抗起毛起球性能和耐湿摩擦色牢度均明显提高。     

氨基硅油改性水性聚氨酯的制备及应用

采用聚醚三元醇310、聚醚二元醇PPG为软段原料,异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)为硬段原料,2,2-双羟甲基丙酸(DMPA)为亲水性扩链剂,利用—NH2与—NCO的反应性,在水性聚氨酯(WPU)预聚体上接入端烷氧基氨基硅油,加水乳化,制备出乳液稳定且乳胶膜耐水性较好的氨基硅油改性WPU共聚物乳液。通过测定WPU共聚物乳液的离心稳定性、黏度、粒径以及乳胶膜的接触角、吸水率等,得到优化的合成工艺:软段原料m(PPG)∶m(GE-310)为2∶1,预聚反应时间90 min,预聚反应温度85℃;氨基硅油改性WPU的最佳工艺为:R值2.4,DMPA质量分数8%,氨基硅油质量分数9%,氨基硅油改性温度20~30℃。     

羧酸/磺酸盐型水性聚氨酯的性能研究

以N,N-(2-羟乙基)-2-氨基乙磺酸钠(BES-Na)和二羟甲基丙酸(DMPA)作为亲水扩链剂制备了一系列羧酸/磺酸盐型水性聚氨酯,采用DSC对其进行分析,并研究了不同BES-Na含量对水性聚氨酯乳液的外观、稳定性、黏度、平均粒径和薄膜的力学性能、硬度和吸水率的影响。结果表明:制备的WPU在45℃附近出现一个软段熔融吸热峰,WPU乳液外观和稳定性较好,平均粒径在75～110 nm。随着磺酸盐BES-Na含量的增大,乳液黏度增大,薄膜的拉伸强度和断裂伸长率提高,硬度增大,吸水率也逐渐提高。     

硬段含量对水基聚氨酯性能的影响

以聚四氢呋喃醚二元醇(PTMG)作为软段、以异氟尔酮二异氰酸酯(IPDI)、1,4-丁二醇(1,4-BDO)作为硬段、以2,2-二羟甲基丙酸(DMPA)为亲水扩链剂,合成一系列硬段含量不同的水性聚氨酯,并研究了硬段含量对合成革用水性聚氨酯性能的影响。结果显示:在R(—NCO/—OH)值,DMPA含量不变的情况下,硬段含量在40%时,聚氨酯膜的拉伸强度、断裂伸长率、吸水率、玻璃化转变温度等综合性能优良,适合合成革的制造。     

环保型阻燃织物整理剂的制备及性能

采用甲醛、二乙醇胺和亚磷酸二乙酯为原料,合成了阻燃单体N,N-二(2-羟乙基)氨甲基膦酸二乙酯(BHAPE),然后以BHAPE、聚氧化丙烯二醇(PPG2000)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、二羟甲基丙酸(DMPA)、1,4-丁二醇(BDO)和三羟甲基丙烷(TMP)为主要原料制备阻燃水性聚氨酯(WPU),并对棉织物进行整理。测试了阻燃水性聚氨酯的性能,研究了BHAPE质量分数对水性聚氨酯乳液、胶膜及整理后棉织物性能的影响。结果表明:试验成功地制备了BHAPE改性WPU整理剂;随着BHAPE用量的增加,改性WPU胶膜及其整理后的棉织物残炭量均增加,棉织物极限氧指数从17.8%提高到20.6%,阻燃性能优异。     

环氧改性混合聚醚型水性聚氨酯的合成及性能研究

以异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、聚醚多元醇(PPG-220)、聚醚多元醇(PPG-210)、环氧树脂(E-51)、二羟甲基丙酸(DMPA)等为主要原料,合成了一系列环氧树脂改性的水性聚氨酯(WPU)乳液。探讨了环氧树脂加入量和硬段含量对乳液和膜性能的影响。通过傅立叶变换红外光谱(FTIR)、耐化学品及拉伸测试,研究了改性树脂的结构、耐化学品性和力学性能;通过热重(TG)分析研究了聚合物膜的热性能。试验结果表明:一定量的环氧树脂改性可以明显增大聚氨酯的耐水性,且对提高聚氨酯硬段的热稳定性有帮助;随着体系硬段含量的上升,涂膜的吸水率增大,聚合物的耐热性降低。     

阴离子与非离子相结合合成高固含量水性聚氨酯—PEG400与DMPA配比对性能的影响

采用聚乙二醇(PEG,Mn=400)与二羟甲基丙酸(DMPA)相结合,合成高固含量水性聚氨酯。探索PEG400与DMPA以不同配比对乳液分散性、稳定性、固含量以及聚氨酯成膜吸水率、热性能、拉伸性能的影响。结果表明:大约3%的PEG400可替代0.8%的DMPA合成稳定的聚氨酯乳液,同时乳液固含量从42%(仅使用DMPA)提高到55%(3%PEG400+1.6%DMPA)。在聚氨酯中植入PEG400使聚氨酯软段玻璃化转变温度、成膜结晶度下降。相对单纯采用DMPA为亲水单体合成水性聚氨酯,PEG400与DMPA相结合,可以使水性聚氨酯耐水性及力学性能显著提高。     

水性聚氨酯防水透湿涂层剂的合成与性能

以合适结构和分子质量的聚酯和聚醚混合二元醇、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、二羟甲基丙酸(DMPA)、1,4-丁二醇(BDO)为主要原料,三乙胺(TEA)为中和剂,合成水性聚氨酯防水透湿涂层剂乳液。讨论了R值(反应物中—NCO基团与预聚反应中所有—OH基团的摩尔分数比)对乳液稳定性和薄膜力学性能的影响,及R值、软段中聚酯和聚醚配比对织物防水透湿性能的影响。优化的防水透湿型聚氨酯涂层剂乳液的合成工艺为:聚己二酸丁二醇酯二醇(PBA)/聚乙二醇(PEG)混合多元醇(n_(PBA):n_(PEG)=2:1)为软段组分,DMPA 3.6%,与IPDI进行预聚(R=1.4),然后用1,4-丁二醇100%扩链,三乙胺中和。经聚氨酯乳液涂层的织物的透湿量可达4 736.5 g/(m~2×24 h),静水压可达6.67 kPa,可满足服用要求。     

新型羊绒针织物抗起毛起球剂的合成及应用

采用聚碳酸亚丙酯二元醇(PPC)、聚四氢呋喃(PTMG)、聚酯二元醇作为聚氨酯预聚体软段原料,1,4-二羟基丙酸(BDO)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)作为硬段原料,以2,2-双羟甲基丙酸(DMPA)作为亲水性扩链剂合成聚氨酯预聚体,利用—NH2与—CNO的反应性接入三元嵌段硅油,制备出3种不同有机硅共聚水性聚氨酯羊绒针织物抗起毛起球剂,讨论了DMPA用量对整理剂性能的影响。并对3种不同聚氨酯软段合成的整理剂进行比较分析,结果表明:自制有机硅聚氨酯共聚物整理剂相对于传统单纯树脂整理或者硅油整理抗起毛起球效果提高了1~2级,并且在手感方面较传统整理剂有所改善,其中聚碳酸亚丙酯二元醇所代表的抗起毛起球剂性能基本介于聚醚和聚酯二元醇之间。     

水溶性聚氨酯CPUF填充剂的研究

本文介绍了以聚乙二醇、甲苯二异氰酸酯、扩链剂的阳离子终止剂等为原料，通过预聚、扩链、终止、中和、水稀释获得水性聚氨酯填充剂，在反应中就聚乙二醇分子量、链增长剂对产品水溶性，聚乙二醇水含量对聚合反应的影响进行了研究。     

水乳液阳离子型聚氨酯底层涂饰剂的研制

以1．6-六次甲基二异氰酸酯，聚醚和阳离子扩链剂为原料，通过预聚、扩链、中和和乳化获得水乳型阳离子皮革底层涂饰剂，在反应中就聚醚中K、Na含量，水含量和溶剂水含量对聚合物制备的影响进行了研究。     

功能性聚氨酯超纤底料研究

超纤小白鞋的制备对于超纤底料物性要求非常高,需要其具有细折痕、形状记忆性能、高剥离性及良好的染色性。采用单因素实验探究不同多元醇之间的比例及扩链剂的差异对超纤底料折痕、形状记忆性能、黏结力及染色性的影响规律。结果显示,当聚酯多元醇与聚醚多元醇质量比为1∶1时,制备的超纤底料具有较好的物性。     

聚醚硅油磷酸酯盐侧链结构与其性能的关系

以自制聚醚硅油与五氧化二磷反应,经中和制得聚醚硅油磷酸酯盐(SiPS),研究其聚醚侧链结构变化对性能的影响。随着聚醚链段中氧乙烯基(EO)含量的增加,分子量的提高,聚醚硅油磷酸酯盐亲水性增加,其表面张力变大,润湿性下降。EO含量的增加使硅油磷酸酯盐在油水界面的吸附力下降,乳化力下降;而聚醚链段分子量提高有助于乳化力提高。EO含量与分子量的增加均可提高硅油磷酸酯盐的吸湿性,改善其抗静电性。     

混合多元醇水性聚氨酯的合成与性能

采用六亚甲基二异氰酸酯（HDI）,聚酯多元醇（PBA）,聚醚多元醇（PPG）,二羟甲基丙酸（DMPA）为主要原料,制得各种聚酯聚醚混合型水性聚氨酯乳液。讨论了PBA/PPG配比、相对分子质量对水性聚氨酯乳液性能和力学性能的影响。结果表明：随着软段中聚酯组分含量的增加,涂膜的拉伸强度有增加的趋势,软段为纯聚醚和纯聚酯的聚氨酯膜表现出较好的伸长率;随着软段相对分子质量的增加,聚醚型聚氨酯膜的拉伸强度减小,聚酯型聚氨酯膜的拉伸强度增加。     

Synthesis of reactive waterborne polyurethane modified with quaternary ammonium chain extender and its color fixation properties

N-Methyl diethanolamine was adopted to react with isophorone diisocyanate to provide a dihydroxyl complex. The obtained complex was further modified by benzyl chloride through alkylation reaction to offer a cationic quaternary ammonium chain extender. Polyether glycol was selected as the soft segment to prepare the waterborne polyurethane (WPU) prepolymer. Then, as-prepared cationic chain extender was blocked into the achieved WPU prepolymer, and the residual NCO groups were tentatively terminated by NaHSO₃ at a low temperature to obtain WPU emulsion. The structure of WPU was confirmed by Fourier Transform Infrared spectrometry, Gel permeation chromatography, Thermogravimetric analysis, and scanning electron microscopy. The color fastness of dyed cotton fabrics was obviously promoted after treating by WPU latex, and the wet rubbing fastness of cotton fabrics obviously improved 1.5 grade.     

水性聚氨酯表面施胶剂的合成及其应用研究

水性聚氨酯(WPU)是近些年发展起来的一种新型表面施胶剂。通过预聚体法制得水性聚氨酯表面施胶剂,研究了n(NCO)∶n(OH)、二羟甲基丙酸(DMPA)含量以及分子结构对WPU施胶纸张抗水性能、表面性能以及强度性能的影响。结果表明,WPU施胶纸的抗水性能大幅度提高,Cobb值是未施胶纸的25.8%;光泽度是未施胶纸的10倍以上;平滑度是未施胶纸的7倍;耐折度、抗张指数也有一定的提高。WPU是一种具有广阔应用前景的表面施胶剂。     

羟基硅烷改性高固含量水性聚氨酯及性能研究

以聚四氢呋喃二醇、聚己二酸丁二醇酯、端羟基硅烷和异佛尔酮二异氰酸酯等为主要原料,以2,2-二羟甲基丙酸和磺酸型扩链剂为亲水扩链剂,采用自乳化和外乳化相结合的方法合成阴离子型高固含量水性聚氨酯乳液。考察了预聚时间、有机硅加量、乳化剂和扩链剂含量、R值(NCO/OH)等对乳液和成膜性能的影响。通过红外光谱、热重分析对改性前后水性聚氨酯结构进行表征。结果表明:预聚时间为2.0～2.5h,磺酸型扩链剂含量为0.27%,外乳化剂用量为1.6%,R=1.3,有机硅含量为2.5%时,能得到固含量53%、黏度低,稳定性、耐水性、耐热性优异的水性聚氨酯乳液。     

锦纶66纺丝油剂用聚醚的合成与性能

论述了以丙二醇为引发剂,用环氧乙烷(EO)、环氧丙烷(PO)合成无规聚醚的方法,讨论了聚醚结构与性能的关系。用该类聚醚配制成锦纶66纺丝油剂,对油剂的可纺性能进行了测定。实验结果表明,用RP04和RP09配成的油剂具有良好的平滑性、耐热性及润湿性,能够满足锦纶66纺丝油剂的需要。