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。     

梳状有机硅共聚改性水性聚氨酯的制备与性能研究

以异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、聚四氢呋喃二醇(PTMG2000)、双尾型二羟基硅油、二羟甲基丙酸(DMPA)、1,4-丁二醇(BDO)、三乙胺、水合肼为主要原料,采用预聚体分散法合成了梳状有机硅改性水性聚氨酯(Si-WPU),研究了反应指数(R值,NCO/OH)、亲水基含量、有机硅含量对Si-WPU性能的影响。结果表明:随着R值的逐渐升高,Si-WPU膜的撕裂强度逐渐提高,断裂伸长率逐渐减小,拉伸强度先增加后减小,当反应指数为1.5,亲水基含量为5%,有机硅含量15%时,所得Si-WPU的疏水性、力学性能和卫生性能最好。     

基于水性聚氨酯涂层的微球发泡技术

以聚醚二元醇、异氟尔酮二异氰酸酯(IPDI)、1,4-丁二醇(1,4-BDO)、2,2-二羟甲基丙酸(DMPA)等作为主要原料,合成硬段含量适中的水性聚氨酯。在其中加入微球发泡剂、有机硅流平剂、有机硅消泡剂等获得了适合合成革发泡用浆料。研究了不同发泡剂对发泡后合成革的微观结构、发泡倍率、密度、透气性、透水汽性、比表面积等因素的影响。结果表明:微球发泡剂与水性聚氨酯树脂的相容性良好,发泡后合成革的发泡倍率增大约2-5倍,比表面积增大,泡孔均匀、细密。透气渗透系数约为未发泡革的22.6倍。     

有机硅嵌段水性聚氨酯整理剂的合成和应用

以异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、端羟基有机硅嵌段聚醚(自制)、二羟甲基丙酸(DMPA)、1,4-丁二醇(BDO)为主要原料,亚硫酸氢钠为封端剂,合成有机硅线段水性聚氨酯乳液(WPU)。以棉针织物抗起毛起球性能及手感为评判标准,对DMPA质量分数,R值[n(—NCO)/n(—OH)]以及端羟基硅油的相对分子质量进行优化。结果表明:R值为1.3,DMPA质量分数7%(对单体总质量),硅油相对分子质量2 000时,所合成的整理剂均匀分散并拥有良好稳定性,且处理后织物抗起毛起球性能及手感良好,与未经整理剂处理的织物相比提高1~2级。     

水性聚氨酯用于发泡合成革的制造研究

以聚醚二元醇、异氟尔酮二异氰酸酯(IPDI)、1,4-丁二醇(1,4-BDO)、2,2-二羟甲基丙酸(DMPA)等作为主要原料,合成硬段含量适中的水性聚氨酯。在其中加入发泡剂、有机硅流平剂、有机硅消泡剂等,获得了适合合成革发泡用浆料。研究了不同发泡剂对发泡后合成革的微观结构、厚度、密度、透气性、透水汽性、比表面积等因素的影响。结果表明:AC发泡剂经改性后,分解温度降低,并与树脂的熔融温度(160～180℃)匹配,发泡后的合成革的密度下降,比表面积增大,泡孔均匀、细密。发泡后合成革厚度最高达到0.895mm,透气渗透系数良好,透湿性能最高为327.622mg/cm2·24h。     

合成革用有机硅改性水性聚氨酯的合成及应用北大核心

采用预聚体法,通过引入聚醚改性羟基硅油(S-900),合成有机硅改性水性聚氨酯(WPU);系统研究了不同异氰酸酯值(R值)、不同聚酯/聚醚多元醇软段以及S-900的用量,对WPU乳液性能和应用性能的影响。结果表明:当R值为1.6,选用聚己二酸-2-甲基丙二醇酯(PMA2000)为聚酯多元醇软段,S-900加量为6%时所得水性聚氨酯综合性能优异,将其应用于水性合成革时,产品的环保性、剥离强度、耐寒性、耐摩擦色牢度等,均超过了QB/T 2958-2008《服装用聚氨酯合成革》的指标要求。     

合成革用有机硅改性水性聚氨酯的合成及应用

采用预聚体法,通过引入聚醚改性羟基硅油(S-900),合成有机硅改性水性聚氨酯(WPU);系统研究了不同异氰酸酯值(R值)、不同聚酯/聚醚多元醇软段以及S-900的用量,对WPU乳液性能和应用性能的影响。结果表明:当R值为1.6,选用聚己二酸-2-甲基丙二醇酯(PMA2000)为聚酯多元醇软段,S-900加量为6%时所得水性聚氨酯综合性能优异,将其应用于水性合成革时,产品的环保性、剥离强度、耐寒性、耐摩擦色牢度等,均超过了QB/T 2958-2008《服装用聚氨酯合成革》的指标要求。     

PVC合成革用水性聚氨酯消光剂的合成研究

以甲苯二异氰酸酯(TDI)聚酯二元醇聚醚二元醇、二羟甲基丙酸(DMPA)、三乙胺(TEA)等为主要原料合成水性聚氨酯的预聚体,将二氧化硅(SiO_2)在含有N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷(KH792)的水溶液中进行表面处理,并将其直接乳化聚氨酯的预聚体,SiO_2表面的活性氨基基团与乳化后聚氨酯预聚体分子链端的异氰酸酯(-NCO)反应,进行二次扩链。将SiO_2接枝到聚氨酯分子链上,合成了消光水性聚氨酯的表面处理剂,讨论了R值、DMPA、SiO_2用量对水性聚氨酯性能的影响。通过红外光谱、热重差热分析仪、激光粒度仪、扫描电镜等仪器对改性SiO_2及产品胶膜的进行表征,结果表明:改性后SiO_2应用于产品后,水性聚氨酯的黏度适中、稳定性优异、消光度高、力学性能良好,产品在PVC人造革上的附着力优异。可作为合成革用水性聚氨酯消光表面处理剂使用。     

有机硅嵌段水性聚氨酯的合成及工艺研究

以异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、有机硅嵌段聚醚(自制)、二羟甲基丙酸(DMPA)、1,4-丁二醇(BDO)和亚硫酸氢钠为主要原料合成有机硅嵌段水性聚氨酯。以产物的NCO质量分数、乳液性能为评价指标,对合成工艺进行优化。结果表明:在85℃预聚80 min,催化剂二丁基二月桂酸锡用量0.05%、R值1.3、DMPA用量7%的条件下,产物的外观、离心稳定性良好,且黏度较低。经其整理的腈纶织物抗起毛起球性达到3～4级,柔软性提高到4级,白度基本无变化。     

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。     

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。     

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。     

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。     

磷酸酯改性水性聚氨酯胶黏剂的制备及表征

以聚酯二元醇(PBA)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、磷酸酯、2,2-二羟甲基丙酸(DMPA)、1,4-丁二醇(BD0)、三乙胺(TEA)和水等为基本原料,合成了一系列磷酸酯改性的水性聚氨酯(WPU)胶粘剂。利用红外光谱(FT-IR)、热重(TC)分析等测试方法对胶粘剂的结构和性能进行了分析、测试和表征,并研究了磷酸酯加入量、软硬段比例和DMPA含量等因素对胶粘剂性能的影响。结果表明:w(磷酸酯)=2.6%(相对于预聚物质量而言),其氧指数为28%,垂直燃烧测试显示PU的阻燃性能已达到UL-94V-2级。     

高固含量水性聚氨酯乳液的制备及其性能研究

以聚四氢呋喃二醇(PTMG)为软段,甲苯二异氰酸酯(TDI)为硬段,二羟甲基丙酸(DMPA)为亲水扩链剂,通过丙酮法制得了一系列聚氨酯预聚体,按不同n(—NCO)/n(—OH)(R值)及DMPA质量分数复配后分散成混合型水性聚氨酯乳液(WPU).考察R值、DMPA质量分数对复合型乳液及胶膜性能的影响.结果表明:不同R值复配所得乳液固含量没有明显提高;R=1.8,w(DMPA)=3%与w(DMPA)=6%的预聚体按质量比3/1复配,能制备固含量达48%左右的水性聚氨酯乳液,其胶膜的耐水性及机械性能处于中间水平.     

蓖麻油改性水性聚氨酯的制备及表征

以异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、聚四氢呋喃醚二醇(PTMG,Mn=2 000)、1,4-丁二醇(BDO)和二羟甲基丙酸(DMPA)为基础原料,利用蓖麻油(C.O)作为改性剂,制备蓖麻油改性水性聚氨酯(CWPU)。检测不同用量的C.O对CWPU胶膜疏水性、机械性能的影响。研究表明:当C.O用量为4%时,CWPU胶膜的综合性能较好,胶膜水接触角较大,吸水率较低,拉伸强度较高。采用红外光谱(FT-IR)及X射线衍射(XRD)分别表征了聚合物的结构和胶膜的结晶性能,结果表明CWPU已成功制得,C.O的引入使得CWPU胶膜的结晶性下降。原子力显微镜(AFM)分析表明CWPU胶膜的微相分离程度降低。     

羊绒针织物抗起毛起球剂的合成及应用

采用聚四氢呋喃(PTMG)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,二羟甲基丙酸(DMPA)作为亲水性扩链剂合成聚氨酯预聚体,利用—NH2与—NCO的反应性接入三元嵌段硅油,制备有机硅共聚水性聚氨酯羊绒针织物抗起毛起球剂.以织物抗起毛起球性能及手感为评判标准,对DMPA用量、R值[n(—NCO)/n(—OH)]以及硅油用量进行了优化.结果表明:DMPA用量为3.5%(对单体总质量),R值=1.4,硅油用量为20%(对单体总质量)时,所合成的整理剂具有良好的离心稳定性,且经其处理的羊绒织物抗起毛起球性能及手感较好,与未经整理剂处理的织物相比约提高1~2级.     

合成革用水性消光表面处理剂的制备与应用

以异佛尔酮二异氰酸酯与聚合物多元醇为主要原料,采用预聚体分散的方法,制备出水性聚氨酯,探讨亲水扩链剂含量及聚合物多元醇分子质量对水性聚氨酯性能的影响,对其进行红外表征和热重分析;并将合成的水性聚氨酯与合适的助剂复配,制成水性聚氨酯消光表面处理剂,应用于合成革后处理工艺,分析其应用性能。研究结果表明:亲水基含量为5%,聚合物多元醇分子质量为2 000时,可合成出性能良好的聚氨酯乳液,制备出的水性聚氨酯消光处理剂的消光度高,抗粘连性好。     

蓖麻油改性水性聚氨酯及其性能

为提高水性聚氨酯涂层织物的拒水性,以蓖麻油(CO)改性水性聚氨酯乳液,并用于织物涂层。研究了CO和二羟甲基丙酸(DMPA)用量对乳液及胶膜性能的影响,测定了涂层织物的性能。结果表明:随着CO用量的增加,乳液粒径变大,分布变宽,稳定性变差,外观由半透明变为乳白色;胶膜的水接触角增大,吸水率降低,拉伸强度先升后降,断裂伸长率降低。随着DMPA用量的增加,乳液粒径变小,分布变窄,稳定性变好,外观由乳白色变为半透明;胶膜的接触角降低,吸水率增大,拉伸强度增大,断裂伸长率降低。当蓖麻油用量为7%、DMPA用量为4%时,改性乳液稳定,胶膜耐水性和力学性能好,涂层织物耐静水压高。研究表明:适量CO改性有助于水性聚氨酯涂层织物耐静水压的提高。     

生物质疏水型水性聚氨酯的制备与性能

以异佛尔酮异氰酸酯(IPDI)、聚醚二元醇(PPG-2000)、氨基硅油(ASO)为主要原料,二羟甲基丙酸(DMPA)、1,4-丁二醇(BDO)、赖氨酸乙酯作为扩链剂,通过调整DMPA和赖氨酸乙酯的质量比,采用预聚体分步聚合法制备了一种生物相容性较好的疏水型水性聚氨酯乳液,对乳液进一步处理制得胶膜。采用力学性能测试和酶降解试验,研究了各因素对材料性能的影响。结果表明,当R(NCO∶OH)=1.5,氨基硅油15%,赖氨酸乙酯与DMPA质量比为4∶6时,胶膜的各项性能较好。与采用BDO、DMPA作为扩链剂的聚氨酯胶膜相比,前者热稳定性、力学性能、拒水性能和降解性能较优。