蓖麻油基聚氨酯——聚丙烯酸酯复合乳液研究

以聚酯二元醇(PBA)、蓖麻油(C.O)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、二羟甲基丙酸(DMPA)为主要原料合成了蓖麻油基水性聚氨酯(WPU)乳液;以此乳液作为种子通过乳液聚合技术制备了性能优异的聚氨酯-聚丙烯酸酯(PUA)复合乳液。讨论了丙烯酸酯(PA)对PUA材料的耐热、耐水性能的影响,同时探讨了丙烯酸酯与聚氨酯比例、丙烯酸单体中软硬段比例不同对材料性能的影响。     

用蓖麻油合成内交联水性聚氨脂的研究

用甲苯二异氰酸酯（TDI），聚醚N-220（Mn=2000），二羟甲基丙酸（DMPA），蓖麻油（C.O）反应合成水性聚氨酯。讨论了NCO/OH摩尔比，亲水单体（DMPA）含量，蓖麻油含量对水性聚氨酯（WPU）耐水性、力学性能、涂膜手感、接触角的影响。     

单组分水性聚氨酯树脂产品设计基本规律的研究

以聚醚(N-220、N-210)、聚己内酯二醇(PCL)、甲苯二异氰酸酯(TDI)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、六亚甲基二异氰酸酯(HDI)、蓖麻油(C.O.)、二羟甲基丙酸(DMPA)等为主要原料合成了一系列水性聚氨酯(WPU),研究软段类型、硬段类型、NCO/OH物质的量比对WPU耐水性、力学性能、涂膜手感的影响,总结了水性聚氨酯产品的设计规律。     

聚酯型聚氨酯乳液的合成及性能

以异佛尔酮二异氰酸酯（ IPDI）、六亚甲基二异氰酸酯（HDI）和聚己二酸 1,4-丁二醇酯二醇（ PBA）为主要原料制备系列水性聚氨酯乳液（ WPU）。采用红外光谱仪、差式扫描量热仪、 X-射线衍射仪、电子拉力机等对 WPU进行结构表征;为了从聚集状态上对聚氨酯结晶性有更深层次的探究,对 WPU进行了定伸情况下的测试。结果显示：随着硬段含量的增加,硬段 -软段间的氢键相互作用减小,微相分离程度增加,结晶性能降低;随着伸长率的增加,氢键相互作用和结晶性能都表现出先减小后增大的趋势。当硬段含量为 14. 73%时,聚氨酯胶膜拉伸强度达到 40. 11 MPa,剥离强度为 93. 7 N/（25 mm）。     

PET薄膜用水性聚氨酯胶黏剂的制备

以聚对苯二甲酸-3-甲基-1,5-戊二醇酯二醇(TPA-1000)、聚乙二醇(PEG-2000)为软段、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、一缩二乙二醇(DEG)、2,2-二羟甲基丙酸(DMPA)为硬段,合成了一系列水性聚氨酯胶黏剂,用于PET薄膜的粘接。用傅里叶变换红外光谱(FTIR)表征了聚氨酯的结构,同时对聚氨酯胶膜进行了拉伸、耐水性、DSC和T型剥离等测试。结果表明,随着聚乙二醇含量的减少,大大增加了胶膜的力学性能和耐水性能,胶膜的热稳定性能有所提高,粘接强度先增加后减小,质量比TPA-1000∶PEG-2000=1∶1时,T型剥离强度达到最大值4.55 N/25 mm。     

聚丙烯/改性高岭土复合材料的制备及性能表征

采用乙酸钾插层改性高岭土后,与十八胺共混球磨制得表面疏水的插层改性高岭土,再与聚丙烯(PP)熔融共混制得聚丙烯/改性高岭土复合材料。采用傅里叶变换红外光谱(FTIR)、X射线衍射仪(XRD)对改性高岭土进行表征;扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、拉力机和热重分析仪分别对复合材料的表面形貌、力学性能和热学性能进行测试。结果显示,插层改性后高岭土d001为1.42 nm,增加0.7 nm,插层率达到79.65%;改性高岭土片层较均匀分散在聚丙烯基体中,随着改性高岭土的添加量的增加,复合材料力学性能和热稳定性均明显改善,当改性高岭土的填充量为7%时复合材料的拉伸强度比纯PP增加34.22%,断裂伸长率增加29.33%。     

苯酐改性聚乙二醇型聚氨酯固态电解质的制备与性能

以异佛尔酮二异氰酸酯（IPDI）、聚对苯二甲酸-3-甲基-1,5-戊二醇酯二醇（TPA-1000）、聚乙二醇（PEG-2000）、一缩二乙二醇（DEG）为主要原料合成了一系列热塑型聚氨酯弹性体,然后加入20%的锂盐（LiTFSI）制备不同的全固态电解质（SPE）。结果表明,随着TPA-1000含量的减少和PEG-2000含量的增加,SPE的耐热性增加,玻璃化转变温度减小,拉伸强度减小,断裂伸长率增加。SPE的离子电导率与温度的关系基本符合Arrhenius方程,在80℃,SPE（除纯PEG-2000的电解质外）的电化学窗口均达到4.0V以上,其中质量比TPA-1000：PEG-2000=1：2（SPE4）综合性能最佳,力学为1.87Mpa、电导率为2.15?10-4 S cm-1、窗口为4.3V。以SPE4组装的全固态电池在80℃、0.2C下放电比容量为150 mAh/g。     

改性纤维素纳米晶/水性聚氨酯复合材料的制备

采用甲苯二异氰酸酯(TDI80/20)对纤维素纳米晶(CNC)进行表面改性,通过原位聚合的方式将改性CNC掺入水性聚氨酯(WPU)基体中,合成改性CNC/WPU复合材料,探讨了改性CNC添加量对复合材料性能的影响。通过马尔文激光粒度仪、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、X-射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、拉力机和热重分析(TGA)等测试,分别对乳液的形态以及胶膜的断面形貌、力学性能和热学性能进行了表征。结果表明,随着改性CNC添加量的增加,乳液粒径变大、分布变宽,胶膜的力学性能和热稳定性明显改善。当改性CNC添加量为1%时,胶膜吸水率为8. 73%,拉伸强度达到26 MPa。     

异氰酸酯类型对热塑性聚氨酯弹性体性能的影响

分别以5种异氰酸酯为硬段,聚己二酸1,4-丁二醇酯二醇(PBA)为软段,制备了不同异氰酸酯型的热塑性聚氨酯弹性体(TPU)。通过傅里叶变换红外光谱(FTIR),差示扫描量热(DSC)和电子拉伸等测试对其结构和性能进行表征,探究了异氰酸酯类型对热塑性聚氨酯弹性体的软硬段相互作用、PBA结晶性和机械性能的影响。结果表明,HDI-TPU氨基氢键化程度最高,HMDI-TPU的硬段间氢键化程度、软段结晶度最高,IPDI-TPU的氢键化程度、软段结晶度最低。在制备的5种异氰酸酯型TPU中,HDI-TPU的拉伸强度为29.47 MPa,断裂伸长率874%,邵D硬度44,综合机械性能最佳。     

水性聚氨酯基锂离子电池粘结剂的制备与性能

以聚氧化丙烯二醇、异佛尔酮二异氰酸酯、三羟甲基丙烷聚乙二醇为主要原料制备水性聚氨酯(WPU),再以水性聚氨酯为粘结剂与磷酸铁锂(Li Fe PO4)和导电炭黑(SP)混合,得到正极膜片,通过循环、倍率等测试,研究以水性聚氨酯为粘结剂与以聚偏氟乙烯为粘结剂所组装的电池的电化学性能。研究表明,以水性聚氨酯为粘结剂按质量比m(Li Fe PO4)∶m(WPU)∶m(SP)=90∶5∶5调浆制备的正极膜所组装锂离子电池电化学性能最优,在0. 2,1,2,3,5 C时,放电容量分别为162,131,105,90,69 m Ah/g,以0. 2 C倍率循环500次,容量保持率为78. 8%。