水性聚氨酯亲水性扩链剂的研究进展

水性聚氨酯在涂料、医学、胶黏剂等领域都有着广泛的应用,而扩链剂是合成聚氨酯的一种关键原料。在扩链剂上引入某些特征基团就会对聚氨酯的性能产生一定的影响,亲水性扩链剂可以使水性聚氨酯具有良好的分散性或自乳化性能。羧酸型和磺酸型亲水扩链剂是目前使用较为普遍的阴离子型亲水扩链剂材料。该文简述了扩链剂的定义、作用以及亲水性扩链剂的种类,综述了羧酸型和磺酸型亲水扩链剂的研究进展,详细分析了磺酸型水性聚氨酯的高耐水性、高柔软性,高固含量等性能以及相比于羧酸型水性聚氨酯在各方面性能上的优势。文中还简述了非离子型亲水扩链剂和两性亲水扩链剂的研究进展,并就成本、合成路线及环保方面对亲水性扩链剂的发展趋势作了展望。     

丙烯酸酯改性水性聚氨酯乳液的合成及胶膜性能研究

以异佛尔酮二异氰酸酯（IPDI）、聚碳酸酯二醇（PCDL）、二羟甲基丙酸（DMPA）三乙胺（TEA）、甲基丙烯酸甲酯（MMA）、丙烯酸丁酯（BA）为原料,采用原位乳液聚合法制备水性聚氨酯-丙烯酸酯（WPUA）复合乳液。考察了聚氨酯（PU ）含量、m(MMA):m(BA)、初始-NCO与-OH物质的量之比等因素对WPUA复合乳液及其胶膜性能的影响。结果显示,当w(PU)质量分数为80%、初始n(-NCO):n(-OH)=6.0、w(DMPA)=5%、m(MMA):m(BA)=4:6时,所得WPUA乳液性能稳定,其胶膜吸水率降低至9.80%,相比较未改性的聚氨酯胶膜的吸水率24.75%,其吸水率降低了60.4%;改性胶膜的拉伸强度达到28.9MPa,是未改性聚氨酯胶膜的1.53倍,制备出了性能稳定、具有优异耐水性和物理机械性能的WPUA复合乳液。     

疏水花生壳/聚氨酯复合泡沫的制备与油水分离性能

为提高聚氨酯泡沫（PUF）的疏水性能,首先采用十六烷基三甲氧基硅烷（HDTMS）对花生壳粉末（PSP）进行改性,得到疏水改性花生壳粉末（H-PSP）。水接触角测试结果表明,改性后H-PSP的水接触角由PSP的0°提高至145.2°。然后采用预聚体法制备了PUF负载H-PSP复合材料（H-PSP-PUF-n,n为H-PSP占聚氨酯预聚体PPU的质量分数）。对H-PSP-PUF-n的结构和性能进行了表征与测试。结果表明,H-PSP的负载提高了泡沫材料的表面粗糙度和力学性能,H-PSP的最佳负载量为PPU质量的10%（H-PSP-PUF-10）。与PUF相比,H-PSP-PUF-10的静态水接触角达到142.4°,较PUF提高了50.4°。对二氯甲烷、石油醚、煤油、二甲苯、环己烷五种油品进行油水分离实验,结果表明,H-PSP-PUF-10对不同油品的吸油倍率在7~9 g/g,而且具有良好的油水选择性。经15次吸附-脱附循环后,H-PSP-PUF-10对各油品的吸油倍率在6.5~8.0 g/g,具有良好的循环利用性。     

基于羧酸型扩链剂超支化水性聚氨酯的合成和表征

以二乙醇胺(DEA)和丁二酸酐为原料,甲醇为溶剂,合成一种新型羧酸型亲水单体N,N-二羟乙基-2-氨基丙酸(DMCA),优化得到DMCA的最佳条件为:冰水浴0℃,n(DEA)∶n(丁二酸酐)为1∶1.2,时间为80 min,甲醇用量为300 m L/mol(DEA),在最佳条件下DMCA的转化率为86.18%。采用红外(FTIR)、核磁(1H NMR)、X射线衍射(XRD)、热重(TG)、元素分析等手段对DMCA进行结构和性能的表征。以DMCA作为亲水扩链剂制备超支化水性聚氨酯DMCA-HWPU,其性能检测结果表明,DMCA-HWPU为非结晶性体系,其乳液呈乳白色泛蓝光,无沉淀,乳液稳定性高,并且具有很好的热稳定性。     

加脂助剂SFO的改性及其应用性能

对加脂助剂SFO进行了磷酸化改性和亚硫酸化改性,然后对改性产物进行了红外分析,最后对制备的加脂剂进行应用试验,结果表明：磷酸化改性加脂助剂SFO加脂剂的综合应用效果比其业硫酸化改性加脂剂的综合应用效果好,加脂助剂SF0有助丁提高染料的吸收率,使成革的染色效果增强,由于加脂助剂SFO具有优良的性能,绎过复配后的加脂剂应用性能呵以达到MK加脂剂的应用性能。     

水解胶原蛋白对超细纤维合成革基布染色性能影响的研究

采用戊二醛作为交联剂,将水解明胶制备的胶原蛋白作为改性剂,对超细纤维合成革基布进行改性研究,探讨了基布的上染率、表面色度、耐干湿擦牢度等性能的变化,并采用化学分析法分别测定了改性前后基布上氨基和羧基的含量。结果表明,最佳改性工艺条件为水解胶原蛋白用量15%,戊二醛用量8.0%,改性时间5h,温度35℃,体系pH值7.0;改性后基布的上染率提高了45.63%,基布表面的颜色增深,染色牢度增加,耐干擦和耐湿擦牢度提高。采用SEM、EDS、FT-IR、AFM、DSC-TGA和接触角分别对改性前后的基布试样进行了表征,结果显示,改性后基布表面引入了大量的活性基团,其表面粗糙度减小,润湿性提高,基布的纤维松散程度增大,热性能也有一定的变化。     

超支化聚合物铬鞣助剂的合成及应用

通过“准一步法”由丁二酸酐和二乙醇胺合成了一种超支化聚合物,然后再与马来酸酐反应,得到一种超支化聚合物铬鞣助剂,并进行应用试验。结果表明:该铬鞣助剂在加入铬粉前使用效果最好,当使用量为1%时,铬鞣废液中的Cr2O3含量可减少45%。超支化聚合物铬鞣助剂的加入,可以保证皮革粒面的细致,使鞣后皮革的Ts有所提高。     

对羟基苯甲酸-壳寡糖改性水性聚氨酯

用对羟基苯甲酸(p-HBzA)对壳寡糖(OCS)进行接枝改性,得到了对羟基苯甲酸接枝壳寡糖(p-HBz A-g-OCS)。将p-HBz A-g-OCS作为交联剂,与水性聚氨酯预聚体(PPU)聚合,合成了对羟基苯甲酸-壳寡糖改性水性聚氨酯(HOCS-WPU)。通过FTIR和UV-Vis证实了样品的结构;分别用DLS、力学性能分析、XRD、TGA、ABTS和DPPH自由基清除率对HOCS-WPU的性能进行了考察。结果显示:当加入质量分数为2%的p-HBz A-g-OCS(以合成PPU原料的总质量计)时,HOCS-WPU乳液粒径较小,为57.85nm,相比未改性WPU,HOCS-WPU胶膜的拉伸强度从14.03 MPa提高到16.85 MPa,结晶度从3.57%下降到3.45%;初始分解温度从204.6℃提高到216.7℃。自由基清除率测定结果显示:当HOCS-WPU的质量浓度为2.5 g/L时,该聚合物的ABTS和DPPH自由基的清除率分别达到了62%和35%,抗氧化活性相比未改性WPU明显提高。     

疏水改性阳离子胶原蛋白絮凝剂制备条件优化

以皮革废弃物提取的明胶为原料,丙烯酰胺(AM)、丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(DAC)和丙烯酸丁酯(BA)为单体[n(AM)∶n(DAC)∶n(BA)=80∶18∶2],叔丁基过氧化氢和焦亚硫酸钠为引发剂,接枝共聚合成了疏水改性阳离子胶原蛋白絮凝剂P(C-AM-DAC-BA)。以絮凝剂对油田模拟废水浊度的去除率为指标,探讨了明胶与单体的质量比、引发剂浓度、接枝温度、接枝时间对絮凝效果的影响。通过响应面法优化得到了P(C-AM-DAC-BA)接枝共聚最佳条件为m(明胶)∶m(单体)=1∶2.04、引发剂浓度0.032 mol/L、接枝温度49℃、接枝时间2.8 h。在该条件下,P(C-AM-DAC-BA)对油田模拟废水浊度去除率为91.5%。     

超支化聚氨酯皮革涂饰剂的合成与表征

以—NCO封端聚氨酯(PPU)和端羟基超支化聚合物(HPAE)为原料,在二月桂酸二丁基锡(DBTDL)的催化作用下,通过接枝共聚反应合成了一种新型超支化聚氨酯(HBPU)皮革涂饰剂。通过单因素试验分析方法优化出了HBPU合成条件:反应温度80℃,w(DBTDL)=0.5%(以IPDI和PEG2000的总质量计),反应时间为4.5h。利用FTIR、13C-NMR等方法,对原料和HBPU的分子结构进行了表征。通过综合热分析测试了HBPU的热分解温度Tg为263.2℃,分析了HBPU的耐溶剂性并探讨了其在皮革涂饰中的应用性能。