预聚体中羧基位置与聚氨酯乳液性能北大核心

通过改变合成单体种类、配比及合成方法,合成了不同结构的聚氨酯预聚体并乳化为水性聚氨酯乳液(PUD),对乳液的粒径大小,固含量,耐酸、耐盐稳定性,电势以及羧基在乳液粒子的表面分布进行分析。结果表明:羧基在预聚体分子中的位置对PUD的分散性、稳定性及乳液粒子的溶胀有显著的影响。羧基未与长疏水链连接在一起所产生的分散效果最差、乳液不稳定;羧基位于两低聚物二元醇分子之间产生的分散效果稍好,但使乳液粒子产生较大的溶胀;而羧基靠近预聚体分子一端且与长疏水链连接在一起则产生良好乳化效果。虽然羧基均处于PUD乳液粒子表面,但乳液耐酸、耐电解质性能有明显差异,且与乳液粒子的电势大小无必然联系。     

预聚体中羧基位置与聚氨酯乳液性能

通过改变合成单体种类、配比及合成方法,合成了不同结构的聚氨酯预聚体并乳化为水性聚氨酯乳液(PUD),对乳液的粒径大小,固含量,耐酸、耐盐稳定性,电势以及羧基在乳液粒子的表面分布进行分析。结果表明:羧基在预聚体分子中的位置对PUD的分散性、稳定性及乳液粒子的溶胀有显著的影响。羧基未与长疏水链连接在一起所产生的分散效果最差、乳液不稳定;羧基位于两低聚物二元醇分子之间产生的分散效果稍好,但使乳液粒子产生较大的溶胀;而羧基靠近预聚体分子一端且与长疏水链连接在一起则产生良好乳化效果。虽然羧基均处于PUD乳液粒子表面,但乳液耐酸、耐电解质性能有明显差异,且与乳液粒子的电势大小无必然联系。     

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.     

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。     

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℃。     

水性聚氨酯印花黏合剂的制备

以甲苯二异氰酸酯(TDI)、聚酯二元醇和二羟甲基丙酸(DMPA)为原料,制备水性聚氨酯型印花黏合剂。优化的制备工艺为:R值[n(—NCO)∶n(—OH)]为2.2,75℃预聚100 min,采用5.0%(对预聚体质量)DMPA于80℃扩链90 min;再于40℃加入三乙胺中和,计量加入水乳化分散30 min。结果表明,棉及涤棉织物印花时加入40%黏合剂,能够有效提高织物的摩擦牢度和皂洗牢度。     

SiO_2镶嵌WPU的消光皮革涂饰剂合成

以异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、六亚甲基二异氰酸酯三聚体(HDI三聚体)、聚己二酸1,2-丙二醇酯多元醇(PPA)、聚醚二元醇(N220)、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,以N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷(KH792)在水溶液中改性处理二氧化硅(SiO_2),将其水溶液直接加入水性聚氨酯的预聚体进行乳化,使改性后SiO_2的表面带有活性氨基基团参与异氰酸酯(-NCO)反应,进行扩链。最终将二氧化硅连接到聚氨酯分子链上,形成镶嵌式二氧化硅,形成二氧化硅镶嵌聚氨酯链段的消光涂饰剂。通过FTIR、DSC、激光粒度仪、扫描电镜等设备对产品的性能进行研究,其消光度、力学性能、稳定性等结果表明:本产品具有优异的综合性能,可以作为一种新型的皮革消光涂饰剂使用。     

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。     

核壳交联结构水性聚氨酯的合成研究

通过采用预聚体分散法,由polytetramethylene golycol(PTMEG),聚酯多元醇、IPDI、DMPA等以不同配方合成了水性聚氨酯乳液,并对其性能进行了研究.结果发现DMPA含量、NCO/OH比值、Core/Shell质量比值均影响水性聚氨酯乳液的稳定性和其涂膜的力学性能等.     

核壳交联结构水性聚氨酯的合成研究

通过采用预聚体分散法，由polytetramethylene golyeol(PTMEG)，聚酯多元醇、IPDI、DMPA等以不同配方合成了水性聚氨酯乳液，并对其性能进行了研究。结果发现DMPA含量、NCO／0H比值、Core／Shell质量比值均影响水性聚氨酯乳液的稳定性和其涂膜的力学性能等。     

有机硅改性水性聚氨酯乳液的表征及应用

采用聚碳酸亚丙酯二元醇（PPC）作为聚氨酯预聚体软段原料,1,4-二羟摹丙酸（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,于水性聚氨酯预聚体上接入自制三元嵌段硅油,水乳化,制备了聚氨酯和有机硅的共聚物乳液。将整理剂应用于羊绒针织物上,测定整理织物的抗起毛起球性能及手感,并对整理剂进行了红外光谱（FTIR）表征,通过扫描电镜（SEM）呈现了整理剂在羊绒纤维表面的包裹效果,结果表明：在水性聚氨酯大分子中成功接入了有机硅链段,合成了预期的分子结构。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,手感也有所改善。     

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。     

聚氨酯预聚体中微量水扩链对其乳液性能的影响

水性聚氨酯(WPU)合成过程中水对预聚体的相对分子质量及黏度等会产生很大影响,若控制不当,水与—NCO剧烈反应会导致预聚体凝胶。本文探讨了用微量水扩链聚氨酯预聚体时水量及三乙胺(TEA)用量对WPU乳液性能的影响。结果表明,PU预聚体合成过程中增加微量水或TEA的用量,PU预聚体相对分子质量增加,乳化时链段内的氢键和静电斥力的协同作用导致WPU乳液的平均粒径减小,粒径分布变窄;当相对分子质量增大到一定程度后,链段间的氢键作用力及缠结作用增强,又促使乳液的平均粒径增大,粒径分布变宽。同时随着水量或TEA用量增加,胶膜吸水率下降,拉伸断裂强度提高。因此,微量水作为扩链剂应用,可得到性能更好的WPU乳液。     

芳香族水性聚氨酯的合成与微相分离研究

采用甲苯二异氰酸酯(TDI)、聚氧化丙烯二元醇(PPG)和二羟甲基丙酸(DMPA)为主要原料,经预聚、扩链、乳化3个主要步骤,制取了芳香族的水性聚氨酯(WPU)皮革涂饰剂。通过对合成工艺的研究,确定了最佳的工艺条件。研究了水性聚氨酯乳液的外观和流变性的影响因素。通过DSC法研究了不同软段含量的聚氨酯材料,在微相分离程度的差异,表明提高软段比例,可以制备低温使用性能更加优异的耐寒的聚氨酯材料。     

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。     

高固含量水性聚氨酯乳液的微观形貌及电导性能的研究

以聚四氢呋喃-氧化丙烯二醇(Ng210)为软段,异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)为硬段,以1,2-二羟基-3-丙磺酸钠(DHPS)和二羟甲基丙酸(DMPA)作为亲水扩链剂,采用自乳化法合成了一系列高固含量聚氨酯乳液,对乳液三维微观粒子形貌和电导性能进行了研究。结果表明:所得乳液的粒子呈球形,粒径随着DHPS/DMPA比值的增大逐渐减小,随着固含量的增大,单位体积粒子数目显著增多;随着DHPS/DMPA比值增大,乳液的电导率逐渐增大;随着CaCl2溶液加入体积量的不断增多,乳液体系的电导率呈先减小后增大的变化趋势;随着HCl加入量的增多,乳液的电导率先缓慢增大,然后再急剧增大;随着乳液不断被稀释,体系电导率逐渐降低,但不呈直线减少。     

扩链剂对脂肪族水性聚氨酯性能的影响

以异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)和聚醚二醇(PPG∶M_n=1000)为原料进行预聚反应,二羟甲基丙酸(DMPA)为亲水扩链剂,按不同配比合成了水性聚氨酯,并就DMPA用量、乙二胺(EDA)扩链方式对水性聚氨酯乳液的稳定性、粒径、及其材料的力学性能、吸水率等的影响进行了研究。结果表明:DMPA用量6%左右,EDA溶于水中进行边扩链、边乳化的方法制得了综合性能较好的水性聚氨酯。     

水性聚氨酯固色剂的合成及研究

以聚乙二醇(PEG)、聚丙二醇(PPG)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)为原料,二羟甲基丙酸(DMPA)为亲水扩链剂,乙二胺、二乙烯三胺为非亲水扩链剂,三乙胺(TEA)为中和剂,采用预聚体分散法合成水性聚氨酯固色剂.通过单因素分析法,优化了配方:预聚反应温度65℃、反应时间2 h,n(PEG)∶n(PPG)=2∶1,n(异氰酸酯基)/n(羟基)=2.5,DMPA 3.3%(对预聚体质量),乙二胺与二乙烯三胺的混合物作为非亲水扩链剂.与常用的几种固色剂相比,染色棉织物经此水性聚氨酯乳液整理后,织物干摩擦牢度达到4～5级;湿摩擦牢度达到4级,提高了1～2级.     

含芴基水性聚氨酯的制备及其性能研究

以聚己内酯二元醇(PCL2000)和异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)为原料,二羟甲基丙酸(DMPA)为亲水扩链剂,制备水性聚氨酯预聚体,分别选择双酚芴(BPFL)和自制9,9-双[4-(2-羟基乙氧基)苯基]芴进行改性,得到改性水性聚氨酯(WPUS和GWPUS)乳液.对水性聚氨酯胶膜进行了结构表征与性能测试.结果表明,与...