不同软段对水性聚氨酯性能影响的研究

分别以聚丙二醇(PPG)、聚乙二醇(PEG)、聚四亚甲基醚二醇(PTMG)为多元醇组分,异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)为异氰酸酯组分,2,2-二羟甲基丙酸(DMPA)、1,4-丁二醇(BDO)为扩链剂,采用预聚体法合成一系列不同软段的水性聚氨酯(WPU)。讨论了聚醚二醇的种类及异氰酸酯指数(R值)对合成WPU乳液及胶膜性能的影响。结果表明,当R值为1.15时,PTMG型WPU的干燥速率、成膜性均优于PPG型和PEG型WPU。当R值为1.2时,PTMG型WPU的粘结性能和拉伸性能均较优,耐水性最好;当R值为1.05时,PTMG型WPU的干燥速率最快,耐水性最差。     

PCDL/PTMG配比对复合型水性聚氨酯性能的影响

以异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、聚碳酸酯二醇(PCDL)、聚四氢呋喃二醇(PTMG)、二羟甲基丙酸(DMPA)等为原料,低聚物二醇总量相同,乳化前预聚体中的NCO质量分数均为2.2%,DMPA质量分数为5%,通过改变PCDL/PTMG摩尔比合成出一系列聚酯/聚醚复合型水性聚氨酯(WPU)。研究表明,随着PCDL相对用量的增加,粘接强度和胶膜拉伸强度增加;当PCDL/PTMG摩尔比为1/3时,WPU膜的耐水性最佳,用WPU处理过的牛仔布的摩擦色牢度明显提高。     

聚碳酸酯基水性聚氨酯的合成与性能研究

以聚碳酸酯二醇(PCDL)为主要原料合成水性聚氨酯(WPU)树脂,并与聚四氢呋喃(PTMEG)、聚醚(PO)、聚酯(PS)材料进行对比研究,同时探讨交联剂对成膜性能的影响。研究结果表明,适度交联可提高胶膜的拉伸强度及耐水性,交联使膜的断裂伸长率降低。液态材料PCDLT-981合成的WPU树脂的成膜光泽及断裂伸长率较好,固态材料PCDLT-5652合成的WPU树脂的拉伸强度及耐介质性能更佳。4种多元醇合成的WPU树脂,PCDL水性PU性能最优,有望取代溶剂型合成革树脂。     

软段含离子基团的聚醚型水性聚氨酯性能研究

以聚四氢呋喃醚二醇(PTMG)、二羟甲基丙酸(DMPA)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)为基本原料,采用预聚体法以分子设计的方式合成了具有不同R[即n(—NCO)/n(—OH)]值且软段含有离子基团的聚醚型WPU(水性聚氨酯)。研究结果表明:当w(DMPA)=5%(相对于WPU质量而言)、中和度为100%时,随着R值的不断增加,WPU胶膜的干燥速率常数呈先降后升态势,拉伸剪切强度呈先升后降态势,初始失重温度有所下降,但耐水性和拉伸强度增强;当R=1.10时,WPU胶膜的力学性能、耐水性和粘接性能俱佳。     

水性聚氨酯/聚甲基丙烯酸甲酯杂化乳液的合成

用异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、聚丙二醇(PPG)和二羟甲丙酸(DMPA)合成了水性聚氨酯分散体(WPU),讨论了PPG摩尔质量,NCO/OH及PPG/DMPA比例对WPU乳液和涂膜性能的影响。以WPU为种子与甲基丙烯酸甲酯进行乳液聚合制备杂化乳液,研究了不同PU/PMMA物质的量比例对杂化乳液及涂膜性能的影响,并采用TEM对WPU及杂化乳液粒子进行了表征。结果表明,在以PPG1000为原料,NCO与OH物质的量比为1.4∶1,PPG与DMPA物质的量比为1∶0.8条件下制备的WPU杂化乳液,随着PMMA比例增加,杂化乳液的稳定性和成膜性变差,聚合物膜断裂伸长率降低,但铅笔硬度、耐水性及耐乙醇性均得到了改善。     

减震降噪用聚氨酯弹性体材料的性能

在预聚中间体组分为聚四氢呋喃醚二醇(PTMG)/4,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯(其NCO的质量分数为15％～ 20％)、扩链剂组分为PTMG/1,4-丁二醇(BDO)的条件下,采用半预聚体法,通过调节PTMG/BDO的平均分子量,合成出一系列邵尔A硬度为60～ 85的聚醚型聚氨酯弹性体,对其力学性能、耐水性以及动态力学性能进行了研究,并与同硬度的橡胶材料进行了比较.结果表明,随着PTMG/BDO平均分子量的逐渐减小,聚氨酯弹性体的邵尔A硬度、拉伸强度、定伸应力和撕裂强度逐渐提高,扯断伸长率逐渐降低,回弹性变化较小.所合成的聚氨酯弹性体使用的频率范围较橡胶材料宽,随频率变化的动态力学性能优于橡胶,且具有很好的耐水性.在频率为0.1～100.0 Hz时,无论是拉伸模式还是压缩模式,邵尔A硬度为70 ～80的聚氨酯弹性体均表现出很好的动态力学性能;在拉伸温度为35-160℃时,邵尔A硬度为70～85的聚氨酯弹性体动态力学性能好,使用温度范围较宽.     

苯酐聚酯多元醇合成水性聚氨酯的研究

以苯酐聚酯二元醇(APP)为主要原料合成了水性聚氨酯(WPU)树脂,探讨了n(-NCO)/n(-OH)比值及扩链剂等对WPU成膜性能的影响。研究结果表明,适度交联可提高WPU胶膜的拉伸强度和耐水性;当w(二羟甲基丙酸)=3.3%、n(-NCO)/n(-OH)=4.0和w(乙二胺)=1.0%时,WPU胶膜的综合性能最好;与其他多元醇[如聚四氢呋喃多元醇(PTMEG)、聚醚多元醇(N-220)和聚酯多元醇(PS)等]合成的WPU树脂相比,用APP合成的WPU树脂,其成膜光泽和断裂伸长率较好、综合性能最优。     

有机硅改性水性聚氨酯膜处理温度对性能的影响

采用聚四氢呋喃二醇(PTMG)和异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)为主要原料,端羟基聚二甲基硅氧烷(HTPDMS)为改性剂,通过改变HTPDMS的含量合成一系列改性的水性聚氨酯(WPU)乳液。乳液室温成膜后,在不同温度下进行热处理。采用核磁共振(NMR)测试、粒径测试、X射线光电子能谱(XPS)、耐水性能和力学性能等测试对样品进行了表征,考察了不同HTPDMS含量及不同后处理温度对WPU乳液及涂膜性能的影响。结果表明,Si元素在胶膜表面的显著富集,使胶膜耐水性能提高;随着乳胶膜后处理温度的升高,Si元素迁移能力明显提高,拉伸强度也明显提高。采用扫描电子显微镜观察了WPU膜的断面形貌,当HTPDMS引入到聚氨酯分子链中,聚氨酯基质出现了不同程度的相分离。     

Preparation and properties of waterborne polyearbonate-polyurethane

以聚碳酸酯二元醇和异佛尔酮二异氰酸酯为主要原料,采用预聚法合成了聚碳酸酯型水性聚氨酯( WPU),用傅里叶变换红外光谱表征了WPU,考察了不同NCO/OH(摩尔比)对WPU乳液粒径及薄膜的耐水性、拉伸性能的影响,并研究了WPU的热稳定性.结果表明,随着NCO/OH值的增大,WPU乳液的粒径增大,稳定性降低,薄膜的耐水性和拉伸强度提高,扯断伸长率降低;WPU薄膜的热分解速率较快,硬段的热分解温度为193℃,最大失重温度为287℃;软段的热分解温度为321℃,最大失重温度为364℃左右.     

聚碳酸酯型水性聚氨酯乳液的制备与性能

以聚碳酸酯二元醇和异佛尔酮二异氰酸酯为主要原料,采用预聚法合成了聚碳酸酯型水性聚氨酯( WPU) ,用傅里叶变换红外光谱表征了WPU,考察了不同NCO/OH( 摩尔比) 对WPU 乳液粒径及薄膜的耐水性、拉伸性能的影响,并研究了WPU 的热稳定性。结果表明,随着NCO/OH 值的增大,WPU乳液的粒径增大,稳定性降低,薄膜的耐水性和拉伸强度提高,扯断伸长率降低; WPU 薄膜的热分解速率较快,硬段的热分解温度为193 ℃,最大失重温度为287 ℃; 软段的热分解温度为321 ℃,最大失重温度为364 ℃左右。     

不同伸长率下嵌段聚氨酯弹性体内部结构及其耐磨性能的变化

采用聚己二酸丁二醇酯(PBA)和聚四亚甲基醚二醇(PTMG)作为聚氨酯软段,与1,5-萘二异氰酸酯(NDI)、乙二胺(EDA)、丁二醇(BDO)反应合成了PBA-PTMG嵌段聚氨酯弹性体。通过示差扫描量热法分析了不同伸长率下聚氨酯弹性体内部结构及其耐磨性能的变化。结果表明,随着伸长率的增大,聚氨酯中软段相与硬段相间的氢键和C—N化学键发生断裂,降低了软、硬段相间的结合强度;当聚氨酯的伸长率小于10%时,PBA-PTMG嵌段聚氨酯弹性体具有良好的动态耐磨性能。     

HTBN/PTMG双软段聚氨酯弹性体的制备及力学性能研究

以甲苯二异氰酸酯(TDI)、端羟基聚丁二烯-丙烯腈共聚物(HTBN)、聚四氢呋喃醚二醇(PTMG)为主要原料,3,5-二甲硫基甲苯二胺(DMTDA)为扩连剂,采用浇铸法制备了聚氨酯弹性体。研究了聚氨酯预聚体中NCO含量、HTBN/PTMG质量比、PTMG相对分子质量和改变扩链剂用量以及热处理时间对聚氨酯弹性体力学性能的影响。结果表明,低相对分子质量PTMG和高热处理温度有利于提高聚氨酯弹性体的力学性能,当聚氨酯预聚体中HTBN/PTMG的质量比为50∶50、NCO质量分数为5.98%、NCO/NH2摩尔比为1.20、115℃下热处理2 h时,聚氨酯弹性体的力学性能最佳。     

新型磷酸酯表面活性剂的合成研究

以聚丙二醇（400）为原料,以多聚磷酸为磷酸化试剂,合成新型磷酸酯表面活性剂——聚丙二醇双磷酸酯（BPPGP）和双聚丙二醇磷酸酯（DPPGP）。并对合成条件进行了优化,优惠条件：原料配比为n（PPA）∶n（PPG）=1.5∶1时,在70℃下反应5 h,酯化率可达92.68%,所得产物中n（BPPGP）∶n（DPPGP）=8.25∶1。并利用薄层色谱定性、质谱对产物进行了验证。     

低内耗聚氨酯灌封胶研制

采用聚四氢呋喃醚二醇(PTMG)、聚己二酸乙二醇酯(PBA)、聚环氧丙烷醚多元醇(PPG)、甲苯二异氰酸酯(TDI)等为原料,制备了一种高强度、低内耗聚氨酯灌封胶。讨论了多元醇种类和异氰酸酯含量对灌封胶材料力学性能、电学性能、动态热机械性能的影响。结果表明,当采用质量分数80%的PTMG和20%的PBA作为软段,且NCO质量分数达到6.5%时,灌封胶拉伸强度为56MPa,伸长率为581%,撕裂强度为120kN/cm,体积电阻为4.8×1013Ω.cm,内耗峰峰高tanδ=0.22;适用于高振动工况条件下电子元器件的灌封。     

氨基磺酸催化合成苯甲醛乙二醇缩醛

以氨基磺酸为催化剂合成了苯甲醛乙二醇缩醛,考察了醛醇摩尔比,反应时间,催化剂用量,带水剂用量等因素对苯甲醛乙二醇缩醛收率的影响。结果表明：最适宜的工艺条件是：n（苯甲醛）：n（乙二醇）=1：1．5,催化剂用量占反应物总质量的1．5％,带水剂环己烷用量为16mL（占反应物总质量的2．18％）,反应时间1．5h,上述条件下,苯甲醛L--醇缩醛收率可达到83．73％。     

IPDI基水性聚氨酯弹性膜的合成与性能

以聚氧化丙烯二醇(PPG)和异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)为软硬段,二羟甲基丙酸(DM-PA)为亲水扩链剂合成了水性聚氨酯(WPU),探讨了DMPA含量、nNCO/nOH、小分子扩链剂类型和软段相对分子质量及配比对WPU弹性膜耐水性和力学性能的影响。结果表明,当DMPA质量分数为7%,R值为3.0左右,并使用醇类扩链剂时能使WPU弹性膜获得较低模量和足够的伸长率,再通过添加适当外加交联剂提升强度,降低其吸水性,最终可制得低模量、适当拉伸强度和伸长率的WPU膜,应用于手套等弹性膜类制品。     

PTHF-PPO共聚醚的合成及其聚氨酯弹性体性能研究

以大分子聚四氢呋喃醚二醇为起始剂,三氟化硼乙醚络合物为催化剂,环氧丙烷经阳离子开环聚合,直接在聚四氢呋喃醚二醇的两端接上了聚环氧丙烷的链段,从而制备出了一种全新结构的聚四氢呋喃-聚环氧丙烷(PTHF-PPO)端羟基嵌段共聚醚。通过核磁共振氢谱(1H-NMR)对产物进行了表征,凝胶渗透色谱测出了产物的相对分子质量。并以合成的PTHF-PPO共聚醚为原料制备出了聚氨酯弹性体,研究了PTHF-PPO聚氨酯弹性体的力学性能和热性能,结果发现,PTHF-PPO聚氨酯弹性体综合力学性能较好,玻璃化转变温度(T g=-62.59℃)较低,热稳定性好。     

丙烯海松酸酯改性水性聚氨酯乳液及性能的研究

以松香和丙烯酸为原料,经Diels—Alder加成反应制备丙烯海松酸（RA）;RA与新戊二醇经缩聚反应制备端羟基丙烯海松酸新戊二醇酯（ANGE）。以ANGE、异佛尔酮二异氰酸酯（IPDI）、聚酯二元醇（PBA）和二羟甲基丙酸（DMPA）为主要原料,通过顸聚体法制备了固含量为33％～35％的ANGE改性水性聚氨酯乳液（WPUA）。讨论了ANGE含量（N）、R值（-NCO／—OH的物质的量比）及DMPA含量对WPUA乳液及胶膜性能的影响。试验结果表明：当N〈3／4时,可以制备稳定的WPUA乳液,且随着ANGE含量的增加,WPUA胶膜的力争陛能及耐7KI}生明显提高;当R=1．8,DMPA含量为5％时．WPUA乳液及胶膜的综合性能较好。     

丙烯酸酯有机硅复合改性水性聚氨酯的合成

以聚四氢呋喃二元醇（PTMG）和异佛尔酮二异氰酸酯（IPDI）为基本原料,在R值为2.5、DM-PA质量分数为6%、PU/PA质量比为8∶2的基础上,通过进一步变化羟基硅油PDMS的质量分数来研究有机硅改性对水性聚氨酯性能的影响,从而合成出丙烯酸酯有机硅复合改性的水性聚氨酯。探讨了不同质量分数的有机硅对乳液及涂膜性能的影响。结果表明,有机硅质量分数为10%或者13%时,得到的丙烯酸酯有机硅复合改性的水性聚氨酯综合性能较佳。     

亲水性聚醚酯嵌段共聚物的制备

采用酯交换法两步合成了以四氢呋喃聚醚和聚乙二醇聚醚为混合软段的一系列亲水性聚醚酯,考察了软段组成和比例对产物性能的影响。实验结果表明：随聚乙二醇用量的增加,材料亲水性和吸水性均逐步增强,并且能够保持较好的力学强度。