基于羧酸-磺酸盐的聚氨酯高分子表面活性剂的合成及性能研究

以二羟甲基丙酸(DMPA)和1,2-二羟基-3-丙磺酸钠(DHPA)为亲水扩链剂,制备含有磺酸基团的水性聚氨酯微乳液。利用傅立叶变换红外光谱(FTIR)对水性聚氨酯(PU)的结构进行了表征,证实了DHPA作为亲水扩链剂引入到PU链上。研究表明:随DHPA用量的增大,乳液粒子的粒径逐渐减小,且粒径分布变窄。聚氨酯乳液呈假塑性流体特征。所制得的聚氨酯表面活性剂对丙烯酸酯类单体具有良好的乳化性能,可用于丙烯酸酯类单体的乳液聚合中。     

专利文摘

<正>【名称】双羟基阳离子亲水扩链剂及其在合成阳离子水性聚氨酯分散体中的应用【公开号】102796237A【申请人】合肥安科精细化工有限公司【摘要】本发明通过胺类化合物与环氧树脂的开环反应,合成了一种含有仲醇的叔胺基的二醇的阳离子亲水扩链剂,并将其引入水性聚氨酯中,该阳离子双羟基亲水扩链剂的使用使水性聚氨酯预聚过程反应温和、粘度低、溶剂使用量少,乳液VOC含量低,使用该阳离子亲水扩链剂合成的阳离子水性聚氨酯,可用于真皮、人造革的中低层涂饰,木材的     

专利文摘

正【名称】双羟基阳离子亲水扩链剂及其在合成阳离子水性聚氨酯分散体中的应用【公开号】102796237A【申请人】合肥安科精细化工有限公司【摘要】本发明通过胺类化合物与环氧树脂的开环反应,合成了一种含有仲醇的叔胺基的二醇的阳离子亲水扩链剂,并将其引入水性聚氨酯中,该阳离子双羟基亲水扩链剂的使用使水性聚氨酯预聚过程反应温和、粘度低、溶剂使用量少,乳液VOC含量低,使用该阳离子亲水扩链剂合成的阳离子水性聚氨酯,可用于真皮、人造革的中低层涂饰,木材的     

阳离子水性聚氨酯的制备及其在表面施胶中的应用

用甲苯二异氰酸酯(TDI)、聚酯二元醇和N-甲基二乙醇胺(MDEA),采用"内乳化法"制备了阳离子水性聚氨酯乳液,讨论了MDEA用量、扩链温度、中和方式和中和度对乳液粒径、黏度及涂膜耐水性的影响.结果表明,最佳合成条件为:MDEA用量9%;扩链温度60%;采取先中和,再乳化的中和方式;中和度100%.将制得的阳离子水性聚氨酯乳液用于涂布原纸、喷墨打印原纸的表面施胶,结果表明,其施胶效果良好,对纸张的表面性能和印刷性能具有明显的改善作用.     

一种新型耐电解质水性聚氨酯的合成与性能研究

以含聚乙二醇侧链二元醇Ymer N120、PEG为不同的亲水扩链剂合成了一系列非离子型、耐电解质水性聚氨酯,并用红外光谱对其结构进行了表征;通过比较乳液的粒径以及胶膜的耐水性、耐溶剂性、热稳定性、机械性能等,研究了不同的亲水扩链剂对合成的水性聚氨酯性能的影响。结果表明:以含聚乙二醇侧链二元醇为亲水扩链剂,分子设计灵活,不影响聚合物的其它物性,所制备的水性聚氨酯耐水、耐溶剂、耐热、耐寒以及机械性能等均优于PEG型水性聚氨酯,并具有良好的耐酸、碱、盐稳定性。     

不同阴离子亲水扩链剂合成的水性聚氨酯性能比较

以二羟甲基丙酸(DMPA)、二羟甲基丁酸(DMBA)、二羟基磺酸盐(GS-7Q)为亲水扩链剂,采用单因素法合成一系列阴离子水性聚氨酯。通过比较乳液的粒径以及胶膜的耐水性、热稳定性、机械性能等,研究了不同的亲水扩链剂对合成的水性聚氨酯性能的影响。结果表明:DMBA作为亲水扩链剂合成水性聚氨酯(WPUB)相比于DMPA合成的水性聚氨酯(WPUP)反应时间缩短40%;获得稳定的水性聚氨酯乳液时,GS-7Q的用量比DMPA更少,仅需8%(扩链剂占所有—OH摩尔分数)即可维持乳液稳定。DMBA合成的水性聚氨酯的粒径较DMPA型的更细,其薄膜低温柔顺性更好; GS-7Q磺酸型水性聚氨酯(WPUH)薄膜的拉伸强度是羧酸型的4倍,耐热性能优于羧酸型水性聚氨酯,但低温柔顺性却不如羧酸型水性聚氨酯(WPUB,WPUP)。     

IPDI-MDI型水性聚氨酯胶粘剂的合成

采用IPDI和MDI混合异氰酸酯,PBA和PEA混合多元醇为主要原料,以DMPA为亲水扩链剂,通过预聚体法合成了性能优良的水性聚氨酯胶粘剂。考察了混合异氰酸酯和混合多元醇的比值、DMPA用量、小分子扩链剂、R值等因素对水性聚氨酯乳液性能及胶膜性能的影响。结果表明:当IPDI与MDI的比值为3,PBA与PEA的比值为2,DMPA用量为3.1%,小分子扩链剂为一缩二乙二醇,R值为1.2时,合成的水性聚氨酯胶粘剂的性能优良。TG测试表明产品耐热性能明显提高。     

水性聚氨酯乳液施胶剂的合成与应用研究

以甲苯二异氰酸酯，单硬脂酸甘油酯为原料，以N-甲基二乙醇胺为扩链剂，以丙酮为溶剂，反应6．5h得到水性聚合物乳液。讨论了原料NCO／OH值、反应温度与时间、扩链剂用量、溶剂用量对乳液稳定性的影响，并用TEM和FT—IR对乳液进行了结构表征。通过与目前商用施胶剂的施胶性能进行对比实验发现，所合成的水性聚氨酯乳液在中／碱性条件下有极好的施胶效果。     

有机硅共聚改性水性聚氨酯PU-SI的制备及性能研究

以聚醚(聚酯)多元醇、有机硅低聚物(PDMS)、多异氰酸酯、扩链剂和亲水扩链剂为主要原料,制备有机硅共聚改性聚氨酯乳液PU-SI.利用现代分析测试手段红外光谱(FT-IR)、核磁共振图谱(NMR)、凝胶色谱(GPC)、电子能谱(ESCA)、接触角仪、电子拉力试验机等,对合成产物的化学结构及性能进行表征和分析研究.结果表明有机硅改性PU乳液稳定性好,硅氧烷链段可在乳液胶膜表面富集,对PU材料有明显的表面改性作用,使其耐水性提高,而本体力学性能变化不大,作为顶层涂料,有很好的综合性能.     

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。     

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。     

阳离子松香基聚氨酯型施胶剂的合成及应用

本文主要利用松香和TDI合成聚氨酯预聚体,利用甲基二乙醇胺扩链,最后用亚硫酸氢钠作封闭剂,最后乳化得到阳离子松香型聚氨酯。同时,将此种施胶剂应用于造纸湿部中,研究了扩链剂用量,pH及APAM用量对聚氨酯施胶性能的影响。实验表明,此种施胶剂在中碱性环境中施胶效果较好。     

阳离子松香型施胶剂的合成及应用

该文主要利用松香和TDI合成聚氨酯预聚体,利用甲基二乙醇胺扩链,最后用亚硫酸氢钠作封闭剂,最后乳化得到阳离子松香型聚氨酯。同时,将此种施胶剂应用造纸湿部中,研究了扩链剂用量,pH及APAM用量对聚氨酯施胶性能的影响。实验表明,此种施胶剂在中碱性环境中施胶效果较好。     

环氧树脂改性水性聚氨酯皮革涂饰剂的性能研究

采用机械共混法制备了环氧树脂改性水性聚氨酯涂饰剂,研究了环氧树脂用量对涂饰剂乳液及涂膜性能的影响。结果表明:环氧树脂用量为8%时,涂饰剂的乳液稳定性仍较好;随着环氧树脂的加入量增大,乳液黏度和表面张力增大,乳液的平均粒径变大;涂膜的抗张强度、耐水、耐溶剂、耐酸、耐碱、耐盐性能随着环氧树脂用量的增加而提高,而涂膜断裂伸长率和回弹性随着环氧树脂用量的增加而下降。     

封闭异氰酸酯的合成及在造纸中的应用

以甲苯-2,4-二异氰酸酯（2,4-TDI）和聚乙二醇（PEG 1000）为原料,N-甲基-二乙醇胺（MDEA）为亲水扩链剂,采用自乳化法制备出乙酰苯胺封闭的水性聚氨酯（WPU）乳液。探讨了自乳化的条件及其对聚氨酯乳液性能的影响,并将制得的水性聚氨酯乳液用于纸页增强。结果显示：添加了制备湿强剂的纸张性能明显比未添加湿强剂的纸张好。     

Mechanism Analysis of Stiffness Improvement by Waterborne Epoxy Resin Surface Sizing Agent

Low-basis-weight paper lacks normal strength and stiffness.Waterborne epoxy resin could be employed with oxidized starch to improve paper stiffness through surface sizing.In this study,the mechanism of enhancing stiffness by adding waterborne epoxy resin was fully investigated.The results indicated that through surface sizing with epoxy resin,the paper thickness was preserved,whereas the elastic modulus increased significantly and the epoxy resin had positive impact on single fiber strength.A rigid resin layer and interpenetrating polymer network formed on the surface and in the inner layer of the paper,respectively.The formed resin layer and interpenetrating polymer network strongly supported the paper,leading to the improvement of the elastic modulus and stiffness.The stiffness improvement through surface sizing was mainly due to the formation of a fibrous composite layer and penetration of the sizing agent into the inner layers of the paper.The better the combination between fiber and sizing agent,the higher were the elastic modulus and the stiffness of the whole paper.     

环氧树脂阳离子无皂苯丙乳液用于纸张的表面施胶

以丙烯腈改性淀粉为分散剂,苯乙烯(St)、丙烯酸丁酯(BA)、甲基丙烯酸二甲基氨基乙酯(DM)为单体,丙烯酰胺(AM)为交联单体,环氧树脂(E-44)为功能单体,过硫酸钾(K2S2O8)为引发剂,采用无皂乳液聚合技术合成了一种阳离子苯丙乳液表面施胶剂,并对文化纸进行表面施胶。最佳合成工艺是:w(DM)=3%,m(St):m(BA)=3,w(AM)=4%,w(E-44)=0.3%,w(K2S2O8)=0.5%。     

水性光固化聚氨酯乳液的改性及性能研究

分别采用环氧树脂、改性环氧树脂、改性环氧丙烯酸酯,对水性光固化聚氨酯乳液进行改性,制得环氧聚氨酯复合乳液、改性环氧聚氨酯复合乳液、改性环氧丙烯酸酯聚氨酯复合乳液,比较这3种乳液的稳定性及涂膜性能的差异。结果表明:改性环氧丙烯酸酯聚氨酯乳液的贮存稳定性最好,但涂膜力学性能略逊于环氧聚氨酯复合乳液与改性环氧聚氨酯乳液。粒径分析仪显示:改性后的复合乳液粒径增大,粒径分布变宽。     

水性环氧树脂碳纤维上浆剂的研制与性能分析

通过对环氧树脂进行亲水化改性,使其具有水溶性,再分散制成合适浓度的水性环氧树脂上浆剂,对聚丙烯腈基碳纤维进行上浆.测试上浆剂的性能,观察碳纤维上浆前后纤维的表面形态,并测试纤维的耐磨性、毛丝量及界面剪切强度的变化.结果表明:使用该水性环氧树脂上浆剂上浆后,碳纤维表面形成柔韧光滑的浆膜,耐磨性能提高91.6%,毛丝量减少...     

环氧改性混合聚醚型水性聚氨酯的合成及性能研究

以异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、聚醚多元醇(PPG-220)、聚醚多元醇(PPG-210)、环氧树脂(E-51)、二羟甲基丙酸(DMPA)等为主要原料,合成了一系列环氧树脂改性的水性聚氨酯(WPU)乳液。探讨了环氧树脂加入量和硬段含量对乳液和膜性能的影响。通过傅立叶变换红外光谱(FTIR)、耐化学品及拉伸测试,研究了改性树脂的结构、耐化学品性和力学性能;通过热重(TG)分析研究了聚合物膜的热性能。试验结果表明:一定量的环氧树脂改性可以明显增大聚氨酯的耐水性,且对提高聚氨酯硬段的热稳定性有帮助;随着体系硬段含量的上升,涂膜的吸水率增大,聚合物的耐热性降低。