聚醚型阴离子水性聚氨酯乳液的合成及性能研究

采用聚乙二醇、甲苯二异氰酸酯、二羟甲基丙酸为基本原料,用预聚法合成了稳定的聚醚型水性聚氨酯乳液。探讨了NCO/OH(摩尔比)、DMPA用量、中和度等对水性聚氨酯性能的影响。实验表明:当预聚温度为80℃、乳化温度为30℃时,初聚NCO/OH为2.0、总NCO/OH为1.2、DMPA用量为4%、中和度为100%、TMP与DMPA的摩尔比控制在1:4左右时合成的聚醚型阴离子水性聚氨酯具有较好的乳液稳定性,且涂膜的耐水性和机械性能优良。     

环氧树脂-水性聚氨酯-丙烯酸酯复合乳液的研究

以IPD I、聚醚、BDO、DMPA等为原料合成水性聚氨酯分散体,再加入MMA和引发剂,采用核壳乳液聚合法制备脂肪族水性聚氨酯-丙烯酸酯复合乳液。引入小分子交联剂三羟甲基丙烷(TMP)和环氧树脂E-20进行多重交联改性。用傅立叶红外光谱(FTIR)对树脂结构进行了分析。讨论了n(NCO)/n(OH)比值、环氧树脂E-20、TMP、MMA添加量对乳液性能的影响。研究发现,当n(NCO)/n(OH)=(1.3~1.4)∶1、E-20质量分数为3%~5%、TMP为1%~3%、MMA为20%~30%时,所制备的PUA乳液综合性能较好。     

水性光敏聚氨酯丙烯酸酯的合成与性能研究

用IPDI、DMPA、PTMG和HEMA合成了紫外光固化聚氨酯丙烯酸酯(PUA)水乳液。采用FTIR、国标GB12009.4-89等方法对该PUA预聚体合成过程和组分进行了测试和表征,考察了n(-NCO)/n(-OH)、羧基含量、pH值等对此乳液及涂膜性能的影响。结果表明:当n(-NCO)/n(-OH)=1.3左右,-COOH含量为1.4%～3.4%(质量分数),中和度为85%～100%时,合成的乳液制成的涂膜具有更加优良的机械性能、耐化学性、耐水性等。     

水性环氧改性聚氨酯清漆的研制

以聚氨酯与环氧树脂接枝合成出环氧改性聚氨酸乳液,讨论了n(NCO)/n(OH)值、环氧树脂加入量及异氰酸根残留量对产品性能的影响,制得的水性环氧改性聚氨酯清漆的综合性能良好。     

阳离子型水性聚氨酯的合成及工艺研究

以甲苯-2,4-二异氰酸酯(TDI),聚四氢呋喃醚二醇(PTMG)为主要原料,以1,4-丁烯二醇为小分子扩链剂,N-甲基二乙醇胺(MDEA)为亲水性扩链剂,用丙酮法制备了聚醚型阳离子水性聚氨酯乳液。研究了反应条件对乳液和胶膜性能的影响,结果表明,当预聚n(—NCO)/n(—OH)比为3.0、反应温度75~80℃、反应时间3 h,N-甲基二乙醇胺用量占树脂总量的6%~7%时乳液和胶膜性能最好,并通过红外图谱对胶膜进行了表征。     

羧酸型水性聚氨酯的合成研究

以聚己二酸-1,4-丁二醇酯(PBA)和异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)为原料,以二羟甲基丙酸(DMPA)为亲水扩链剂制备了羧酸型水性聚氨酯乳液。系统研究了NCO/OH值(R值)、中和度和DMPA含量变化对乳液及胶膜性能的影响。研究结果表明:DMPA含量为6%,中和度为80%,R值为1.5时,获得的乳液和胶膜的综合性能最佳。     

聚酯型阳离子水性聚氨酯乳液的合成研究

采用聚酯二醇(JW2503),甲苯二异氰酸酯(TDI),N-甲基二乙醇胺(MDEA)为基本原料,用丙酮法合成了聚酯型阳离子水性聚氨酯乳液。讨论了NCO／OH比值、MDEA的加入方式及其用量、反应温度等因素对乳液性能的影响。实验结果表明,当NCO／OH比值为2.7,MDEA的用量占树脂的6％-7％,且采用饥饿加料的方式滴加MDEA,初聚体合成温度为65℃,引入亲水扩链基团的扩链反应温度为40℃,中和度为90％-100％时合成的聚酯型阳离子水性聚氨酯乳液具有较好的贮存稳定性,且涂膜的耐水性和机械性能良好。     

多官能度水性光敏聚氨酯丙烯酸酯的合成及性能研究

用异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、丙三醇、聚四氢呋喃醚二醇(PTMG)、甲基丙烯酸羟乙酯(DMPA)、季戊四醇三丙烯酸酯(PETA)等原料合成了具有高交联度的多官能度紫外光固化聚氨酯丙烯酸酯(PUA)水乳液。采用国标GB12009.4—89,FT-IR,13C NMR,DMA,AFM等方法对PUA预聚体合成过程和聚合物乳液(涂膜)进行了测试和表征,考察了n(IPDI)∶n(HO—OH)∶n(丙三醇)、DMPA质量分数、pH值等对乳液及涂膜性能的影响。结果表明,随着丙三醇质量分数增大,PUA光固化速率、耐溶剂性、膜硬度提高、吸水率降低;随着DMPA质量分数的增加,PUA涂膜硬度、吸水率增强,乳胶粒径越来越小;随着中和度增大,乳液逐渐由云雾状趋向透明,粘度下降。当n(IPDI)∶n(HO—OH)∶n(丙三醇)=9∶6∶1,w(丙三醇)=2%左右,DMPA质量分数为4.6%,中和度为90%时,乳液储存稳定(30 d),涂膜光固化速率达到7 s,附着力为1,硬度为3 H,耐水性、耐化学品性更佳。     

环氧丙烯酸酯改性光固化水性聚氨酯的合成及性能研究

采用环氧丙烯酸酯（PPG-EA）、甲苯-2,4-二异氰酸酯（TDI）、聚丙二醇（PPG）、二羟甲基丙酸（DM-PA）和丙烯酸羟乙酯（HEA）等制备了环氧丙烯酸酯改性光固化水性聚氨酯乳液（WPU）;研究了改性环氧丙烯酸酯用量、DMPA用量、n（—NCO）∶n（—OH）对乳液及涂膜性能的影响。结果表明：通过环氧丙烯酸酯改性的水性聚氨酯涂膜具有硬度高、耐水性和力学性能好的特点,并且克服了环氧树脂直接用于水性聚氨酯改性制备的乳液贮存稳定性差的不足。当改性环氧丙烯酸酯用量为6%-10%、DMPA用量为5.5%-7.5%、n（—NCO）∶n（—OH）为1.3-1.4时,UV固化水性聚氨酯乳液的综合性能较好。     

助成膜型PUD的合成及性能影响

采用前中和法合成了助成膜型PUD,取代有机小分子成膜助剂辅助硬树脂乳液成膜,制备超低挥发性有机化合物(VOC)含量的水性木器涂料。考察了助成膜型PUD合成工艺中软段/硬段比例、n(—NCO)/n(—OH)、w(DMPA)%及助成膜PUD用量对复配体系MFT的影响规律。结果表明,当软段/硬段=55/45、n(—NCO)/n(—OH)=1.3、w(DMPA)=5%,按固体分比m(PUD)/m(PA0)=25/75制备的水性木器涂料能够在5℃下不加成膜助剂形成连续透明涂膜,与PA0制备的涂料相比,体系VOC含量降至30 g/L。     

制备高固含量水性聚氨酯乳液的影响因素

以二异氰酸酯和聚酯二元醇合成聚氨酯预聚体,采用二羟甲基丙酸为亲水剂,制备了高固含量(总固物质量分数约50%)的水性聚氨酯(APU)乳液,研究了制备APU乳液的影响因素。结果表明:羧基质量分数为0.8%~1.3%、预聚体中NCO/OH(摩尔比)为1.5~1.9、助溶剂丙酮质量分数为5%左右,可制得高固含量APU乳液。选用结晶性较好的聚酯二元醇和碱性较强的中和剂有利于制备高固含量APU乳液。     

超支化水性聚氨酯乳液的制备及性能研究

以顺丁烯二酸酐改性的超支化聚酯Boltorn H20、聚四氢呋喃2000和异佛尔酮二异氰酸酯为主要原料合成了超支化水性聚氨酯乳液,研究了改性超支化聚酯Boltorn H20的合成,以及改性超支化聚酯中羧基含量、初聚—NCO/—OH物质的量比、催化剂用量等对制备水性聚氨酯的影响,并探讨了亲水基团含量、乳化温度、中和度等因素对乳液及涂膜性能的影响,进一步使用傅里叶红外和热重分析分别对超支化聚氨酯涂膜的结构和热稳定性能进行了表征及测试。结果表明,在不加催化剂,初聚—NCO/—OH物质的量比为2∶1,亲水基团含量为2.05%的条件下,合成得到的含固量为30%的超支化水性聚氨酯乳液稳定性好。由此得到的超支化聚氨酯薄膜的耐水性和热稳定性较好。     

影响聚氨酯-丙烯酸酯复合乳液性能的因素

丙烯酸酯改性的水性聚氨酯乳液性能优异、用途广泛,是当前涂料工业研究的一个热点.采用原位乳液聚合法,先制得水性聚氨酯（PU）预聚物,然后加入引发剂和甲基丙烯酸甲酯（MMA）,通过自由基乳液聚合得到聚氨酯-丙烯酸酯（PUA）复合乳液,并通过傅里叶变换红外光谱、凝胶渗透色谱、粒径分析仪等对其进行表征.研究了NCO/OH比值、二羟甲基丙酸（DMPA）含量、MMA含量及三乙胺与DMPA的摩尔比值对PUA乳液性能及外观的影响.发现当NCO/OH＝1.3～1.4,—COOH含量为2.6％左右,MMA含量为20%～30％,三乙胺与DMPA的摩尔比值为90%～100％时,所得PUA乳液综合性能较好.     

疏水型阳离子水性聚氨酯的合成与性能研究

以甲苯二异氰酸酯,聚酯、聚醚混合多元醇为基本原料,N-甲基二乙醇胺(MDEA)为亲水扩链剂,羟丙基聚二甲基硅氧烷、单硬酯酸甘油酯为改性剂,通过醋酸中和反应制备出疏水型自乳化阳离子水性聚氨酯乳液;研究了改性剂用量、R值(体系中—NCO和—OH的物质的量比)、MDEA含量和中和度对乳液耐水性的影响。结果表明:羟丙基聚二甲基硅氧烷和单硬酯酸甘油酯加入到聚氨酯体系中,均能显著提高聚氨酯的耐水性;胶膜吸水率随MDEA含量增加呈先降低后升高的趋势;当中和度小于100%时,胶膜吸水率随中和度的增大而减小;当中和度大于100%时,中和度对胶膜吸水率无明显影响。     

脂肪族水性聚氨酯的合成及其性能的研究

以异佛尓酮二异氰酸酯(IPDI)和聚酯二元醇及二羟甲基丙酸(DMPA)、1,4-丁二醇(BDO)为主要原料,三乙胺为中和剂合成了稳定的脂肪族水性聚氨酯乳液,并对乳液的粒径、稳定性及膜的机械性能和耐水性进行了测试。结果表明,总体R值(nNCO/nOH)为1·3左右、羧基质量分数为1·36%~1·57%时,乳液的稳定性及膜的机械性能好,吸水率较低。该乳液可作为织物的防水透湿涂层剂。     

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。     

阴离子聚醚型水性聚氨酯的合成及性能研究

采用预聚-封端法合成一种主要用于织物整理的阴离子聚醚型水性聚氨酯.并讨论了DMPA的用量、-NCO/-OH(R值)等时乳液性能的影响.结果表明:DMPA%为6%、R值为3得到的乳液及涂膜性能较好.     

阴离子水性聚氨酯的合成及性能研究

采用甲苯二异氰酸酯、聚醚二元醇和二羟甲基丙酸为主要原料,用预聚体方法合成了阴离子聚醚型水性聚氨酯乳液。探讨了NCO/OH（R值）对水性聚氨酯性能的影响。结果表明,R值为1.4时得到的阴离子聚醚型水性聚氨酯乳液及涂膜性能较好。