水性聚氨酯结构与性能关系研究

以聚酯二元醇（PHA）、聚醚二元醇（N-210、N-220）、蓖麻油（C．O．）、甲苯二异氰酸酯（TDI）、二羟甲基丙酸（DMPA）为主要原料合成了系列水性聚氨酯（WPU）,并对聚醚N-220型WPU分别使用有机硅、有机氟、端羟基聚丁二烯（HTPB）橡胶改性。通过红外、吸水率测试、电子拉力试验机、接触角测试研究了软段类型（N-210,N-220,PHA）、交联、改性对WPU耐水性、力学性能、涂膜手感的影响。研究发现,由PHA制备的聚氨酯耐水性、拉伸强度优于聚醚（N-210、N-220）制备的聚氨酯,适度交联可提高胶膜拉伸强度及耐水性。有机硅、有机氟改性可改进WPU的耐水性及表而性能,HTPB橡胶改性可提高胶膜的柔顺性及力学性能。     

阴离子型水性聚氨酯的合成及其性能研究

以聚醚二元醇（N220）和甲苯二异氰酸酯（TDI）为主要原料,以二羟甲基丙酸（DMPA）为亲水扩链剂,1,4-丁二醇（BDO）和乙二胺（EDA）为小分子扩链剂,三乙胺（TEA）为中和剂制备一系列不同配方组成的水性聚氨酯乳液。研究亲水扩链剂含量对乳液及其胶膜性能的影响。结果表明：DMPA的含量在4%~8%之间可获得比较稳定的乳液。随着DMPA含量的增加,乳液的粒径逐渐减小,粒径分布变窄,胶膜的吸水率增加,拉伸强度增大,断裂伸长率减小。综合考虑,DMPA的含量为6%时,胶膜性能较好。DSC分析表明,随着DMPA含量的增加,水性聚氨酯微相分离的程度增大。扫描电子显微镜（SEM）测试,可以清楚看到分布均匀的纳米水性聚氨酯球形粒子。     

水性聚氨酯性能与结构理论探讨

从材料的氢键、相分离、多重离子对及离子簇、成膜堆积过程等结构特征出发,从理论深度分析水性聚氨酯分散体材料结构与性能的关系。论述了水性聚氯酯材料的性能特点,比较了水性聚氯酯与溶剂型聚氨酯的性能差别及形成差别的结构原因。     

可降解水性聚氨酯的合成及其性能研究

以L-赖氨酸二异氰酸酯为硬段,聚ε-己内酯二元醇(PCL)为软段采用两步法合成了无毒、可生物降解型水性聚氨酯,研究了R值、扩链剂用量以及预聚温度对乳液及涂膜性能的影响。结果表明,当R值为1.5、扩链剂1,4-丁二醇用量为4%、预聚温度为80℃时所合成的水性聚氨酯乳液性能最优。力学性能测试表明其具有良好的机械性能,拉伸强度可达46.5 MPa;80 d后水解降解质量损失达42%,说明所制备的聚氨酯具有可降解性,是一种具有广泛应用前景的生物医用材料。     

阴离子型水性聚氨酯的合成及其性能研究

以甲苯二异氰酸酯(TDI)、聚丙二元醇(N210)为主要原料,二羟甲基丙酸(DMPA)为亲水性扩链剂,1,4-丁二醇(BDO)和乙二胺(EDA)为小分子扩链剂,采用预聚体法合成了系列阴离子型水性聚氨酯乳液。讨论了硬段含量、DMPA用量、-NCO／-OH物质的量比值及扩链剂用量对水性聚氨酯乳液及胶膜性能的影响,得出了制备阴离子型水性聚氨酯的最佳配方。     

水性聚氨酯结构与合成

介绍异氰酸酯反应的特点,总结了水性聚氯酯分子结构、水性聚氨酯胶粒结构、水性聚氨酯胶膜的形态结构、亲水单体的结构设计,综述了水性聚氨酯合成方法进展,分析了预聚体法和丙酮法合成水性聚氨酯胶粒的形成机理.     

丙烯酸树脂改性水性聚氨酯的结构与性能研究

采用丙烯酸树脂对水性聚氨酯进行改性，得到了共混改性（PU／PA）、共聚改性（PUA’）、接枝改性（PUA）3种丙烯酸改性水性聚氨酯聚合物。通过对改性聚氨酯乳液的激光粒度分析，乳胶膜的红外光谱、热分析、透明性、耐化学性及扫描电镜进行分析，结果表明：改性后的水性聚氨酯，各项性能均有不同程度的提高。在机械共混聚合物PU／PA体系中，聚氨酯分子链和丙烯酸树脂分子链间具有一定的相容性及共混性；在共聚反应聚合物PUA’、PUA体系中，聚氨酯分子链和丙烯酸树脂分子链形成核壳结构，且在PUA中，聚氨酯分子链和丙烯酸树脂分子链之间形成的化学键，可以有效的提高二者的相容性及共混程度。     

新型磺酸盐水性聚氨酯乳液的合成及其性能研究

以聚己二酸乙二醇酯二元醇、甲苯二异氰酸酯、乙二胺基己磺酸钠(N60)等为主要原料,制备了一系列不同N60用量的磺酸盐型水性聚氨酯(WPU)乳液。研究了N60用量对WPU乳液及其胶膜性能的影响,并通过FT-IR、TEM、TGA等方法进行表征。结果表明,磺酸盐型WPU乳液的贮存、冻融、高温稳定性均较好。随N60用量的增加,磺酸盐型WPU乳液粒径先减小后增大,粒径分布变窄,胶膜的拉伸强度、吸水率呈上升趋势、断裂伸长率下降。TEM图显示微粒分散性好,呈球形;相对于羧酸型WPU,磺酸盐型WPU胶膜的拉伸强度提高,热稳定性更好。     

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。     

水性聚氨酯胶粘剂的合成与性能研究

采用芳香族聚酯二元醇与二异氰酸酯反应合成了一系列水性聚氨酯胶粘剂,探讨了影响水性聚氨酯稳定性、机械性能及热性能等的有关因素.研究发现用芳香族聚酯二元醇与TDI/HDI合成的水性聚氨酯乳液有较好的稳定性,当控制NCO/OH物质的量比为1.4左右,扩链剂EDA的加入量约为3%时,水性聚氨酯胶粘剂有较好的综合性能.     

磺酸-羧酸型水性聚氨酯的制备及性能研究

采用预聚体合成法,以二羟甲基丙酸(DMPA)和自制1,2-二羟基-3-丙磺酸钠(DHPA)为亲水扩连剂制备一系列含有磺酸基团的水性聚氨酯微乳液。利用FTIR对DHPA和PU的结构进行表征,证实了目标产物DHPA的生成,并作为亲水扩链剂引入PU链上。研究表明：随着DHPA含量增大,乳胶粒平均粒径逐渐减小,粒径分布宽度变窄;TEM照片显示,乳液分散 均匀,形貌规整,呈圆球状。乳液表观黏度随着剪切速率增加而下降,呈假塑性流体特征。     

一种高固含量阴非离子水性聚氨酯的制备与性能研究

在聚氨酯(PU)链段中同时引入阴离子亲水单体和侧链为非离子的双羟基亲水单体(A-100),可以合成出一种稳定的高固含量阴非离子型水性聚氨酯(WPU)。讨论了软段种类、A-100用量等对WPU乳液的固含量及WPU胶膜性能的影响。结果表明:以聚碳酸酯二元醇(PCD)为软段,并引入适量的A-100,可以明显提高WPU乳液的固含量;当w(A-100)=4.2%时,WPU胶膜的综合性能最好;与聚环氧丙烷二元醇(PE220)相比,由PCD和A-100制备而成的WPU,其固含量较高(为57%)、综合性能较好。     

水性聚氨酯底胶的研究

采用水性聚氨酯分散体作为PVDC乳液的底胶（底涂剂）,研究了聚合物多元醇、异氰酸酯、封端剂、润湿剂等对涂膜性能的影响,确定了以苯酐-己二酸聚酯多元醇、TDI／MDI混合并氰酸酯、BDO等为主要原材料合成了水性底胶,实验结果表明,该底胶的各项性能完全达到溶剂型底胶的性能要求,且以水为稀释剂大大降低了原材料成本,同时有利于环保。     

梳型UV固化水性聚氨酯树脂的制备与表征

通过引入含双键基团的中间体制备了分子链侧基、端基均含可UV固化基团的梳型水性聚氨酯树脂。采1用红外光谱仪FTIR、核磁共振仪H NMR、热重分析仪TGA等分析手段对样品的结构与性能进行了表征。分析表明,所得产品符合预期分子结构的设计,为半透明泛蓝光乳液,粒径细微均匀;固化层呈现2个快速失重温度区间。中间体的加入增强了固化层的耐溶剂性和硬度,附着力、拉伸强度和交联密度也得到提高。()()()     

彩色水性聚氨酯乳液的研究

论述了水性颜料与彩色水性聚氨酯乳液的制备,研究了颜料的加入对水性聚氨酯性能的影响,比较了不同分散剂对颜料分散稳定性作用的差异,同时探讨了分散剂和增稠剂的作用原理。     

水性聚氨酯的改性及水性聚氨酯涂料

介绍了几种水性聚氨酯的改性技术,并对水性聚氨酯涂料的配制及其应用作了相关概述。     

无溶剂法制备水性聚氨酯工艺研究

用预聚体法制备水性聚氨酯,探讨在无溶剂的路线下水性聚氨酯的合成稳定性及实验操作的可行性。讨论了原料的选择、配比、DMPA加入方式、温度等因素的影响。通过实验得出的WPU合成工艺为:TDI和多元醇预聚阶段前期适宜的温度为60℃,亲水基团在预聚反应后期加入,反应温度为75~80℃,以二月桂酸二丁基锡为催化剂,二乙烯三胺为预聚阶段扩链剂,三乙胺为中和剂。     

脂肪族水性聚氨酯的制备及性能研究

以异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)和聚醚二醇(PPG)为主要原料、二羟甲基丙酸(DMPA)为亲水扩链剂和乙二胺(EDA)为小分子扩链剂,采用预聚体分散法制备出一种水性聚氨酯(WPU)乳液。考察了n(-NCO)∶n(-OH)比例、EDA扩链方式等对WPU稳定性、玻璃化转变温度、力学性能和耐水性等影响。结果表明:将EDA先溶于水中,采用乳化与扩链同时进行的工艺,并且当n(-NCO)∶n(-OH)=1.5∶1时,WPU乳液稳定性好、粒径(14 nm)较小且分布较窄,WPU胶膜的力学性能(拉伸强度为3.683 MPa、断裂伸长率为347%)和耐水性(吸水率为19.7%)俱佳。     

水性聚氨酯荧光增白材料的合成及其性能研究

荧光增白剂可吸收不可见的紫外光,并且将紫外光转变为可见的蓝色或蓝紫色光发射出来;由于蓝色和黄色互为补色,消除了物质中的黄色部分,从而达到了增白效果。因此,采用荧光增白剂合成的水性聚氨酯(WPU)增白材料,用于涂料和织物上,可初步解决芳香族WPU的耐黄变问题。研究了乳液pH值、荧光增白剂的用量及其添加方式对WPU增白效果的影响,并通过透射电镜(TEM)观察增白剂在WPU中的分散情况。实验结果表明,WPU乳液及其胶膜的蓝光效果随着荧光增白剂用量的增加呈先增后降的趋势,当w(荧光增白剂)=0.008%时为最佳;当pH=7～9时,荧光增白剂在WPU中的分散稳定性和增白效果都较好;荧光增白剂的两种添加方式对其在WPU乳液及其胶膜中的分散稳定性和增白效果的影响不明显。     

磺酸盐型水性聚氨酯的合成与性能研究

以聚己二酸丁二醇酯(PBA)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)和乙二胺基磺酸钠(A-95)为主要原料,合成了系列磺酸盐型水性聚氨酯(WPU);研究了磺酸盐含量和扩链时间对WPU性能的影响,分析了磺酸盐型WPU的生产工艺。研究结果表明,磺酸盐型和羧酸型WPU的红外吸收差别不大,磺酸盐含量越高,预聚体粘度就越大,乳液外观也越好,胶膜的机械强度也就越高;扩链时间越长,乳化前预聚体粘度就越大;当w(磺酸盐)=1.5%、扩链时间为25min时磺酸盐型WPU的综合性能最好,此时乳液粘度为37mPa·s、固含量为50%,胶膜的拉伸强度为14.06MPa;磺酸盐型WPU的生产工艺比DMPA型WPU更加简单、高效和环保,并可以实现连续化生产。