氯化聚丙烯改性阴离子型水性聚氨酯的制备与性能研究

聚酯多元醇(PBA)、二羟甲基丙酸(DMPA)和异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)为主要原料,加入接枝马来酸酐的氯化聚丙烯(MCPP),合成了氯化聚丙烯改性的阴离子型水性聚氨酯。乳液稳定性测试表明,马来酸酐接枝率为1.5%时水性聚氨酯乳液稳定性较好;粒径测试表明,乳液粒径随着MCPP的加入量增大而逐渐变大;力学性能测试结果显示,经过MCPP改性后,乳液形成胶膜的拉伸强度和断裂伸长率都有明显的提高,对于PP薄膜的粘接性能得到改善。但TGA测试显示随着MCPP量的增加,胶膜的耐热性下降。综合分析得出,MCPP加入量为5%时得到的改性水性聚氨酯性能较佳。     

氯化聚丙烯改性磺酸型水性聚氨酯的性能与应用

以聚酯多元醇、异佛尔酮二异氰酸酯为主要原料,在三乙胺的催化作用下,与接枝率达2.61%的马来酸酐-氯化聚丙烯聚合物(MCPP)反应,制备以氯化聚丙烯为主链,马来酸酐连接PU为支链的改性聚氨酯预聚体,经磺酸型亲水扩链剂扩链后,得到具有良好贮存稳定性的改性水性聚氨酯乳液。FT-IR证实已发生接枝聚合反应。测试表明,乳液涂膜与聚丙烯基材有很好的附着力,涂层性能优异,可作为一种新型涂料直接涂刷在聚烯烃材料上。     

水性光固化改性氯化聚丙烯的制备及性能

以丙烯酸(AA)和甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)对氯化聚丙烯(CPP)进行溶液接枝改性。考察了AA与HEMA两种单体总用量(AA与HEMA两种单体质量之和占CPP质量的百分数,下同)及引发剂用量(即引发剂质量占CPP及单体总质量的百分数,下同)对接枝率的影响,得到了最佳AA与HEMA总用量为20%,最佳引发剂用量为3%,在该条件下接枝率达到8.81%。然后以甲基丙烯酰氯对接枝改性CPP进行光固活性成分改性,研究了不同AA用量的水性光固化改性CPP乳液性能、表面张力及附着力。结果表明,AA用量占AA和HEMA总质量20%~50%,均能形成乳液,乳液粒径随AA用量增多而减小;水性化改性产物经光固活性成分改性后,以及经光固活性成分改性后的产物光固化前后,表面性能良好,表面张力均在40 m N/m以上,附着力得到提高。该材料符合环保要求,具有良好的应用前景。     

水性氯化聚丙烯乳液的制备与性能研究

以甲苯为溶剂,采用相反转法制备了水性氯化聚丙烯乳液。考察了10种阳离子表面活性剂和40种非离子表面活性剂制备阳离子型和非离子型水性乳液时的乳化效果。探讨了乳化温度、乳化时间、表面活性剂用量对乳液粒径及涂层附着力的影响规律,确定了乳液的最佳制备条件。对乳液的稳定性、粒径分布和涂层的硬度、耐溶剂性、接触角及表面能进行了表征。结果表明：最佳阳离子和非离子表面活性剂分别为十六烷基三甲基溴化铵（C16TAB）和辛基酚聚氧乙烯醚（OP-50）。在OP-50中添加3%聚醚改性硅氧烷（PMS）可有效提高乳液在聚丙烯（PP）表面的润湿性。2种乳液的最佳乳化温度为50～60℃,乳化时间为30～60 min,表面活性剂用量为7%～8%。在此条件下,乳液的粒径为762～808 nm,稳定性良好,多分散系数为0.185～0.194,所制涂层的附着力为1～0级,硬度为H,耐溶剂性良好,表面能均高于常用面漆,可满足应用要求。     

聚氨酯改性氯化聚丙烯及其应用研究进展

介绍了聚氨酯改性氯化聚丙烯的制备方法,从物理改性和化学改性两方面评述了聚氨酯改性氯化聚丙烯的研究进展;简要叙述了聚氨酯改性氯化聚丙烯的应用。     

光固化丙烯酸酯改性氯化聚丙烯的制备及性能研究

为得到光固化丙烯酸酯改性氯化聚丙烯(CPP),首先采用溶液聚合方法,用甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)对CPP进行功能化接枝改性,研究了HEMA含量、反应温度、引发剂含量对接枝率的影响,确定合成丙烯酸酯改性CPP最佳工艺条件为m(CPP)∶m(HEMA)=8.5∶1.5,反应温度100℃,引发剂占CPP及HEMA总质量的3%,接枝率达到6.69%。利用甲基丙烯酰氯对在接枝基础上得到的丙烯酸酯改性CPP进行光固化改性,研究了不同接枝率的丙烯酸酯改性CPP光固化改性前后,以及光固化改性产物光固化前后对表面张力和附着力的影响。结果表明:光固化改性前后,涂层表面张力均能达到40.0 m N/m以上,附着力良好;光固化改性产物光固化后表面性能仍然保持良好,附着力得到提高。     

水性丙烯酸酯/改性氯化聚丙烯复合涂层材料的制备及性能研究

将丙烯酸(AA)、丙烯酸丁酯(BA)、甲基丙烯酸甲酯(MMA)进行溶液自由基聚合得到水性丙烯酸酯共聚物(WPA);同时采用丙烯酸(AA)、丙烯酸丁酯(BA)改性得到接枝改性氯化聚丙烯(MCPP);将二者进行复合制备复合涂层材料。通过探索WPA中AA的用量（AA质量占WPA合成中单体总质量的百分数,下同）对WPA乳液及WPA/MCPP复合乳液的乳液性能的影响,确定AA用量为12%, WPA与MCPP复合后乳液性能最佳。研究了不同WPA与MCPP比例对乳液性能、涂层表面张力和附着力的影响。结果表明,随着WPA用量增多,乳液粒径减小,涂层表面张力提高,附着力稍有降低。m(WPA):m(MCPP)=3:7时,乳液粒径98nm,表面张力47mN/m,附着力0级。复合涂层材料乳液性能稳定,表面性能和附着力良好,具有广阔应用前景。     

环氧树脂改性阴离子型水性聚氨酯的研究

研究了环氧树脂改性阴离子型水性聚氨酯分散体的合成工艺。通过在聚氨酯分子链中引入环氧树脂E-51,采用小分子扩链剂一缩二乙二醇(DEG)等进行乳液共聚合,达到对水性聚氨酯结构的交联改性。结果表明,采用共聚方法加入环氧树脂所得到的胶膜在吸水率和力学性能方面都比采用共混方法所得到的胶膜优异;结合DSC分析和力学性能等方面的研究发现,随着NCO/OH摩尔比值的增加,软段的玻璃化温度Tg逐渐向低温方向偏离,同时胶膜拉伸强度逐渐增大,伸长率逐渐减小;当环氧树脂的质量分数为7%时,胶膜的耐水性及力学性能最佳。     

氯化聚丙烯接枝改性研究

氯化聚丙烯是一种聚丙烯的化学改性物,它有许多优点,而对氯化聚丙烯进行接枝改性又可使其具有更多的新功能。本文对氯化聚丙烯的特点以及近年来氯化聚丙烯的接枝改性的研究作了较详细的综述。     

醋酸乙烯酯改性氯化聚丙烯粘接性能的研究

以甲苯为溶剂，过氧化二苯甲酰(BPO)为引发剂，通过自由基聚合，采用醋酸乙烯酯(VAe)接枝改性氯化聚丙烯(CPP)；研究了不同反应温度、反应时间、VAc的加入量和BPO的加入量对改性CPP粘接性能的影响；得出较佳的工艺条件为：反应温度T=85℃，反应时间t=2．0h，反应物料的质量比m(CPP)：m(VAc)：m(BPO)=100：2．5：0．25。     

聚苯胺改性水性聚氨酯的制备及性能研究

以异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、聚己二酸新戊二醇酯(PNA)和三羟甲基丙烷聚乙二醇单甲醚(Ymer N-120)为主要原料合成了非离子型水性聚氨酯(NPU)。将其与溶解在N-甲基吡咯烷酮(NMP)中的聚苯胺(PANi)共混,得到水性聚氨酯–聚苯胺(NPU–PANi)乳液并固化成膜(复合胶膜)。用红外光谱分析了NPU膜、PANi膜以及复合胶膜的结构。利用扫描电镜(SEM)、差示扫描量热仪(DSC)、热重分析(TGA)、绝缘电阻测试仪和万能材料试验机探讨了不同PANi质量分数对复合胶膜的形貌、玻璃化温度(Tg)、热稳定性、电导率和力学性能的影响。结果表明:随PANi用量增加,PANi粒子团聚增加,复合胶膜的软段Tg下降,热稳定性提高,电导率增加,拉伸强度和断裂伸长率均先减小后增大。当PANi质量分数为12%时,胶膜拉伸强度和电导率均达到最大值,分别为29.49 MPa和5.07×10-4 S/cm。     

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。     

Surface modification with waterborne fluorinated anionic polyurethane dispersions

Waterborne fluorinated anionic polyurethane dispersions (FAPUDs) were synthesized from tris(6‐isocyanatohexyl) isocyanurate, N‐ethyl‐N‐2‐hydroxyethyl‐perfluorooctanesulfonamide, poly(oxytetramethylene glycol) (PTMG), dimethylolpropionic acid (DMPA), hexamethylene diisocyanate, 1,4‐butanediol, and two different neutralizing agents (triethylamine and sodium carbonate). Waterborne polyurethane dispersions (PUDs) were synthesized from isophorone diisocyanate, PTMG, DMPA, and ethylenediamine as chain extenders. The particle size of the FAPUDs, based on the fluorine content and degree of neutralization (DN), was measured with dynamic light scattering. So that the surface modification and morphology variations of the PUDs through the addition of the FAPUDs could be observed, the surface energy and thermal properties of the blending films [fluorine PUD mixtures (FPMs)] were measured with contact‐angle analysis and differential scanning calorimetry. The particle size of the FAPUDs increased as the fluorine content in the FAPUDs increased and decreased as the DN increased. The surface energy of the FPM films made from the blending of the FAPUD T series (neutralization with triethylamine) gradually decreased above the critical fluorine concentration (0.02797 wt %). However, for the blending of the FAPUD 25Na series (neutralization with sodium carbonate), the surface energy increased above the critical fluorine concentration (0.02797 wt %) because of the increase in Na salts. The FAPUDs showed the native thermal behavior of the fluorine. However, the thermal properties of the blending films were like those of pure PUDs. This showed that the morphology of the PUDs was rarely unchanged when the FAPUDs were added. © 2002 Wiley Periodicals, Inc. J Appl Polym Sci 86: 3322–3330, 2002     

阴离子水性聚氨酯胶粘剂的合成与性能研究

以异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、聚四氢呋喃醚二醇(PTMG,Mn=1000/2000)、聚己内酯二醇(PCL,Mn=2000)、二羟甲基丙酸(DMPA)和1,4-丁二醇(BD)为主要原料合成了一系列阴离子型水性聚氨酯乳液胶粘剂(WPU)。讨论了硬段含量和多元醇种类等对WPU及其胶膜性能的影响。实验结果表明,随着硬段含量的增加,乳液黏度逐渐降低;胶膜拉伸强度和剥离强度先增加后有所降低。当硬段含量为45.22%时,拉伸强度和剥离强度达最大值,乳液和胶膜的综合性能最好。多元醇分子质量增加可提高胶膜的耐水性,但力学性能与粘接性能并未相应增强。聚酯多元醇型WPU的综合性能比聚醚型的好。     

超支化聚合物改性水性聚氨酯的制备与性能研究

以多官能度聚酯二元醇为软段、HBP(端羟基超支化聚酯)为改性交联剂、IPDI(异佛尔酮二异氰酸酯)和DMPA(二羟甲基丙酸)为硬段,采用原位聚合法制备出稳定的HBPU(超支化水性聚氨酯分散液),并对其结构和性能进行了分析。研究结果表明:经羟基比率为1∶6的HBP改性后,相应HBPU的表面张力降低,说明其对非极性基材的浸润性增强;由于WPU(水性聚氨酯)大分子链之间形成了交联网状结构,故HBPU胶膜的力学性能、硬度和热性能等得到明显改善。     

水性聚氨酯/有机蒙脱土纳米复合材料的制备与性能研究

以IPDI(异佛尔酮二异氰酸酯)、PBA(聚己二酸丁二醇酯)、DMPA(二羟甲基丙酸)和OMMT(有机蒙脱土)为原料,制备了OMMT/WPU(有机蒙脱土改性水性聚氨酯)纳米复合材料。采用红外光谱(FT-IR)法、热失重分析(TGA)法等对该纳米复合材料的结构和性能进行了表征,并考察了OMMT含量对该纳米复合材料的热稳定性、疏水性和粘接性能等影响。研究结果表明:当w(OMMT)=3%(相对于WPU质量而言)时,纳米复合材料的综合性能相对最好,其热稳定性有所提高、疏水性和耐水解性(吸水率为17.67%)明显提高、初始剥离强度(1.8 N/mm)相对较大且最终剥离强度(3.5 N/mm)相对最大。     

透明聚酯型水性聚氨酯的制备与性能研究

聚酯型WPU(水性聚氨酯)具有较高的力学强度和粘接强度,但是其较高的结晶性会导致胶膜透明性较差。以聚丙二醇(PPG)、聚己二酸丁二醇酯二醇(PBA)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、2,2′-二羟甲基丙酸(DMPA)和1,4-丁二醇(BDO)等为原料,制备PPG改性聚酯型WPU。研究结果表明:PPG改性聚酯型WPU的黏度适中,储存稳定性良好;随着PPG含量的不断增加,WPU胶膜的透明性因结晶受阻程度增大而变好,相应胶粘剂的T型剥离强度和拉伸强度下降,而断裂伸长率升高;当w(PPG)=10%～20%时,相应WPU胶粘剂的透明性、T型剥离强度(≥1.97 N/mm)、拉伸强度(≥14.7 MPa)和断裂伸长率(≥421%)俱佳。     

氧化石墨烯/水性聚氨酯复合薄膜的制备及性能研究

以自制的GO(氧化石墨烯)为填料,WPU(水性聚氨酯)为基体,采用溶液共混和流延成膜法制备了GO/WPU复合薄膜。着重考察了GO含量对GO/WPU复合薄膜力学性能和导热性能等影响。研究结果表明:随着GO含量的增加,复合薄膜的拉伸强度增强、导热系数增大;当w(GO)=4%(相对于复合薄膜质量而言)时,复合薄膜的拉伸强度(20.6 MPa)相对最大、导热系数[为0.208 W/(m·K)]相对最高[这是由于GO均匀分散在PU(聚氨酯)基体中,形成了连续褶皱状网络结构的缘故]。