合成革用有机硅改性水性聚氨酯的合成及应用

采用预聚体法,通过引入聚醚改性羟基硅油(S-900),合成有机硅改性水性聚氨酯(WPU);系统研究了不同异氰酸酯值(R值)、不同聚酯/聚醚多元醇软段以及S-900的用量,对WPU乳液性能和应用性能的影响。结果表明:当R值为1.6,选用聚己二酸-2-甲基丙二醇酯(PMA2000)为聚酯多元醇软段,S-900加量为6%时所得水性聚氨酯综合性能优异,将其应用于水性合成革时,产品的环保性、剥离强度、耐寒性、耐摩擦色牢度等,均超过了QB/T 2958-2008《服装用聚氨酯合成革》的指标要求。     

合成革用水性聚氨酯表面处理剂的制备研究

以聚醚改性有机硅2127、蓖麻油、聚己二酸1,4-丁二醇酯为多元醇,甲苯二异氰酸酯为主要原料,以二羟甲基丙酸(DMPA)和1,4-丁二醇为扩链剂,合成了以蓖麻油、有机硅改性的水性聚氨酯,探讨了R值(nnco/nOH的比值)、蓖麻油、有机硅2127对水性聚氨酯性能的影响,配合助剂制成了合成革用水性聚氨酯处理剂。结果表明:R值为1.25,DMPA含量为5%,蓖麻油含量为8%,2127含量为10%时,水性聚氨酯具有良好的性能,配以助剂可以得到性能优异的合成革表面处理剂。     

混合多元醇水性聚氨酯的合成及其性能

采用六亚甲基二异氰酸酯(HDI)、聚酯多元醇(PBA)、聚醚多元醇(PPG)、二羟甲基丙酸(DMPA)为主要原料,制得各种聚酯聚醚混合型水性聚氨酯乳液。讨论了PBA/PPG配比、相对分子质量对水性聚氨酯乳液性能和力学性能的影响。结果表明:随着软段中聚酯组分含量的增加,涂膜的拉伸强度有增加的趋势,软段为纯聚醚和纯聚酯的聚氨酯膜表现出较好的伸长率;随着软段相对分子质量的增加,聚醚型聚氨酯膜的拉伸强度减小,聚酯型聚氨酯膜的拉伸强度增加。     

乒乓球鞋用无溶剂聚氨酯合成革性能分析

以有机硅多元醇改性无溶剂双组分聚氨酯,制备乒乓球鞋用无溶剂聚氨酯合成革,并对基于不同—NCO含量与r值、不同软段类型,以及不同有机硅多元醇含量时的聚氨酯合成革性能进行了试验测试分析。结果表明,—NCO含量为16%时,无溶剂聚氨酯合成革的各项性能最优,符合乒乓球鞋用革标准;软段类型为聚碳酸酯二元醇(PCDL-2000)时,无溶剂聚氨酯合成革的力学性能最佳,满足乒乓球鞋合成革性能要求;有机硅多元醇OFOH-702E质量分数为10%时,无溶剂聚氨酯合成革的综合性能最好,满足乒乓球鞋合成革性能要求,且有机硅的添加可使其质感更加舒适,柔软且不干涩。     

混合多元醇水性聚氨酯的合成与性能

采用六亚甲基二异氰酸酯（HDI）,聚酯多元醇（PBA）,聚醚多元醇（PPG）,二羟甲基丙酸（DMPA）为主要原料,制得各种聚酯聚醚混合型水性聚氨酯乳液。讨论了PBA/PPG配比、相对分子质量对水性聚氨酯乳液性能和力学性能的影响。结果表明：随着软段中聚酯组分含量的增加,涂膜的拉伸强度有增加的趋势,软段为纯聚醚和纯聚酯的聚氨酯膜表现出较好的伸长率;随着软段相对分子质量的增加,聚醚型聚氨酯膜的拉伸强度减小,聚酯型聚氨酯膜的拉伸强度增加。     

硬段含量对水基聚氨酯性能的影响

以聚四氢呋喃醚二元醇(PTMG)作为软段、以异氟尔酮二异氰酸酯(IPDI)、1,4-丁二醇(1,4-BDO)作为硬段、以2,2-二羟甲基丙酸(DMPA)为亲水扩链剂,合成一系列硬段含量不同的水性聚氨酯,并研究了硬段含量对合成革用水性聚氨酯性能的影响。结果显示:在R(—NCO/—OH)值,DMPA含量不变的情况下,硬段含量在40%时,聚氨酯膜的拉伸强度、断裂伸长率、吸水率、玻璃化转变温度等综合性能优良,适合合成革的制造。     

氨基硅油改性水性聚氨酯的制备及应用

采用聚醚三元醇310、聚醚二元醇PPG为软段原料,异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)为硬段原料,2,2-双羟甲基丙酸(DMPA)为亲水性扩链剂,利用—NH2与—NCO的反应性,在水性聚氨酯(WPU)预聚体上接入端烷氧基氨基硅油,加水乳化,制备出乳液稳定且乳胶膜耐水性较好的氨基硅油改性WPU共聚物乳液。通过测定WPU共聚物乳液的离心稳定性、黏度、粒径以及乳胶膜的接触角、吸水率等,得到优化的合成工艺:软段原料m(PPG)∶m(GE-310)为2∶1,预聚反应时间90 min,预聚反应温度85℃;氨基硅油改性WPU的最佳工艺为:R值2.4,DMPA质量分数8%,氨基硅油质量分数9%,氨基硅油改性温度20~30℃。     

水性聚氨酯防水透湿涂层剂的合成与性能

以合适结构和分子质量的聚酯和聚醚混合二元醇、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、二羟甲基丙酸(DMPA)、1,4-丁二醇(BDO)为主要原料,三乙胺(TEA)为中和剂,合成水性聚氨酯防水透湿涂层剂乳液。讨论了R值(反应物中—NCO基团与预聚反应中所有—OH基团的摩尔分数比)对乳液稳定性和薄膜力学性能的影响,及R值、软段中聚酯和聚醚配比对织物防水透湿性能的影响。优化的防水透湿型聚氨酯涂层剂乳液的合成工艺为:聚己二酸丁二醇酯二醇(PBA)/聚乙二醇(PEG)混合多元醇(n_(PBA):n_(PEG)=2:1)为软段组分,DMPA 3.6%,与IPDI进行预聚(R=1.4),然后用1,4-丁二醇100%扩链,三乙胺中和。经聚氨酯乳液涂层的织物的透湿量可达4 736.5 g/(m~2×24 h),静水压可达6.67 kPa,可满足服用要求。     

封端型脂环族水性聚氨酯的合成

采用预聚体-封端混合法,即异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)中异氰酸酯和聚醚多元醇(PEG)的醇羟基预聚反应后,将剩余的NaHSO3封端最终所剩异氰酸酯基,合成脂环族水性聚氨酯.探讨了异氰酸酯指数(R值)、中和度等因素对其性能的影响.聚酯多元醇水性聚氨酯的成膜性好,膜的强度和硬度好,聚醚型的贮存稳定性要好于聚酯型的;羧酸含量为2%时,乳液的分散效果较好,而耐水性并未发生变化;R值为2.0,中和度为90%~100%时合成的乳液效果较为理想.同时确定了预聚反应温度和时间(60℃,2h)、封端的温度和时间(0~5℃,30min)、封端剂的用量(NaHSO3/NCO为1.2)以及促进剂用量(Na2SO3/NaHSO3为0.3).     

高含量水性聚氨酯的合成与工艺研究

以异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)和含有羧酸基团的多元醇为基本原料,引入二羟甲基丙酸和环保催化剂,采用"油入水"直接分散乳化合成了高固含量水性聚氨酯乳液;分析了R值、多元醇的种类、聚醚/聚酯物质的量的比和乳化方式对乳液固含量以及性能的影响。结果表明:R值为1.3,聚醚PTMG与含有羧酸基团的聚酯多元醇的比为3:1,采用直接乳化法合成出来的聚氨酯乳液固含量高,稳定性好,综合性能优异。     

聚酯多元醇结晶性对聚氨酯合成革性能的影响

通过控制单因素变量,以二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)和乙二醇(EG)为聚氨酯硬段结构,不同分子结构的己二酸系列聚酯多元醇作为软段结构,采用溶液法合成高透明度的聚氨酯树脂,并采用转移涂层法制备了超细纤维聚氨酯合成革。通过对合成革性能的测试对比,得到了己二酸系列聚酯多元醇的结晶性对聚氨酯树脂的析出状态、力学性能和展色性,以及对合成革的低温耐折性、耐水解性和表面爽滑度等性能的影响规律。     

MDI型水性聚氨酯结构及性能的研究

以4,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)、聚醚二元醇和二羟甲基丙酸(DMPA)等为主要原料,合成了稳定的水性聚氨酯(WPU)乳液。通过FT-IR分析、粒度分析、拉伸试验、差示扫描量热仪(DSC)分析、热重分析(TGA)和吸水率等测试,对所制备的水性聚氨酯进行了力学性能、耐热性能及耐水性能的研究,考察了不同类型的聚醚二醇、扩链剂和交联剂等对水性聚氨酯性能的影响。结果表明:以MDI、1,4-丁二醇(1,4-BDO)、DMPA(4.0%)等作为硬段和N220作为软段合成的WPU,乳液稳定性好,胶膜吸水率低,断裂伸长率大,手感柔软、不粘且丰满;用PTMEG作为软段制备的WPU的氢键化程度、结晶度和耐热性较好。     

高固含量水性聚氨酯乳液的制备及其性能研究

以聚四氢呋喃二醇(PTMG)为软段,甲苯二异氰酸酯(TDI)为硬段,二羟甲基丙酸(DMPA)为亲水扩链剂,通过丙酮法制得了一系列聚氨酯预聚体,按不同n(—NCO)/n(—OH)(R值)及DMPA质量分数复配后分散成混合型水性聚氨酯乳液(WPU).考察R值、DMPA质量分数对复合型乳液及胶膜性能的影响.结果表明:不同R值复配所得乳液固含量没有明显提高;R=1.8,w(DMPA)=3%与w(DMPA)=6%的预聚体按质量比3/1复配,能制备固含量达48%左右的水性聚氨酯乳液,其胶膜的耐水性及机械性能处于中间水平.     

不同软段水性聚氨酯性能探究

以异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、5种相同分子质量不同结构的大分子二元醇为主要原料,合成了一系列水性聚氨酯乳液(APU)。通过热重分析(TGA)、差示扫描量热分析(DSC)、耐水性及耐碱性测试,研究不同结构软段水性聚氨酯胶膜的耐热性、耐水性及耐碱性。试验结果表明:聚醚型水性聚氨酯胶膜耐水及耐碱性能较好,聚环氧丙烷二醇(N220)基水性聚氨酯的耐低温性较好,而聚酯型水性聚氨酯的耐低温性能则相对较弱;各不同结构软段水性聚氨酯相比较,以聚四氢呋喃醚二醇(PTMG)、聚碳酸酯(PC)基水性聚氨酯胶膜耐热性及耐水性能较佳。     

半PU合成革水性聚氨酯面层材料的制备及应用

以MDI/TDI混合型芳香族异氰酸酯、聚己内酯(PCL)、聚四氢呋喃(PTMG)、二羟甲基丙酸(DMPA)、三甲基戊二醇(TMPD)以及聚环氧丙烷三醇(PPG-330)大分子交联剂为主要原料,合成水性聚氨酯(WPU)。利用FT-IR、DSC、拉力试验机对产物进行了表征。结果表明:全聚酯型WPU的拉伸强度、模量、耐水性均优于含部分聚醚型WPU;交联度增加后的WPU热稳定性提高;当PPG质量分数为12.85%时,所得涂膜的拉伸强度为32.28MPa,100%模量为4.38MPa,吸水率为3.50%,在温度70℃、湿度95%恒温恒湿条件下2周后,其性能无明显下降,可用于面料用半PU合成革。     

PVC合成革用水性聚氨酯消光剂的合成研究

以甲苯二异氰酸酯(TDI)聚酯二元醇聚醚二元醇、二羟甲基丙酸(DMPA)、三乙胺(TEA)等为主要原料合成水性聚氨酯的预聚体,将二氧化硅(SiO_2)在含有N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷(KH792)的水溶液中进行表面处理,并将其直接乳化聚氨酯的预聚体,SiO_2表面的活性氨基基团与乳化后聚氨酯预聚体分子链端的异氰酸酯(-NCO)反应,进行二次扩链。将SiO_2接枝到聚氨酯分子链上,合成了消光水性聚氨酯的表面处理剂,讨论了R值、DMPA、SiO_2用量对水性聚氨酯性能的影响。通过红外光谱、热重差热分析仪、激光粒度仪、扫描电镜等仪器对改性SiO_2及产品胶膜的进行表征,结果表明:改性后SiO_2应用于产品后,水性聚氨酯的黏度适中、稳定性优异、消光度高、力学性能良好,产品在PVC人造革上的附着力优异。可作为合成革用水性聚氨酯消光表面处理剂使用。     

有机硅改性聚酯型水性聚氨酯整理剂的制备及应用

以异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、聚己二酸乙二醇-1,4-丁二醇酯二醇(PBA)、二羟甲基丙酸(DMPA)、氨基硅油(AEAPS)为主要原料,乙醇为封端剂,合成聚酯型改性水性聚氨酯乳液(WPU).用红外光谱(FT-IR)、接触角、耐水性及断裂强力测试对WPU的结构和性能进行表征.采用该整理剂对羊绒针织物进行抗起毛起球整理,并测试其性能.结果表明,随着AEAPS用量的增加,聚酯型水性聚氨酯的耐水性得到改善,经WPU整理的羊绒针织物抗起毛起球性能提高1~2级.     

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。     

阳离子水性聚氨酯固色剂的合成与应用

介绍了阳离子水性聚氨酯(WPU)固色剂的合成与应用。选用异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、亲水性扩链剂二羟甲基丁酸(DMBA)和聚醚1000(PEG)为预聚单体,再用2,3-二溴丁二酸进行后扩链,用三乙胺(TEA)进行完全中和,去离子水乳化,得到阳离子水性聚氨酯固色剂。探讨R值[n(NCO)/n(OH)]、二羟甲基丁酸(DMBA)、2,3-二溴丁二酸对阳离子水性聚氨酯乳液性能及固色性能的影响。结果表明:当R值为1.3、DMBA质量分数为4.5%(相对预聚体质量)、2,3-二溴丁二酸为6%(相对于预聚体质量)时,固色剂综合性能良好;应用于棉织物活性染料染色时固色效果良好,整理后织物的耐摩擦色牢度及耐皂洗色牢度均达到4级。     

聚酯型水性聚氨酯羊绒抗起毛起球整理剂的合成及应用

以聚己二酸乙二醇-1,4-丁二醇酯二醇(PBA)为软段、二羟甲基丙酸(DMPA)为亲水性扩链剂,与异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)合成水性聚氨酯(WPU)预聚体,通过氨基聚醚嵌段三元共聚硅油(PBS)扩链接枝,制备了系列PBS改性WPU乳液和薄膜.采用红外光谱、胶膜水接触角、吸水率等对WPU结构和薄膜性能进行表征,并对羊绒针织物进行抗起毛起球整理.结果表明,WPU薄膜的耐水性和水接触角随着PBS含量的增大而提高,并且随着PBS含量的增加,羊绒针织物的抗起毛起球性有所改善,可提高1~2级,同时,织物的柔软性、透气性和透湿性良好.