不同软链段对水性聚氨酯性能的影响

以低聚物多元醇、IPDI(异佛尔酮二异氰酸酯)、亲水扩链剂DMPA(2,2-二羟甲基丙酸)和成盐剂三乙胺为主要原料,合成一组软段成分不同的水性聚氨酯乳液。通过测定水性聚氨酯乳液的固含、黏度、结构,以及水性聚氨酯胶膜的耐水性、力学性能、T型剥离强度等,对比了不同类型软段对乳液及胶膜性能的影响。研究结果表明:由含6个碳的聚酯多元醇为软段合成的水性聚氨酯的黏度、耐水性、机械强度、T型剥离强度等数据较好。     

DMPA含量对不同软段结构水性聚氨酯性能的影响

以聚酯多元醇、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)和二羟甲基丙酸(DMPA)为主要原料,采用预聚体分散法合成了一系列具有不同软段结构的水性聚氨酯(WPU)。研究结果表明:随着DMPA掺量的不断增加,WPU的稳定性提高、黏度增大、粒径减小且粒径分布变窄,WPU胶膜的拉伸强度在一定范围内增大、断裂伸长率降低、水接触角减小和耐水性下降,并且软段微区的结晶性能降低。     

软段对水性聚氨酯木器涂料性能的影响

合成了系列水性聚氨酯乳液,研究了低聚物多元醇种类及分子量不同对水性聚氨酯涂料性能的影响。结果表明:聚酯型水性聚氨酯随着软段分子量的增大结晶程度增加,机械强度和硬度较聚醚型高,耐水性较好;结构规整,易结晶的软段合成出的聚氨酯树脂力学性能和耐水性能都较好;而有机硅氧烷改性可以提高聚氨酯材料的耐水性。     

硬段含量对水性聚氨酯软段结晶性能的影响

以异佛尔酮二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、聚己二酸丁二醇酯为主要原料合成了水性聚氨酯(WPU),通过FT-IR、DSC、XRD、SEM表征手段,研究了硬段含量对软段结晶性及WPU粘结性能的影响。研究表明,随着硬段含量的增加,WPU分子链上氨基甲酸酯键之间的氢键化程度提高,软硬两相相混严重,WPU软段结晶熔融焓变小,熔融温度变低;结晶衍射峰变弱,软段结晶性变差;粘结性能测试表明,在硬段含量较低时,聚氨酯体现出良好的结晶性能,初粘性较好。     

不同聚醚二元醇软段对光固化水性聚氨酯乳液性能的影响

以不同聚醚二元醇、异佛尔酮二异氰酸酯、2,2-双羟甲基丙酸、甲基丙烯酸-2-羟基乙酯为主要原料,通过丙酮法合成光固化水性聚氨酯(WPU)乳液,讨论了不同聚醚软段对光固化WPU乳液性能的影响.结果表明,由聚四氢呋喃醚二元醇PTMG1000和PTMG2000制备的光固化WPU乳液具有较小的粒径和粘度,其交联后的膜具有较高储...     

不同软段水性聚氨酯在合成革表面处理中的性能研究

以二羟甲基丙酸(DMPA)为亲水扩链剂,4种同等相对分子质量、具有不同软段结构的二元醇为软段,异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)为硬段,制备了一系列水性聚氨酯。结果表明,聚己二酸新戊二醇酯(PNA)基、聚己内酯(PCL)基[HW1]水性聚氨酯的粒径较小,聚碳酸酯(PCDL)基水性聚氨酯的耐水性最好,聚四亚甲基醚二醇(PTMG)基的耐热性能较为优异,PCL基水性聚氨酯可在100%模量和断裂伸长率取得最佳的平衡。应用性能测试结果显示,PCL基、PCDL基水性聚氨酯所制备的合成革表面处理剂,具有更好的表面颜色牢度、附着性及耐磨性、不粘着性。     

软段种类及相对分子质量对阴离子水性聚氨酯性能的影响

采用聚酯多元醇、异佛尔酮二异氰酸酯、二羟甲基丙酸等原料，制备了阴离子型水性聚氨酯乳液，并测试了其性能。结果表明：软段种类及相对分子质量对水性聚氨酯乳液的黏度、粒径和力学性能等均有影响。     

高固含量复合软段水性聚氨酯的性能研究

通过直接酯化-缩聚工艺,在聚已二酸-1,4-丁二醇酯二醇(PBA)的聚合酯化过程中加入第3组分间苯二甲酸二酯-5-磺酸(SIPM),合成了一种带有磺酸基团的改性PBA。并以该PBA与聚已内酯二醇(PCL)为复合软段、异氟尔酮二异氰酸酯(IPDI)为硬段以及2,2-二羟甲基丙酸(DMPA)为亲水扩链剂,通过改变改性PBA与PCL的比例,制备了一系列磺酸/羧酸型水性聚氨酯(WPU),并考查了其各项性能。结果表明,当改性PBA占复合软段总质量的5%时,产品固含量可达51.9%,初粘力为2.87 N/mm,终剥离强度为6.00 N/mm,胶膜断裂伸长率为557.25%,各项性能均超出国标要求。TG测试表明,胶膜的热稳定性良好,乳液常温贮存稳定性大于180 d。TEM观察产品乳液粒子分布较均匀,粒径为10～50 nm。     

软段结构对水性聚氨酯微相分离的影响

以异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、1,6-己二异氰酸酯(HDI)和聚四氢呋喃醚二醇(PTMG)、聚碳酸-1,6-己二醇酯二醇(PCDL)、聚己二酸-1,6-己二醇酯二醇(PHA)为原料,采用预聚体法合成了一系列水性聚氨酯(WPU)乳液。通过红外光谱(IR)、热重(TGA)、X-射线衍射(XRD)、动态机械性能(DMA)和拉伸测试等方法研究不同多元醇对所合成的WPU薄膜软、硬段微相分离及其热性能、结晶性和机械性能影响。结果表明,氢键作用对WPU的微相分离有明显影响;微相分离程度大的聚醚型WPU热稳定性、结晶性、柔韧性、低温塑性比微相分离程度小的聚碳酸酯型WPU好;聚碳酸酯型WPU膜的拉伸强度和模量更大。     

硬段含量对水性聚氨酯性能的影响

以聚酯多元醇和异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)为主要原料，引入亲水单体二羟甲基丙酸(DMPA)，按不同配比合成了系列聚氨酯乳液。考察了硬段含量对乳液粒径、表观黏度、膜吸水性、硬度、力学性能的影响，并通过动态力学性能测试(DMA)研究了软段和硬段的玻璃化转变温度。结果表明：提高-NCP/-0H物质的量之比、DMPA用量均使聚氨酯中软段的玻璃化温度Tg(s)降低，硬段的玻璃化温度Tg(h)升高，△T值增加，软硬段相分离程度增加。随乙二胺用量的增加，会使软段玻璃化转变温度Tg(s)移向高温，软硬段相分离程度降低；硬段含量提高，胶膜硬度增加，拉伸强度增加，胶膜耐水性降低。     

硬段含量对水性聚氨酯性能的影响

以聚酯多元醇、二羟甲基丙酸(DMPA)、甲苯二异氰酸酯(TDI)和1,4-丁二醇(BDO)为主要原料,合成了阴离子型WPU(水性聚氨酯),并着重探讨了聚氨酯(PU)分子链中硬段含量对其性能的影响。结果表明:随着PU分子链中硬段含量的不断增加,硬段的Tg(玻璃化转变温度)上升,但软段的Tg呈先升后降态势,WPU的外观由半透明泛蓝光转变为乳白色不透明(稳定性变差),并且WPU的黏度、耐水性和T型剥离强度均呈先升后降态势;当WPU中w(硬段)=22.79%时,相应WPU的综合性能相对最好,用其胶接聚酰胺(PA)/聚丙烯(PP)复合薄膜的T型剥离强度达到0.488 kN/m。     

软段含离子基团的聚醚型水性聚氨酯性能研究

以聚四氢呋喃醚二醇(PTMG)、二羟甲基丙酸(DMPA)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)为基本原料,采用预聚体法以分子设计的方式合成了具有不同R[即n(—NCO)/n(—OH)]值且软段含有离子基团的聚醚型WPU(水性聚氨酯)。研究结果表明:当w(DMPA)=5%(相对于WPU质量而言)、中和度为100%时,随着R值的不断增加,WPU胶膜的干燥速率常数呈先降后升态势,拉伸剪切强度呈先升后降态势,初始失重温度有所下降,但耐水性和拉伸强度增强;当R=1.10时,WPU胶膜的力学性能、耐水性和粘接性能俱佳。     

不同固含量对水性聚氨酯性能的影响

以异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、聚己二酸丁二醇酯(PBA)为主要原料合成了不同固含量的水性聚氨酯乳液(WPU)。红外光谱表征了WPU的结构,并探讨了WPU的固含量对乳液粒径和胶膜力学性能、热性能及其微观结构的影响。结果表明,随着固含量的增加,胶膜拉伸强度降低,断裂伸长率升高;且固含量低的WPU乳液粒径分布集中,胶膜平整,固含量高的则反之;此外,不同固含量的WPU的热性能也有一定的差别,随着固含量的增加,胶膜的最大分解速率有所降低。     

不同固含量对水性聚氨酯性能的影响

以异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、聚己二酸丁二醇酯(PBA)为主要原料合成了不同固含量的水性聚氨酯乳液(WPU)。红外光谱表征了WPU的结构,并探讨了WPU的固含量对乳液粒径和胶膜力学性能、热性能及其微观结构的影响。结果表明,随着固含量的增加,胶膜拉伸强度降低,断裂伸长率升高;且固含量低的WPU乳液粒径分布集中,胶膜平整,固含量高的则反之;此外,不同固含量的WPU的热性能也有一定的差别,随着固含量的增加,胶膜的最大分解速率有所降低。     

软段对形状记忆型聚氨酯的性能影响

以4,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)为硬段,1,4-丁二醇(BDO)为扩链剂,分别以分子量1000、2000、3000的聚己内酯(PCL),聚己二酸乙二醇酯(PEAG),聚己二酸丁二醇酯(PBAG)为软段,在硬段含量不变的条件下,合成了一系列的形状记忆型聚氨酯(SMPU)。通过FT-IR,DSC,XRD等测试了其结构,并比较了形状记忆性能,研究表明,分子量2000的PEAG在硬段含量不变的情况下性能最佳,形状恢复率可达到100%。     

软段结构对聚氨酯弹性体性能的影响

分别以聚四氢呋喃二醇(PTMG)、聚己内酯二醇(PCL)、高顺式端羟基聚丁二烯(HTPB)和自由基聚合制得的端羟基聚丁二烯(FHTPB)为软段,采用溶液聚合两步法制得了四种聚氨酯弹性体(PUE)。通过拉伸试验、动态力学性能分析(DMA)、差示扫描量热(DSC)和热重分析等手段,考察了软段结构对它们室温及低温下力学性能、热性能等的影响。结果表明,四种PUE低温(-30℃)下的拉伸强度和断裂伸长率均大于室温下的对应值。这不仅与低温下软段诱导结晶所产生的自增强效应有关,也与软、硬两段的微相分离程度增大有关。相较于其他三种PUE,HTPB-PUE软段不仅玻璃化温度(Tg)最低,而且极性也最弱,因而微相分离程度高,具有优异的柔性,-30℃下其断裂伸长率仍达660%以上。PCL-PUE和PTMG-PUE因软段易结晶,且软段与硬段的微相分离程度低,则刚性强。低温循环拉伸试验表明,-30℃下HTPB-PUE和FHTPB-PUE有较强的弹性恢复能力,而PCL-PUE和PTMG-PUE则相对较差。DSC和DMA结果显示HTPB-PUE的Tg远低于其他三种PUE,其Tg(DSC)低至-103℃。此外,四种PUE的初始分解温度十分相近,均在270℃左右。     

软段对热塑性聚氨酯热熔胶性能的影响

以多元醇[如聚己二酸丁二醇酯(PBA)、聚己二酸乙二醇酯(PEA)、聚四氢呋喃二醇(PTMG)和苯酐聚酯多元醇(2502A)等]为软段,4,4′-二苯甲烷二异氰酸酯(MDI)链段为硬段,合成了一系列聚氨酯热熔胶(PU-HMA)。着重探讨了多元醇的结晶性、组成及其配比对PU-HMA性能的影响。研究结果表明:软段的结晶性对PU-HMA的粘接强度有一定影响;PBA和PTMG共混有利于降低PU-HMA的熔点、缩短熔程,但其粘接强度下降;当软段中m(PBA)∶m(PTMG)∶m(2502A)=100∶10∶2时,相应PU-HMA的熔点(45.1℃)进一步降低,但粘接强度(4.25 MPa)明显提高。     

软段结构对聚氨酯弹性体性能的影响

分别以聚四氢呋喃二醇(PTMG)、聚己内酯二醇(PCL)、高顺式端羟基聚丁二烯(HTPB)和自由基聚合制得的端羟基聚丁二烯(FHTPB)为软段,采用溶液聚合两步法制得了四种聚氨酯弹性体(PUE)。通过拉伸试验、动态力学性能分析(DMA)、差示扫描量热(DSC)和热重分析等手段,考察了软段结构对它们室温及低温下力学性能、热性能等的影响。结果表明,四种PUE低温(-30℃)下的拉伸强度和断裂伸长率均大于室温下的对应值。这不仅与低温下软段诱导结晶所产生的自增强效应有关,也与软、硬两段的微相分离程度增大有关。相较于其他三种PUE,HTPB-PUE软段不仅玻璃化温度(T _g)最低,而且极性也最弱,因而微相分离程度高,具有优异的柔性,-30℃下其断裂伸长率仍达660%以上。PCL-PUE和PTMG-PUE因软段易结晶,且软段与硬段的微相分离程度低,则刚性强。低温循环拉伸试验表明,-30℃下HTPB-PUE和FHTPB-PUE有较强的弹性恢复能力,而PCL-PUE和PTMG-PUE则相对较差。DSC和DMA结果显示HTPB-PUE的T _g远低于其他三种PUE,其T _g(DSC)低至-103℃。此外,四种PUE的初始分解温度十分相近,均在270℃左右。     

聚醚软段对光固化水性聚氨酯纳米复合乳液性能的影响

分别以聚氧乙烯-聚氧丙烯-聚氧乙烯(PEO-PPO-PEO)、聚丙二醇(PPG)和聚四氢呋喃均聚醚二醇(PTMG)为聚醚组分,通过丙酮法合成光固化水性聚氨酯(WPU)/二氧化硅(Si O2)纳米复合乳液。研究了聚醚组分对复合乳液粒径、复合膜微观结构和动态力学性能的影响。研究表明,聚醚软段的不同结构对WPU及其纳米复合乳液的粒径、纳米Si O2的分散性以及纳米复合膜的微结构和动态力学性能有较大影响。改变聚醚二元醇的结构,可调控WPU纳米复合膜的微结构和性能。     

分子量不同的软段对自愈合聚氨酯弹性体性能的影响

用两种不同分子量的聚丙二醇分别制备了具有自愈合功能的聚氨酯弹性体,研究了它们的力学性能和自愈合性能,讨论了愈合温度和愈合时间对自愈合性能的影响。结果表明,两种聚氨酯材料在断裂后均有良好的自愈合功能,断裂后的聚氨酯（PPG 1000）在40 ℃下6 h的拉伸强度和扯断伸长率能分别恢复到2.58 MPa和500 %,愈合效率为30 %,而原始拉伸强度并不高的聚氨酯（PPG 2000）可分别达到1.25 MPa和1 000%,愈合效率高达94 %。聚氨酯材料的自愈合性能并非完全由氢键强度决定,而是受到氢键强度和软段结构共同的影响。延长愈合时间和提高愈合温度均能提高愈合效率。该类材料在室温条件下就可达到较好的愈合效果,这有望在户外防护领域得到应用。