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。     

异氰酸酯指数对水性聚氨酯弹性膜性能的影响

以二环己基甲烷-4,4’-二异氰酸酯(HMDI)为硬段、聚四氢呋喃醚二醇(PTMEG3000)为软段、2,2-二羟甲基丙酸(DMPA)为亲水扩链剂,采用预聚体法合成了水性聚氨酯(WPU)。通过FT-IR分析、拉伸试验和吸水率测定等研究了异氰酸酯指数(R值)对WPU弹性膜氢键化程度、力学性能和耐水性能的影响。结果表明,随着R值增加,WPU弹性膜的力学性能和耐水性能提高,当R值为1.15时,WPU弹性膜具有低模量、较高的力学性能和耐水性能。     

异氰酸酯指数对阴离子型水性聚氨酯性能的影响

以二羟甲基丁酸(DMBA)和聚乙二醇(PEG)为亲水扩链剂,甲苯二异氰酸酯(TDI)为异氰酸酯组分,聚氧化丙烯二醇(PPG)为低聚物多元醇组分,采用预聚体法合成了一系列阴/非离子型水性聚氨酯(WPU)。通过万能材料试验机、粒径测试、接触角测定等表征手段研究了异氰酸酯指数(R值)对水性聚氨酯乳液及胶膜性能的影响。结果表明,随着异氰酸酯指数的增加,乳液粒径逐渐增加,Zeta电位绝对值逐渐减小;胶膜的拉伸强度逐渐增加,断裂伸长率逐渐减小,表面接触角逐渐增大。     

PCDL/PTMG配比对复合型水性聚氨酯性能的影响

以异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、聚碳酸酯二醇(PCDL)、聚四氢呋喃二醇(PTMG)、二羟甲基丙酸(DMPA)等为原料,低聚物二醇总量相同,乳化前预聚体中的NCO质量分数均为2.2%,DMPA质量分数为5%,通过改变PCDL/PTMG摩尔比合成出一系列聚酯/聚醚复合型水性聚氨酯(WPU)。研究表明,随着PCDL相对用量的增加,粘接强度和胶膜拉伸强度增加;当PCDL/PTMG摩尔比为1/3时,WPU膜的耐水性最佳,用WPU处理过的牛仔布的摩擦色牢度明显提高。     

阳离子水性聚氨酯的合成及其固色性能的研究

以异佛尔酮二异氰酸酯、N-甲基二乙醇胺、1,4-丁二醇和三羟甲基丙烷(TMP)为硬段,以聚四氢呋喃二醇为软段,采用预聚体法合成一系列阳离子水性聚氨酯(WPU)乳液,并考察了R值、TMP含量对阳离子WPU乳液性能、胶膜的力学性能和耐水性以及处理过织物的耐摩擦牢度的影响。结果表明,当R值为1.10时,阳离子WPU胶膜耐水性较好,力学性能适中,处理过的织物相比未处理过的干、湿摩擦牢度均提高1级。当TMP质量分数为0.9%时,阳离子WPU胶膜耐水性能良好,力学性能较好,织物干摩擦牢度提高1级,湿摩擦牢度提高1~2级,固色性能最佳。     

聚醚软段对HMDI基透明聚氨酯弹性体性能的影响

以环己基甲烷二异氰酸酯(HMDI)、聚氧化乙烯二醇(PEG)、聚氧化丙烯二醇(PPG)和聚四氢呋喃醚二醇(PTMG)为主要原料,采用预聚法合成了一系列透明聚氨酯(PU)弹性体。通过红外光谱、热重分析、动态机械性能、拉伸性能和光学性能测试等方法讨论了不同聚醚多元醇组分对所合成的透明PU弹性体的热性能、结晶性能和机械性能的影响。结果表明,相同条件下,PTMG基PU薄膜的热稳定性、软硬段相容性以及力学强度要明显优于PPG基和PEG基PU薄膜;由于软段结晶能力的不同,PPG、PTMG基PU薄膜的透光度和雾度均明显好于PEG基薄膜。     

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。     

异氰酸酯指数对水性聚氨酯性能的影响

以聚氧化丙烯二醇2000、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、二羟甲基丙酸、1,4-丁二醇和三羟甲基丙烷为原料,釆用预聚体分散法制备了水性聚氨酯(WPU)。固定其他原料用量,仅调节IPDI的用量来改变异氰酸酯指数(R),研究了乳化前原料的R对WPU性能的影响,并探索了其在织物疏水改性方面的应用。结果表明:当R值增加时,WPU乳液的粒径变大,黏度减小,胶膜耐水性提高,拉伸强度增大,断裂拉伸应变降低,热稳定性先提高后降低,提高了棉织物的疏水性能;当R值为1.25时,WPU综合性能优异,乳液呈现半透明且稳定,平均粒径93 nm,黏度49.0m Pa·s,胶膜拉伸强度18.42 MPa,热稳定性最好,对应的棉织物接触角为114.08°。     

异氰酸酯指数对水性聚氨酯性能的影响北大核心

以聚氧化丙烯二醇2000、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、二羟甲基丙酸、1,4-丁二醇和三羟甲基丙烷为原料,釆用预聚体分散法制备了水性聚氨酯(WPU)。固定其他原料用量,仅调节IPDI的用量来改变异氰酸酯指数(R),研究了乳化前原料的R对WPU性能的影响,并探索了其在织物疏水改性方面的应用。结果表明:当R值增加时,WPU乳液的粒径变大,黏度减小,胶膜耐水性提高,拉伸强度增大,断裂拉伸应变降低,热稳定性先提高后降低,提高了棉织物的疏水性能;当R值为1.25时,WPU综合性能优异,乳液呈现半透明且稳定,平均粒径93 nm,黏度49.0m Pa·s,胶膜拉伸强度18.42 MPa,热稳定性最好,对应的棉织物接触角为114.08°。     

聚酯/聚醚混合型水性聚氨酯的合成及性能

以聚己二酸丙二醇酯(PPA)和聚四氢呋喃醚二醇(PTMG)为混合软段合成阴离子型水性聚氨酯(WPU),探讨了PPA与PTMG的摩尔比对WPU膜的伸长率及耐水性的影响。结果表明,随着PPA与PTMG的摩尔比的减少,合成的WPU成膜后的伸长率增加,拉伸强度有所降低,耐水性增强。     

卡基材料用水性聚氨酯覆膜胶的合成及应用

以异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、聚己二酸丁二醇酯(PBA)、聚氧化丙烯二醇(PPG)、聚四氢呋喃二醇(PTMG)、二羟甲基丁酸(DMBA)和甲基丙烯酸-β-羟乙酯(HEMA)等为主要原料,合成了卡基材料用阴离子型WPU(水性聚氨酯)覆膜胶。研究结果表明:采用单因素试验法优选出制备WPU覆膜胶的最优配方是初始R=n(-NCO)/n(-OH)=4、m(PPG):m(PTMG):m(PBA)=10:20:70、w(DMBA)=5.5%和w(HEMA)=4.5%(相对于预聚体用原料总质量而言),此时活泼的-NCO基已被封闭,羟基丙烯酸酯已成功引入到WPU大分子链中;与普通WPU覆膜胶相比,由最优配方制成的WPU覆膜胶的固含量(41%)较高、剥离强度较大且稳定性较佳,将其应用于卡基材料中,可得到高剥离强度和高耐湿热老化性能的覆膜色卡。     

低软化点高粘接强度聚氨酯热熔胶的合成与性能研究

以聚乙二醇(PEG)、聚四氢呋喃二醇(PTMG)和苯酐聚酯多元醇(2502A)为多元醇,以1,6-六亚甲基二异氰酸酯(HDI)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)和4,4′-二苯甲烷二异氰酸酯(MDI)为异氰酸酯,合成了低软化点和高粘接强度的PU-HMA(聚氨酯-热熔胶),并探讨了多元醇种类及Mr(相对分子质量)、异氰酸酯种类、R值[R=n(-NCO)/n(-OH)]、反应温度和反应时间等对PU-HMA性能的影响。研究结果表明:PU-HMA的软化点主要受多元醇软段结构和R值影响较大,异氰酸酯的极性及刚性基团对PU-HMA的力学性能影响显著;当R=1.03、反应温度为70⁸0℃、反应时间为120 min、n(2502A)∶n(PTMG)=100∶4和MDI为异氰酸酯时,可制得低软化点(85℃)、高粘接强度(剪切强度为6.10 MPa)的PU-HMA。     

聚醚型水性聚氨酯的制备与性能

分别用生物基聚1,3-丙二醇(PO3G)、聚四氢呋喃二醇(PTMG)和聚氧化丙烯二醇(PPG)制备了3种不同的水性聚氨酯(WPU)分散液。采用红外分析、差热分析和原子力显微镜等研究了聚醚结构对WPU分散液的形态与性能的影响。结果表明,用PO3G制备的WPU的黏度最低;PO3G制备的WPU膜的玻璃化转变温度(Tg)、拉伸强度和吸水率介于PTMG和PPG制备的WPU膜之间。     

高耐静水压水性聚氨酯的制备与表征

以液化MDI、聚四氢呋喃二醇(PTMG2000)、聚醚三元醇(N330)、二羟甲基丙酸(DMPA)等原料合成了交联型的高耐静水压水性聚氨酯(WPU),并用FT-IR、TG、DSC及耐静水压测试等手段对其结构和性能进行了表征。结果表明:N330的引入明显提高了WPU的耐静水压性能;当m(PTMG2000):m(N330)=5:1时,耐静水压性能最佳,乳液稳定且胶膜的综合性能优异。     

聚丙二醇对高固含量磺酸型水性聚氨酯性能的影响

高固含量磺酸型水性聚氨酯(WPU)乳液在存储过程中,会由于乳液微相分离程度的增加,而在成膜后力学性能下降,吸水率大幅增加。以聚四亚甲基醚二醇(PTMG2000)、聚丙二醇(PPG1000)、六亚甲基二异氰酸酯(HDI)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、1,4-丁二醇(BDO)、乙二胺基乙磺酸钠(AAS-Na)为主要原料合成了一系列不同PPG含量的水性聚氨酯乳液。利用PPG的侧基结构对WPU分子链的规整性进行调控,降低乳液在贮存过程中的微相分离。乳液室温放置五个月后进行胶膜性能和微相结构的表征。结果表明,PPG含量为软段含量的20%～30%时,能有效削弱WPU在存储过程中的微相分离,胶膜力学性能与五个月前较好的保持一致。     

扩链交联剂对水性聚氨酯乳液性能的影响

分别以一缩二乙二醇(DEG)、乙二醇(EG)、1,4-丁二醇(BDO)、乙二胺(EDA)及三羟甲基丙烷(TMP)为扩链交联剂,液化MDI为异氰酸酯组分,聚醚二醇(PPG)为低聚物多元醇组分,采用预聚体法制备了一系列水性聚氨酯(WPU)。通过万能材料试验机、热重分析(TG)、差示扫描量热仪(DSC)等表征手段研究了扩链交联剂对水性聚氨酯乳液及胶膜性能的影响。结果表明:BDO型WPU乳液粒径最小,黏度最大,稳定性最好;TMP型WPU胶膜具有最大拉伸强度,DEG型WPU胶膜具有最大断裂伸长率;TMP型WPU胶膜耐热性最好。     

自着色水性聚氨酯型织物染色剂的合成及性能

以异佛尔酮二异氰酸酯、N-甲基二乙醇胺(MDEA)、聚四氢呋喃二醇(Mn=1000)和分散红3B(3B)为主要原料,采用丙酮法合成了自着色水性聚氨酯型织物染色剂(3B-WPU),并用其对纯棉织物进行染色处理,并与普通水性聚氨酯(WPU0)与3B混合物(3B/WPU0)作比较。讨论异氰酸酯指数R值对3B-WPU乳液性能的影响,比较了经3B-WPU、3B、3B/WPU0处理的织物的着色、摩擦牢度和洗涤牢度。结果表明,当R值为1.10时,3B-WPU乳液黏度、干燥速率适中,适合作为织物处理剂。3B-WPU涂层织物相比分散红3B染色效果好、着色均匀,在色牢度检测中,摩擦牢度和洗涤牢度得到不同程度的改善。     

环氧改性高固含水性聚氨酯消光树脂的制备及性能研究

用聚四氢呋喃醚二醇(PTMG)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、间苯二甲基异氰酸酯(mXDI)、二羟甲基丙酸(DMPA)为预聚物反应单体,以2-[(2-氨基乙基)氨基]乙磺酸钠(A95)和乙二胺为扩链剂,利用预聚体分散法制备高固含水性聚氨酯(WPU)消光树脂乳液及胶膜,分析了乳液表观黏度、乳化工艺、R值[n(—NCO)∶n(—OH)]、磺酸盐扩链剂的用量等因素对乳液固含量的影响,探讨了环氧改性高固含水性聚氨酯消光树脂的性能。当乳化转速为3 500 r/min左右,中和度为90%左右,R值为1.9时,A95含量为30%时,环氧树脂含量为7.5%时,能够制得固含量为40%以上的WPU乳液稳定性好,性能优异。     

水性聚丙烯酸酯的合成及性能研究

本研究首先以2,4-甲苯二异氰酸酯（TDI）、聚丙二醇（PPG）、2,2-二羟甲基丁酸（DMBA）、三乙胺（TEA）、乙二胺（EDA）、2-丁炔-1,4-二醇（BDO）等为主要原料,采用自乳化法合成了性能较为优异的水性聚氨酯分散体（WPU）。本实验通过改变NCO/OH值、EDA含量、BDO含量、和筛选不同数均分子量的聚醚二醇合成了一系列水性聚氨酯乳液,随后考察了不同共聚组分对WPU胶膜耐水性的影响,并借助SEM,力学实验研究了不同共聚组分对乳胶粒形态和PU胶膜的力学性能的影响。     

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。