DHPA扩链剂合成磺酸型水性聚氨酯的性能研究

合成了一种新型磺酸型扩链剂1,2-二羟基-3-丙磺酸钠(DHPA),并通过红外光谱法证明了其化学结构。利用这种扩链剂与异佛尔酮二异氰酸酯、聚醚多元醇等反应,制备出固含量高、热稳定性好和力学性能好的磺酸型水性聚氨酯(SWPU)乳液及薄膜。与同时合成的羧酸型水性聚氨酯(CWPU)对比发现,SWPU乳液的固体质量分数可达50%以上,而CWPU乳液固体质量分数不超过40%;SWPU乳液的粒径比CWPU小,粒径分布窄;SWPU薄膜具有更好的热稳定性和弹性模量;SWPU薄膜耐溶剂性比CWPU薄膜好,但耐水性比CWPU薄膜差。     

高固含量水性聚氨酯的合成及工艺研究

以异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、聚己二酸乙二醇酯(721)、聚四氢呋喃二醇(PTHF)为基本原料,以2,2-二羟甲基丙酸(DMPA)和磺酸盐(HSJ)为亲水扩链剂,采用自乳化和外乳化相结合的方法合成阴离子型高固含水性聚氨酯乳液;考察了R值、聚酯/聚醚(—OH物质的量)比、DMPA、磺酸扩链剂和外乳化剂用量对乳液性能的影响。结果表明:R值为1.4,聚酯/聚醚(—OH物质的量)比为2:1,DMPA用量为1.6%,磺酸扩链剂为0.25%,外乳化剂用量为1.6%时,合成的乳液固含量可高达55%,黏度低,力学性能优异。     

磺酸基/羧基复合型水性聚氨酯研究进展

综述了目前国内外磺酸基/羧基复合型水性聚氨酯合成的研究进展,涉及在聚氨酯硬段中引入磺酸基/羧基(分开引入或同时引入)以及软段中引入磺酸基(磺化聚醚型软段及磺化聚酯型软段)/硬段引入羧基等途径并分析了该领域研究发展前景。     

硅烷偶联剂改性高固含量水性聚氨酯的合成

以聚四氢呋喃二醇、聚己二酸乙二酯和异佛尔酮二异氰酸酯等为主要原料,以硅烷偶联剂KH550为改性剂,2,2-二羟甲基丙酸(DMPA)和(1,3-二氨基)-丁基磺酸钠(HSJ)为亲水扩链剂,采用自乳化和外乳化相结合的方法合成阴离子型高固含量硅烷偶联剂改性水性聚氨酯(WPU)乳液。考察了乳化剂、扩链剂、硅烷偶联剂用量,异氰酸酯基与羟基摩尔比(R值)等对乳液和胶膜性能的影响。通过傅里叶变换红外光谱、热重分析和接触角测试分析了改性前后WPU的结构。结果表明:DMPA,HSJ,乳化剂,硅烷偶联剂的质量分别占总固体质量的1.60%,0.26%,1.60%,1.50%,R值为1.20时,可得到固含量54%、黏度低、稳定性好、耐水、耐热性能优异的WPU乳液。     

磺酸/羧酸型高固含量水性聚氨酯的制备及其性能

以二羟甲基丙酸(DMPA)、A95氨基磺酸钠(固含量50%)为扩链剂,将羧基和磺酸基团同时引入到聚氨酯分子中,合成了一系列磺酸/羧酸型高固含量水性聚氨酯(ZW1~ZW4),研究了磺酸基用量对水性聚氨酯性能的影响。利用傅里叶变换光谱仪、X射线衍射仪对合成的水性聚氨酯进行检测,结果表明反应按照预期路线进行。乳液性能测定结果表明,随着磺酸基用量的增加,乳液固含量增大,粒径减小且分布变宽,Zeta电位由-44.5 m V降低到-62.7 m V,但耐酸稳定性有所下降。胶膜性能测定结果表明,随着磺酸基的增加,胶膜的断裂伸长率由2 100%增加到2 800%,抗张强度从28 MPa下降到14 MPa,结晶度增大。此外,耐热性和耐水性都有所下降。     

水性聚氨酯亲水性扩链剂的研究进展

水性聚氨酯在涂料、医学、胶黏剂等领域都有着广泛的应用,而扩链剂是合成聚氨酯的一种关键原料。在扩链剂上引入某些特征基团就会对聚氨酯的性能产生一定的影响,亲水性扩链剂可以使水性聚氨酯具有良好的分散性或自乳化性能。羧酸型和磺酸型亲水扩链剂是目前使用较为普遍的阴离子型亲水扩链剂材料。该文简述了扩链剂的定义、作用以及亲水性扩链剂的种类,综述了羧酸型和磺酸型亲水扩链剂的研究进展,详细分析了磺酸型水性聚氨酯的高耐水性、高柔软性,高固含量等性能以及相比于羧酸型水性聚氨酯在各方面性能上的优势。文中还简述了非离子型亲水扩链剂和两性亲水扩链剂的研究进展,并就成本、合成路线及环保方面对亲水性扩链剂的发展趋势作了展望。     

新型磺酸型水性聚氨酯的合成与研究

合成了一种新型磺酸型水性聚氨酯扩链剂,通过红外光谱、核磁共振等方法证明了其化学结构,并与异佛尔酮二异氰酸酯、聚酯多元醇反应,制备出了高固含量、高性能的磺酸型水性聚氨酯(WPUS).与合成的羧酸型水性聚氨酯(WPUC)对比发现:(1)WPUS的固含量可达50％以上,而WPUC最高仅有38％;(2)WPUS的粒径比WPUC更小;(3)WPUS具有更好的热稳定性;(4) WPUS的弹性模量远远高于WPUC,且断裂伸长率仍保持较高水平;(5)WPUS耐水性不如WPUC,但耐溶剂性比WPUC好.     

芳香族聚酯聚醚型水性聚氨酯的合成及性能研究

以甲苯二异氰酸酯(TDI)、聚酯二元醇(PBA)、聚醚二元醇(N220)、二羟甲基丙酸(DMPA)、三羟甲基丙烷(TMP)等为主要原料合成了一系列水性聚氨酯乳液(WPU).探讨了聚醚与聚酯的含量、交联度等因素对水性聚氨酯乳液外观、粒径以及膜的红外结构、耐热性能和力学等性能的影响.结果表明:聚酯含量的增加有利于提高水性聚氨酯的结晶和耐水性、耐热性能,交联度的增加破坏了水性聚氨酯分子链的规整性,使得其结晶能力下降,耐热性能变化不明显,但是耐水性得到提高.     

高硬度磺酸型水性聚氨酯涂料的合成及性能研究

采用γ-氨丙基三乙氧基硅烷(KH-550)和环氧树脂(E-44)复合改性磺酸型水性聚氨酯,制得硬度高、耐热性和耐化学品性能优异的水性聚氨酯涂料。通过衰减全反射红外分析了聚氨酯的结构,用DSC、TG等对涂膜进行了表征。考察了KH-550及E-44含量对涂膜硬度、耐化学品性及耐热性的影响,结果表明:KH-550和E-44的加入均明显改善了涂膜的硬度和耐化学品性,当KH-550含量为6%~8%,E-44含量8%~10%时,涂膜的综合性能最优。     

DDI型水性聚氨酯的合成研究

用二聚酸二异氰酸酯(DDI)合成了一系列水性聚氨酯,研究了不同多元醇、亲水扩链剂、R值和扩链剂官能度对DDI型水性聚氨酯性能的影响,并在皮革上进行了应用试验。结果表明,DDI型水性聚氨酯硬度较小、伸长率较高、耐水白性较好,可以改善皮革的光亮度、手感、耐划伤性和耐水白性。     

氧化石墨烯改性磺酸型水性聚氨酯的制备与性能研究

首先对石墨进行氧化处理制备氧化石墨(GO),然后对GO进行超声处理得到氧化石墨烯(GOs),并通过共混法制备了水性聚氨酯(WPU)/GOs复合材料。讨论了超声分散以及GOs加入量对WPU/GOs复合材料力学性能和热稳定性的影响。结果表明,经过超声分散的复合材料的力学性能比未超声分散的好;随着GOs含量的增加,复合材料的拉伸强度先增大后减小,断裂伸长率逐渐减小;加入质量分数0.50%的GOs,其WPU/GOs复合材料的热分解温度可提高44.7℃,明显提高WPU的热稳定性。     

磺酸型水性聚氨酯的合成及改性研究进展

介绍了磺酸型水性聚氨酯(SWPU)的合成方法及其最新的研究进展,重点从磺酸基团的引入方式上进行了分类介绍。同时简单介绍了对有机硅、有机氟、环氧树脂改性SWPU的研究进展情况,并对SWPU的发展方向做了展望。     

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。     

磺酸盐型水性聚氨酯的研究进展

概述了磺酸盐型水性聚氨酯的性能特点,论述了磺酸盐型WPU的类型及其制备技术。磺酸盐亲水基团的引入方式有多种,可以通过小分子扩链剂引入,也可通过含有磺酸基团的聚酯或聚醚引入,或同时采用多种方式引入;除了磺酸盐亲水基团外,还可在水性聚氨酯的分子结构中引入羧酸基团、非离子型亲水基团等,形成混合内乳化剂,可大大提高水性聚氨酯合成过程的稳定性,并降低总亲水性基团含量,从而提高WPU的耐水性及其他性能。     

羟基硅油改性磺酸型水性聚氨酯的合成及性能

以磺酸型聚酯二元醇(BY3301)、甲苯二异氰酸酯(TDI)为主要原料,羟基硅油为改性剂,三羟甲基丙烷(TMP)为交联剂,合成了羟基硅油改性磺酸型水性聚氨酯。采用FTIR、TG、数显黏度计、纳米粒度仪表征了聚合物的结构与性能,探讨了羟基硅油含量对乳液及胶膜性能的影响。结果表明:随着羟基硅油含量增加,乳液粒径增大,黏度降低;胶膜表面水接触角增大,吸水率先减小后增大;胶膜拉伸强度增强,断裂伸长率先增大后减小。当羟基硅油占预聚体质量的3%时,聚合物性能最佳,其乳液粒径为85.1 nm,黏度为114.5 mPa·s,胶膜水接触角为91.7?,拉伸强度为14.78 MPa,断裂伸长率为427%,24 h吸水率仅为5.61%,由TG曲线可知,胶膜质量损失5%时,对应温度为269.9℃,较之改性前提高17.3℃。     

磺酸/羧酸盐型水性聚氨酯的合成与性能研究

以改性聚酯(PE001)、聚碳酸酯二醇(T5652)位软段,异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)为硬段,以α,ω-聚丙二醇二胺-磺丙基钠盐(Poly-EPS)和二羟甲基丙酸(DMPA)为亲水扩链剂,以氢化双酚A(HBPA)或己二醇(HDO)为小分子二元醇制备了高固含量磺酸/羧酸盐型水性聚氨酯树脂。研究了聚酯种类的不同以及磺酸和羧酸含量比例不同时对树脂胶膜的性能影响,原料中小分子二元醇为氢化双酚A,引入环己烷结构,提高稳定性。采用傅里叶红外光谱(FTIR)、热重分析(TGA)、透射电镜(TEM)对其结构进行表征。结果表明;所制备的水性聚氨酯树脂黏度小、固含量高,分散均匀;当混合聚酯(PE001∶T5652)比例为5∶1,总亲水扩链剂为4%(其中DMPA含量为2%左右)时,树脂稳定性良好,胶膜综合性能优异。     

一种环保型水性聚氨酯胶粘剂的制备与性能研究

以聚酯多元醇、二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)和二羟甲基丙酸(DMPA)等合成了水性聚氨酯胶粘剂。对含有亲水性羧基的高分子聚氨酯的制备过程进行了分析,实际应用结果表明:要合成性能优异的水性聚氨酯胶粘剂,需要采用水性聚氨酯乳液、固化剂、无机填料和助剂,这种高级材料制备的聚氨酯胶粘剂外观好、剥离强度强;将NMP作为溶剂,能够提高预聚体反应效率;如果要得到外观较好的半透明乳液,预聚体中DMPA用量必须控制在6%~8%左右,这些研究成果具有明显的理论和实际意义。     

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。     

磺酸盐型水性聚氨酯的研究进展

介绍了磺酸盐型水性聚氨酯(SWPU)的主要特点,综述了近年来其合成及改性的研究进展,并对SWPU未来的发展方向进行了展望。