环保型水性聚氨酯的改性研究

先通过本体聚合和溶液聚合,合成聚氨酯预聚体;在中和阶段,加入乙烯基共聚单体降低体系粘度,合成羟甲基丙烯酰胺封端的聚氮酯乳液;然后在此基础上通过甲基丙烯酸甲酯（MMA）单体的乳液共聚,制备了具有核壳结构的聚氨酯-聚甲基丙烯酸甲酯复合乳液。采用红外光谱对制备的复合乳液进行表征,用凝胶色谱法测定其数均和重均相对分子质量。乳液及其涂膜性能测试结果表明,随着MMA用量增加,改性聚氨酯乳液的粘度降低,但涂膜的吸水率降低、拉伸强度增大。     

有机硅改性水性聚氨酯的合成与性能

以聚醚、二羟甲基丙酸(DMPA)和异氟尔酮二异氰酸酯(IPDI)为主要原料,采用自乳化法合成了水性聚氨酯乳液,并用有机硅对其进行改性。考察了R值[n(NCO):n(OH)]、DMPA含量、有机硅种类及用量对乳液外观及性能的影响。结果表明:随着R值的减小,乳液的外观、稳定性和初黏性变好,持黏性降低;随着DMPA用量的增加,耐水性变差,持黏性变好;随着有机硅氧烷用量的增加,胶膜的耐水性和持黏性提高,但乳液的初黏性和贮存稳定性有所下降。通过傅里叶变换红外光谱对有机硅改性前后产物结构进行了表征,结果表明有机硅氧烷己通过化学反应结合到聚氨酯分子链上。当R值为1.06,DMPA含量为4.5%,有机硅含量为1%(占总预聚体的质量分数)时,各项性能已达到企业压敏胶指标。     

葡萄糖改性聚氨酯微乳液的制备及其膜性能的研究

以葡萄糖为交联剂对水性聚氨酯进行改性,得到葡萄糖改性聚氨酯微乳液及改性聚氨酯胶膜。利用TEM,FTIR,XRD,TGA等方法研究了葡萄糖改性聚氨酯微乳液的形态,分析了改性聚氨酯胶膜的结构、热稳定性能、耐介质性能及力学性能。表征结果显示,葡萄糖对水性聚氨酯的改性是通过葡萄糖的羟基与聚氨酯的—NCO基发生反应;随葡萄糖用量的增加,改性聚氨酯胶膜的热分解温度升高、耐介质性能得到改善、拉伸强度增大、断裂伸长率降低,说明通过葡萄糖改性可提高改性聚氨酯胶膜的综合性能。     

NCO/OH摩尔比对水性聚氨酯性能的影响

采用预聚体法,以聚酯多元醇、甲苯二异氰酸酯、二羟甲基丙酸(DMPA)制备了聚酯型水性聚氨酯乳液,考察了异氰酸酯基(-NCO)与羟基(-OH)摩尔比对乳液的粒径、运动黏度、胶膜吸水性及力学性能的影响,结果表明,随着NCO/OH的增加,聚氨酯乳液的粒径增大,运动黏度及其胶膜的吸水性先增大后减小,胶膜的拉伸强度提高,但其断裂...     

零VOC无胺型水性聚氨酯-聚丙烯酸酯的制备及其性能

以异佛尔酮二异氰酸酯、甲基丙烯酸甲酯和耐高温聚酯二元醇(NCL)等为原料,二月桂酸二丁基锡为催化剂,三羟甲基丙烷(TMP)为交联剂,二羟甲基丁酸和1,4-丁二醇(BDO)为扩链剂、丙烯酸羟乙酯为封端剂,制备了磺酸型水性聚氨酯,然后加入KPS引发剂合成了具有核壳结构的无胺型磺酸型聚氨酯-聚丙烯酸酯(WPUA)乳液,利用FTIR,XRD,TEM,TG等方法研究了WPUA乳液及其胶膜的结构和性能。表征结果显示,WPUA乳液不含三乙胺,性能稳定,乳液粒子平均粒径为50~55 nm。实验结果表明,合成WPUA适宜的TMP用量为1.5%(w)(基于乳液体系质量)、n(NCL)∶n(BDO)=1.5,在此条件下得到的WPUA乳液胶膜的耐热性、耐水性及机械性能等性能较好。该磺酸型WPUA满足软包装行业市场要求,是一种新型的无挥发性有机溶剂水性环保材料。     

丙烯酸酯改性水性聚氨酯乳液的制备及性能研究

以甲苯二异氰酸酯、聚醚多元醇、二羟甲基丙酸、羟甲基丙烯酰胺为主要原料,合成了主链含有C=C双键的水性聚氨酯乳液,然后用甲基丙烯酸甲酯（MMA）对其进行改性,制备了聚氨酯-聚甲基丙烯酸甲酯（PUA）共聚物乳液。讨论了MMA的用量对共聚物乳液及其涂膜性能的影响。结果表明,当MMA用量为体系总固含量的20％时,改性后的乳液分散稳定性最佳,涂膜的吸水率和耐水性等性能明显改善。     

聚醚对水性聚氨酯乳液压敏胶性能的影响

以聚醚210、聚醚330、二羟甲基丙酸和异氟尔酮二异氰酸酯为主要原料,采用自乳化法合成了不同组成的水性聚氨酯乳液压敏胶。实验考察了聚醚210和聚醚330以及混合聚醚对乳液和胶膜性能的影响。通过粒径分析、DSC、电子拉力试验机等测试手段对产物的相容性、热行为及力学性能进行了表征,结果表明:当软段为混合聚醚时乳液呈半透明带蓝光,软硬段的相容性提高。随着聚醚210/聚醚330的比值增加,胶膜拉伸强度和断裂伸长率都先增大后减小。当 m(聚醚210):m(聚醚330)为1:6时,乳液粒径小且分布窄。该乳液对聚酯薄膜与铝片有很好的粘接性,其剥离强度优于国内水性聚氨酯和丙烯酸酯压敏胶指标。     

酮肼交联及硅烷偶联水性聚氨酯乳液的流变行为

合成了酮肼交联及硅烷偶联的水性聚氨酯乳液,通过稳态实验、触变性测试和动态流变测试对该乳液的流变行为进行了研究,并考察了该乳液中γ-氨基丙基三乙氧基硅烷(KH550)、二羟甲基丙酸(DMPA)和N-[(1,1-二甲基-2-乙酰基)乙基]-β-二羟乙氨基丙酰胺(DDP)的含量对体系流变行为的影响。实验结果表明,该乳液的表观黏度随剪切速率的增加而减小,属于假塑性流体,体系以黏性行为为主;随DDP含量的增加,该乳液的表现黏度和触变性增大;随KH550含量的增加,在较低的扫描频率区域内频率对该乳液的储能模量的影响较小;随DMPA含量的增加,该乳液的损耗能量增大。     

2,2-二羟甲基丁醛加氢合成三羟甲基丙烷的研究

采用沉淀法和浸渍法制备催化剂,通过XRD、压汞法测定了催化剂的物性指标,活性评价考察了催化剂对2,2-二羟甲基丁醛的加氢性能.结果表明,Cu催化剂对二羟甲基丁醛加氢反应具有较好的催化活性和稳定性.对加氢产物进行减压蒸馏分离,得到三羟甲基丙烷纯度＞99%,羟值大于37.5%,达到国外同类产品质量标准.     

HPA、EHA对水性聚氨酯压敏胶性能的影响

以甲苯二异氰酸酯(TDI),聚醚二元醇(N220)、二羟甲基丙酸(DMPA)制备了水性聚氨酯,再与丙烯酸酯进行共聚制备共聚乳液压敏胶黏合剂。研究了封端剂丙烯酸羟丙酯(HPA)用量和丙烯酸异辛酯(EHA)用量对压敏胶性能的影响。结果表明,随着封端剂HPA的增加,压敏胶的黏度,剥离强度增加;随着EHA用量增加,压敏胶的黏度减小,剥离强度增加。在全封端剂,EHA用量为水性聚氨酯预聚体固含量100%的条件下,180°剥离强度为0.18N/mm,制得的压敏胶压敏性能较好。     

水性聚氨酯浆料的流变性能研究

采用预聚体法,用聚酯多元醇、甲苯二异氰酸酯和二羟甲基丙酸（DMPA）制备了聚酯型水性聚氨酯浆料,考察了异氰酸酯基（-NCO）与羟基（-OH）物质的量比、亲水扩链剂DMPA用量、中和度、乙二胺用量等对水性聚氨酯浆料运动粘度的影响。结果表明,随着NCO／OH物质的量比的增大,水性聚氨酯浆料的运动粘度先减小后增大;随着DMPA用量、中和度和乙二胺用量的增加,水性聚氨酯浆料的运动粘度均呈现增加的趋势。     

纳米二氧化硅/有机硅改性水性聚氨酯的合成及包覆RDX的性能研究

以聚醚二醇、异佛尔酮二异氰酸酯、二羟甲基丙酸、三乙胺、乙二胺、三羟甲基丙烷、纳米二氧化硅、硅烷偶联剂KH550为原料,合成了纳米二氧化硅/有机硅改性水性聚氨酯,并研究了纳米SiO2用量对 WPU － Si 膜的表面性能、力学性能、热稳定性及包覆RDX颗粒效果的影响。结果表明,随着Si含量的增加,乳液的稳定性逐渐降低,熔点呈现出先降低后升高的趋势;材料的热力学稳定性增强,耐高温性增强,拉伸强度增大,但是断裂伸长率随着纳米SiO2的增加而降低。随着Si含量的增加,材料的表面张力降低,吸水率降低,接触角逐渐增大,使得聚氨酯和待包覆的RDX表面张力接近,包覆效果得到改善。     

氨基硅氧烷改性水性聚氨酯及其乳胶膜的性能

以异佛尔酮二异氰酸酯、聚四氢呋喃二醇、二羟甲基丙酸和三羟甲基丙烷(TMP)等为原料合成了内交联的水性聚氨酯预聚体,用3-氨基丙基三乙氧基硅烷(KH550)进行封端改性,乳化后进一步水解缩合交联,得到了高交联度的水性聚氨酯。采用傅里叶变换红外光谱、热重分析和X射线衍射技术对水性聚氨酯的结构进行了表征,并测试了乳胶膜的力学性能和耐介质性。实验结果表明,合成预聚体的较佳条件:n(—NCO):n(—OH)=1.4、—COOH质量分数1.8%(基于水性聚氨酯)、TMP质量分数1.0%(基于水性聚氨酯);当KH550质量分数(基于水性聚氨酯)由0增至10.0%,乳胶膜的拉伸强度由18 MPa增至28 MPa,吸水率由17%降至8%,吸乙醇率由46%降至30%以下。表征结果显示,KH550上的—NH_2与水性聚氨酯的端—NCO发生反应,实现了化学改性;KH550使乳胶膜的耐热性明显提高;随KH550含量的增加,乳胶膜的结晶度下降。     

水性聚氨酯交联剂的合成、表征及其应用

以二乙醇胺和5-氯-2-戊酮为原料,合成了5-[二(β-羟乙基)胺基]-2-戊酮(BHAP);探讨了反应温度、反应时间及溶剂、催化剂和缚酸剂种类等因素对BHAP收率的影响;采用FTIR,NMR,MS等方法表征了BHAP的结构并测定了BHAP的相对分子质量及元素组成;同时将BHAP接枝到水性聚氨酯分子中,测试了交联改性聚氨酯胶膜的性能。实验结果表明,BHAP的适宜合成条件为以N,N-二甲基甲酰胺为溶剂、Na2CO3为缚酸剂、NaI为催化剂、反应温度73℃、反应时间30h。在此条件下,BHAP收率达90.74%,产品纯度为89.66%。以BHAP为交联剂改性聚氨酯,当BHAP用量为7%(占改性聚氨酯胶膜的质量分数)时,与未交联的聚氨酯胶膜相比,交联改性聚氨酯胶膜的吸水率下降了64.70%,吸甲苯率下降了15.12%,拉伸强度提高了11.81MPa,凝胶质量分数增加了4.43%。