磺酸型水性聚氨酯乳液制备工艺的研究

以聚氧化丙烯二醇(N210)和2,4-甲苯二异氰酸酯(TDI)为原料.以自制的磺酸型亲水单体1,2-二羟基-3-丙磺酸钠(DHPA)作为扩链剂,制备r磺酸型水性聚氨酯乳液;通过性能测试,研究了R[n(-NCO):n(-OH)]值、DHPA含量对乳液及胶膜力学性能的影响,并通过红外光谱对产物的结构进行了表征.结果表明,随着R值的增大,乳液的黏度下降.胶膜的拉伸强度增大,断裂伸长率下降;当R=2时,随着DHPA含量的增加,乳液的平均粒径变小,乳液的稳定性逐渐增强,胶膜的拉伸强度逐渐增大,断裂伸长率则先增大后减小;当DHPA含昔为5%时,胶膜的力学性能最佳;性能测定表明:采用分散和中和同时进行的方式,制备的水性聚氨酯乳液综合性能较好.     

采用磺酸型亲水单体作为扩链剂制备水性聚氨酯的研究

以聚醚二元醇(N210)和2,4-甲苯二异氰酸酯(TDI)为原料,以自制的磺酸型亲水单体1,2-二羟基-3-丙磺酸钠(DHPA)作为扩链剂,制备了磺酸型水性聚氨酯(WPU)乳液;研究了R值[即R=n(-NCO)/n(-OH)]、DHPA含量对WPU乳液及其胶膜力学性能的影响,并对产物的结构进行了红外光谱(FT-lR)表征.研究结果表明,随着R值的增大,WPU乳液粘度下降,胶膜的拉伸强度和硬度增大、断裂伸长率和吸水率下降;随着DHPA含量的增加,WPU乳液的稳定性逐渐增强、粒径变小且粒径分布变窄,WPU胶膜的拉伸强度增大、断裂伸长率则呈先增后降的趋势;当R=2.0、wDHPA)=5%时,WPU的综合性能最好.     

含有磺酸和羧酸基团的水性聚氨酯的研究

以聚氧化丙烯二醇(N210)和2,4-甲苯二异氰酸酯(TDI)为原料,通过逐步加聚反应,合成了聚氨酯预聚体;再以羧酸型亲水扩链剂二羟甲基丙酸(DMPA)和自制的磺酸型亲水扩链剂1,2-二羟基-3-丙磺酸钠(DHPA),通过扩链反应,制备了兼有磺酸盐和羧酸盐的水性聚氨酯乳液,烘干制胶膜,并对胶膜进行了红外光谱的表征以及耐水性能和力学性能的测试和分析;测定了乳液的固含量,重点研究了R值,亲水基团含量(DMPA和DHPA在预聚体中的百分含量)和DHPA在亲水基团中的含量对胶膜力学性能的影响。研究结果表明,通过逐步加聚和扩链反应,可成功地制得固含量高达70％的,兼有磺酸和羧酸的水性聚氨酯乳液;且当R值(NCO／OH)为2,亲水基团含量为5％,DHPA在亲水基团中的含量为20％时,胶膜的综合力学性能优良(断裂伸长率高达2 135％)。     

含有磺酸基团的水性聚氨酯的制备

本文以聚氧化丙烯二醇(N210)和2,4-甲苯二异氰酸酯(TDI)为原料,通过逐步聚合反应,合成了聚氨酯预聚体;再以羧酸型亲水扩链剂二羟甲基丙酸(DMPA)和自制的磺酸型亲水扩链剂1,2-二羟基-3-丙磺酸钠(DHPA),通过扩链反应,制备了兼有磺酸盐和羧酸盐的水性聚氨酯乳液,并对胶膜进行力学性能的测试和分析;测定了乳液的固含量,重点研究了反应温度、亲水基团含量(DMPA和DHPA在预聚体中的百分含量)和DHPA在亲水基团中的含量对胶膜力学性能的影响。研究结果表明,通过逐步聚合和扩链反应,可成功地制得固含量高达70%,兼有磺酸和羧酸的水性聚氨酯乳液;且当R值(NCO/OH)为2,亲水基团含量为5%,DH-PA在亲水基团中的含量为20%时,胶膜的断裂伸长率达2135%。     

用磺酸型亲水扩链剂制备高固含量聚氨酯乳液

以聚(四氢呋喃-co-氧化丙烯)二醇为软段、异佛尔酮二异氰酸酯为硬段,以1,2-二羟基-3-丙磺酸钠(DHPA)作为亲水扩链剂,用自乳化法合成了一系列稳定的高固含量聚氨酯乳液,分析了DHPA用量对乳液及其胶膜性能的影响。结果表明:所得聚氨酯乳液的粒径呈多元分布,乳胶粒子呈球形;乳液为假塑性流体;随着DHPA用量的增加,乳液平均粒径逐渐减小,粒径分布变窄,固含量不断增大,当DHPA质量分数为7%时,乳液的总固物质量分数可达61%。乳液具有较好的高、低温及贮存稳定性能。随着DHPA用量的增加,聚氨酯乳液胶膜的拉伸强度逐渐增大,扯断伸长率则先增大后减小;当DHPA质量分数为5%时胶膜的综合力学性能最佳;DHPA用量对胶膜的热稳定性没有明显影响。     

亲水扩链剂含量对磺酸型高固含量聚氨酯乳液及胶膜性能的影响

以聚(四氢呋喃-co-氧化丙烯)二醇(Ng210)和异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)为原料,以1,2-二羟基-3-丙磺酸钠(DHPA)为亲水扩链剂制得了高固含量聚氨酯乳液.分析了DHPA含量对乳液及胶膜性能的影响.结果表明:随着DHPA含量的增大,胶粒平均粒径逐渐减小,多分散性变窄,固含量不断增大.当DHPA含量为6%时,乳液的固含量最高达59%.;随着DHPA含量的继续增大,胶膜的拉伸强度逐渐增大,断裂伸长率先增大后减小,而胶膜的热稳定性没有明显变化.     

含有磺酸基团的水性聚氨酯的制备及性能

采用预聚体合成法,以二羟甲基丙酸(DMPA)和自制1,2-二羟基-3-丙磺酸钠(DHPA)为亲水扩链剂制备一系列含有磺酸基团的水性聚氨酯微乳液。利用FTIR对DHPA和聚氨酯的结构进行表征,证实了目标产物DHPA的生成,并作为亲水扩链剂引入PU链上。研究结果表明,随着DHPA含量增大,乳胶粒平均粒径从139.31 nm减小至57.75 nm,且粒径分布宽度变窄,胶膜的拉伸强度由43.0 MPa增加至55.7 MPa,断裂伸长率从361%增加至430%。TEM照片显示,乳液分散均匀,形貌规整,呈圆球状。乳液表观黏度随着剪切速率增加而下降,呈假塑性流体特征。     

PPS基磺酸型水性聚氨酯的合成及其性能

探讨了氨基磺酸钠(PPS)基水性聚氨酯对催化剂的选择性,并合成了一系列稳定的高固含磺酸型水性聚氨酯(WPU)。乳液稳定性测试表明,1,8-二氮杂二环-7-十一烯(DBU)对聚氨酯的合成具有较好的催化作用,得到的乳液稳定性较好,DBU含量在0.15%时,胶膜的力学强度最优;FT-IR表征了磺酸型水性聚氨酯的结构;力学性能、DSC、TG测试表明,随着PPS含量的增加,胶膜的拉伸强度呈先增加后减小的趋势,当PPS含量在4.7%时,力学性能最优,达到42.13 MPa,断裂伸长率为404.57%,耐热性最优。     

磺酸型扩链剂用量对WPU胶膜性能影响的研究

以聚四氢呋喃二醇(PTMG1000)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)和自制液态磺酸型扩链剂1,2-二羟基-3-丙磺酸(DHPS)为原料合成预聚体,以四甲基氢氧化铵(TMAH)为成盐剂,改变DHPS用量制备了一系列水性聚氨酯乳液,利用动态力学分析(DMA)、热重分析(TGA)、拉伸等测试方法对聚氨酯胶膜性能进行了研究。结果表明,随着DHPS用量的增加,聚氨酯胶膜的拉伸强度增大,断裂伸长率降低。当磺酸基质量分数为4%时,聚氨酯胶膜的拉伸强度为40.4 MPa、断裂伸长率为1006%。随着磺酸基含量的增加,聚氨酯胶膜的硬度增加,耐水性降低,耐溶剂性增加。     

蓖麻油改性磺酸型水性聚氨酯性能研究

采用蓖麻油、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、聚己内酯二元醇(PCL)和1,4-丁二醇(BDO)为主要原料,以乙二胺基乙磺酸钠(AAS)为亲水基,合成了一系列由蓖麻油改性的磺酸型水性聚氨酯乳液,并固化成膜。通过FT-IR、粒径测试、吸水率与接触角测定、力学性能测定、TG等手段研究了蓖麻油含量对水性聚氨酯乳液与胶膜的影响。结果表明:蓖麻油成功接入聚氨酯分子主链中;随着蓖麻油含量的增加,乳液粒径逐渐增大;胶膜的吸水率先减小后增大,接触角先增大后减小,拉伸强度先增大后减小,断裂伸长率逐渐减小。当蓖麻油与PCL质量比为0.5时,胶膜吸水率最小,接触角最大,为95.18°,拉伸强度最大,为15.15 MPa,综合性能最好。通过TGA表明,蓖麻油的引入,胶膜的耐热性也有所提高。     

丙烯酸酯含量对水性聚氨酯性能的影响

采用无皂种子乳液聚合法,以甲苯二异氰酸酯(TDI)、聚酯多元醇、二羟甲基丙酸(DMPA)和甲基丙烯酸甲酯(MMA)、丙烯酸丁酯(BA)等为主要原料合成丙烯酸酯-水性聚氨酯复合乳液,考察了丙烯酸酯含量对水性聚氨酯乳液粒径、运动黏度、胶膜的耐水性和力学性能的影响。试验结果表明,随着丙烯酸酯含量的增加,复合乳液的粒径增大,运动黏度减小,胶膜的耐水性和拉伸强度提高,但胶膜的断裂伸长率有所降低,适宜的丙烯酸酯用量为40%～50%。     

DDI/IPDI型水性聚氨酯胶黏剂的合成及性能研究

以聚四氢呋喃醚二醇(PTMEG)、二聚酸二异氰酸酯(DDI)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)为主要原料合成了一系列水性聚氨酯(WPU),探究了m(DDI)/m(IPDI)的配比对水性聚氨酯乳液粒径、胶膜接触角、表面能和力学性能等的影响.结果 表明,随着DDI含量的增加,聚氨酯乳液粒径及黏度逐渐增加,胶膜的拉伸强度下降,...     

水性聚氨酯／聚（丙烯酸丁酯-丙烯腈）互穿聚合物网络的研究

以甲苯二异氰酸酯（TDI-80）、聚醚二元醇（N220）、丙烯酸丁酯（BA）和丙烯腈（AN）为主要原料,采用无皂种子乳液聚合法制备了具有核壳结构的水性聚氨酯／聚（丙烯酸丁酯-丙烯腈）乳液互穿聚合物网络（LIPN）。通过红外光谱仪、热重分析仪、透射电镜、粒度仪等分析手段研究了产物的结构与性能。结果表明,与未改性的水性聚氨酯分散液相比,改性后的聚氨酯分散液的粒径均有所增大,乳液的黏度变化不大。胶膜的硬度和耐水性以及热稳定性显著提高,拉伸强度先增大后减小,断裂伸长率下降。HDDA的引入,形成了具有化学交联的核一壳互穿网络结构的聚合物,表现出明显的互穿协同效应,使WPU与乙烯基聚合物分子链具有较高的相客性。     

长烷基链对水性聚氨酯在非极性基材上附着力的影响

以聚己二酸新戊二醇酯（PNA）、二聚酸聚酯多元醇（BY3026）、异佛尔酮二异氰酸酯（IPDI）为主要原料制备了一系列侧链含长链烷基的水性聚氨酯（WPU）乳液并制成胶膜。通过FTIR、DSC表征了胶膜的结构和热性能，测试了乳液粒径及胶膜的力学性能、吸水率、接触角以及其在双向拉伸聚丙烯薄膜（BOPP）上的附着力。结果表明，当m(BY3026)∶m(PNA)从0∶1增加到3∶5,WPU乳液粒径增大，胶膜的耐水性增强，表面能先减小后增大，拉伸强度和断裂伸长率从52.6 MPa和2607.2%分别降低至38.7 MPa和1911.2%。当m(BY3026)∶m(PNA)=2∶5时，制备的WPU胶膜表面能为35.43mJ/m2,WPU乳液在BOPP薄膜上的T-剥离强度为2.98 N/25 mm。     

水性聚氨酯热熔胶的制备及性能

以甲苯二异氰酸酯、聚己二酸-1,4-丁二醇酯(PBA)、聚环氧丙烷醚三醇(PPO)为主要单体,2,2-二羟甲基丙酸(DMPA)为羧基单体,1,4-丁二醇为扩链剂合成了聚氨酯预聚体,并以三乙胺为中和剂,进一步制备了阴离子水性聚氨酯乳液。考察了交联单体PPO含量对乳液及胶膜性能的影响。结果表明,n(PBA)∶n(PPO)=9∶1时,乳液稳定性好,聚氨酯膜的拉伸强度为44.18 MPa,断裂伸长率为742.94%,其热分解温度为239℃,对皮革的黏接强度高于皮革的内聚强度,对不锈钢的黏接剪切强度为14.76 MPa。     

水性聚氨酯与丙烯酸酯乳液交联反应的研究

将由双丙酮丙烯酰胺（DAAM）参与共聚的丙烯酸酯乳液与含有肼基的聚 氨酯水分散体混合后，得到了交联型聚氨酯／丙烯酸酯复合乳液，利用红外光谱和透射电镜技术证实了酮羰基与肼基之间的交联反应的发生。对乳液膜性能的研究结果表明，交联反应极大地提高了乳液膜的耐水性，耐溶性，断裂强度，断裂伸长率。     

交联型聚氨酯/苯丙树脂复合乳液的研究

将双丙酮丙烯酰胺 (DAAM)参与共聚的苯丙乳液与含有肼基的聚氨酯水分散体混合后 ,得到了交联型聚氨酯 /苯丙树脂复合乳液。研究了 DAAM的用量对苯丙乳液的影响。用傅里叶红外光谱和透射电镜证实了酮羰基与肼基之间发生了交联反应。对乳液膜性能的研究结果表明 ,交联反应提高了乳液膜的耐水性、耐溶剂性、断裂强度、断裂伸长率。     

马来酸酐改性蓖麻油制备交联型水性聚氨酯

以马来酸酐与蓖麻油制备含碳碳双键的三羧基蓖麻油(MACO)作为内交联剂,合成改性蓖麻油水性聚氨酯乳液(MACO-WPU)。采用FT-IR和XRD对改性聚氨酯的结构进行表征,证实MACO被成功引入到聚氨酯大分子链中且分子链呈现无序状态。通过对力学性能、吸水率、粒径、热重分析等研究了MACO用量对聚氨酯乳液及胶膜性能的影响,结果表明:当w(MACO)=3%时,乳液外观和稳定性好,平均粒径为48.45 nm; 胶膜的拉伸强度和断裂伸长率分别为13.15 MPa、195%;与未改性WPU相比热稳定性略有提高。     

扩链改性对聚对苯二甲酸乙二酯挤出吹膜成型的影响

通过添加多官能团环氧扩链剂对聚对苯二甲酸乙二酯(PET)进行扩链改性,然后用改性PET进行吹膜成型,研究了扩链剂含量对PET特性黏度、膜泡稳定性及薄膜力学性能和透明度的影响。结果表明,扩链剂的添加显著提升了PET的特性黏度;随着扩链剂含量的增加,薄膜膜泡稳定性以及表面质量、最大吹胀比、拉伸强度得到显著改善,断裂伸长率呈先增大后减小的趋势。当扩链剂质量分数为0.7%时,PET的特性黏度由纯PET的0.71 d L/g上升至0.94 d L/g,最大吹胀比则由1.9提高至4.5,横纵向拉伸强度分别为61.7 MPa和64.4 MPa,横纵向断裂伸长率达到最高,分别为12%和12.45%,较扩链剂质量分数为0.2%时提高了105.5%以及125.1%,而透光率仅下降1.4%,得到了性能较优的吹塑薄膜制品。     

环氧树脂改性水性聚氨酯的制备与性能研究

以异氟尔酮二异氰酸酯(IPDI)、聚四氢呋喃醚二醇(PTMG)以及二羟基甲基丙酸(DMPA)为主要原料合成水性聚氨酯(WPU)预聚体,在此基础上加入环氧树脂(EP,E-44)制备了环氧树脂改性水性聚氨酯(PUE)复合乳液。探讨了不同环氧树脂含量对复合乳液性能的影响,并对胶膜的力学性能、吸水率、接触角和热性能等进行了表征。结果表明,适量的环氧树脂改性过后的复合乳液比较稳定;随着环氧树脂含量的增加,乳液粒径和黏度增大,同时胶膜的拉伸强度增大,水的接触角增大,胶膜的热稳定性增加。E-44质量分数为7%~9%时,复合乳液及其胶膜的综合性能较好。