阳离子型水性聚氨酯乳液的合成及表征

本文合成了一系列的阳离子型水性聚氨酯乳液。研究了软段分子量、预聚体的NCO％含量对其干膜物理机械性能的影响和中和剂种类对乳液性能的影响。通过动态力学分析对其阻尼行为进行了表征。结果表明，预聚体的NCO％含量不同即硬段含量不同对阳离子型水性聚氨酯的微相结构和阻尼行为有很大的影响。     

阳离子型水性聚氨酯乳液的合成及表征

合成了一系列的阳离子型水性聚氨酯乳液。研究了软段相对分子质量、预聚体的NCO含量对其干膜物理机械性能的影响以及中和剂种类对乳液性能的影响。通过动态力学分析对其阻尼行为进行了表征。结果表明：预聚体的NCO含量不同即硬段含量不同对阳离子型水性聚氨酯的微相结构和阻尼行为有很大的影响。     

高性能水性聚氨酯乳液的合成及表征

高性能环保的丙烯酸酯改性水性聚氨酯乳液是当前涂料工业研究的一个热点。以甲苯二异氰酸酯（TDI-80）、聚醚二元醇（N210）、二羟甲基丙酸（DMPA）和甲基丙烯酸甲酯（MMA）为主要原料,采用原位乳液聚合法,先制得水性聚氨酯（PU）预聚物／乙烯基单体混合物,然后加入引发剂,自由基乳液聚合得到聚氨酯．丙烯酸酯（PUA）复合乳液。研究发现PUA乳液的性能及外观与NCO／OH比值、二羟甲基丙酸（DMPA）含量、中和度等密切相关。当NCO／OH的摩尔比为1,3～1．4,—COOH含量约2．6％（质量分数）,中和度=90％-100％时,所得PUA乳液外观好、性能佳。     

无溶剂水性聚氨酯乳液的研制

采用预聚体法合成无溶剂水性聚氨酯。探讨了扩链剂的添加顺序,nNCO/nOH比例、二羟甲基丙酸(DMP))含量等因素对水性聚氨酯乳液性能的影响。结果表明:当nNCO/nOH比例为1.3左右,DMPA用量为6%,先添加亲水性扩链剂DMPA时,乳液的综合性能最佳。     

复合改性水性聚氨酯乳液的合成及表征

以甲苯二异氰酸酯(TD I)、聚醚二元醇(N220)、1,4-丁二醇(BDO)和二羟甲基丙酸(DMPA)为原料,采用丙酮法合成了水性聚氨酯(WPU)分散体。在此基础上,采用三羟甲基丙烷(TMP)对其进行了交联改性并通过环氧树脂和丙烯酸酯对其进行共聚改性,制得了以丙烯酸酯为核,聚氨酯为壳的核壳交联型水性聚氨酯分散体。通过乳液粒度、黏度和涂膜的耐水性和硬度、接触角等分析以及透射电镜观测研究了二羟甲基丙酸(DM-PA)、TMP、环氧树脂以及MMA用量对水性聚氨酯涂膜耐水性等性能的影响,确定了最佳物料配比。结果表明,当DMPA、E-20、TMP和MMA在聚氨酯水性分散体中的质量分数分别为7.5%、6%、1%和20%时,合成的水性聚氨酯乳液平均粒径80 nm,黏度适中,胶膜的物理力学性能较好,耐水性提高。     

高岭土改性水性聚氨酯乳液的合成及表征

采用γ-氨丙基三乙氧基硅烷(KH550)对高岭土进行表面改性,再将改性高岭土与异氰酸根封端的聚氨酯预聚体反应,制备含有无机粒子的高岭土改性水性聚氨酯乳液(WPU-K)。采用傅里叶变换红外光谱(FT-IR)对改性高岭土进行表征;使用粒度仪测定了WPU-K乳液粒径;通过扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、拉力机和热重分析分别对胶膜的表面形貌、力学性能和热学性能进行了表征。结果表明:随着改性高岭土质量分数的增加,乳液粒径变大、分布变宽,贮存稳定性下降,胶膜的热稳定性和硬度明显改善。当改性高岭土质量分数为8%时,与同组成聚氨酯相比,胶膜耐热性明显提高,拉伸强度增加22.6%,邵A硬度由53增加至82,吸水率减少73.5%。     

水性聚氨酯的无溶剂合成

以异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、聚醚二元醇、二羟甲基丁酸(DMBA)或二羟甲基丙酸(DMPA)为基本原料,采用无溶剂法合成水性聚氨酯分散液(WPU),并提出临界分子量(Mn c)的概念,指导并实现水性聚氨酯的无溶剂合成。结果表明:引入适量的亲水单体并控制预聚体分子量低于临界分子量,可制得粘度较低、易于分散的预聚体,从而实现水性聚氨酯的无溶剂合成。临界分子量在1 800~2 400 g/mol变化,与亲水单体用量、软段结构和是否含有少量溶剂有关;随亲水单体用量增大或加入少量溶剂,临界分子量有所增大。合适的亲水单体用量约为4.0%;当亲水单体用量过低时,亲水性不足,分散液稳定性差;当亲水单体用量过高时,PU膜吸水率偏高。与少溶剂法相比,采用无溶剂法有利于降低PU膜的吸水率、提高其拉伸强度和100%模量。     

阴离子含氟水性聚氨酯乳液的合成与表征

采用异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、聚四氢呋喃醚(PTMG)、全氟醇(Rf-OH)、二羟甲基丙酸(DMPA)等为原料合成了阴离子含氟水性聚氨酯乳液(FWPU)。通过红外光谱(FT-IR)、热失重(TG)、X-衍射(XRD)等测试对FWPU进行了表征,讨论了Rf-OH含量、DMPA含量、R值(NCO与OH摩尔比)等对FWPU乳液贮存稳定性和乳胶膜耐水性能的影响。结果表明,由于全氟烷基的引入,WPU的热稳定性得到提高,其乳胶膜的表面性能得到明显改善;当Rf-OH质量分数为28%、DMPA质量分数为5.20%、R值在1.05～1.15之间时,FWPU乳液贮存稳定性和乳胶膜耐水性能较好。     

无溶剂水性聚氨酯的合成及性能研究

以聚丙二醇(PPG1000)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、4,4-二环己基甲烷二异氰酸酯(HMDI)、二羟甲基丙酸(DMPA)、三乙胺(TEA)、乙二胺(EDA)为主要原料通过预聚体法合成一系列无溶剂水性聚氨酯,并探讨了硬段规整性对胶膜微相结构和性能的影响.结果表明,无溶剂水性聚氨酯乳液粒径呈双峰分布,胶膜力学强度...     

阳离子型水性聚氨酯乳液的合成

以聚酯多元醇、三羟甲基丙烷、甲苯二异氰酸酯和N-甲基二乙醇胺为主要原料合成了一种以水为介质的性能稳定的水性聚氨酯乳液,阐述了各种因素对产品物理性能的影响,获得了最佳配方.     

水性聚氨酯乳液的合成研究

以自制聚酯多元醇和过量的2,4-甲苯二异氰酸酯为原料进行预聚反应,合成含异氰酸酯端基的预聚体,再以二羟甲基丙酸为亲水剂,引入二元醇进行扩链反应,制备了水性聚氨酯。研究了残留-NCO含量及n-Nco／n—OH比值对乳液合成及性能的影响。研究认为：控制n-NCO／n—OH比值在2．0—2．5之间,残留一NCO含量在3．0％-3．5％之间时,制备的乳液性能最佳。     

无溶剂法合成高固含量水性聚氨酯

以混合二异氰酸酯[六亚甲基二异氰酸酯(HDI)/异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)]和聚己二酸丁二醇酯(PBA-2000)为基本原料、二羟甲基丁酸(DMBA)为亲水性单体[代替目前常用的二羟甲基丙酸(DMPA)]、三乙胺(TEA)为中和剂和乙二胺(EDA)为扩链剂,反应过程中不添加有机溶剂和催化剂,采用先乳化后扩链的预聚体分散法制备了固含量为50%左右的水性聚氨酯(WPU)。采用单因素试验法优选出制备WPU乳液的较佳工艺条件。结果表明:当R=n(-NCO)∶n(-OH)=1.88∶1、w(DMBA)=4.1%和n(EDA)∶n(-NCO)=0.37∶1时,WPU胶膜的强度(拉伸强度为23 MPa)和韧性(断裂伸长率为740%)俱佳。     

水性丙烯酸酯聚氨酯乳液的合成及性能

以异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、聚醚二元醇(N210)、甲基丙烯酸甲酯(MMA)等为原料,采用种子乳液聚合法制备了水性丙烯酸酯聚氨酯(PUA)乳液。探讨了异氰酸根指数R,二羟甲基丙酸(DMPA)、三羟甲基丙烷(TMP)和甲基丙烯酸甲酯(MMA)等用量以及中和度对PUA乳液及其漆膜性能的影响,获得了PUA乳液的最佳合成条件:R=1.3,DMPA添加量为PU质量的6%,TMP和MMA的添加量分别为PUA质量的1%和30%,中和度为90%~100%。红外光谱分析表明,成功合成了PUA乳液。在优化条件下制备的乳液外观呈蓝色半透明状,平均粒径71.89 nm,黏度为66.13 mPa·s,具有较好的稳定性。以该乳液制备的漆膜附着力1级,硬度H,吸水率13.84%,具有较好的耐醇性。     

一种新型非离子水性聚氨酯的合成

以甲苯二异氰酸酯(TDI)、聚乙二醇(PEG)、聚乙二醇单甲醚(MPEG-1000)和乙二醇(EG)为基本原料,合成了一种新型非离子型水性聚氨酯。对其进行了红外光谱分析、粒径分析和耐酸碱盐试验,并讨论了反应温度、反应时间和MPEG-1000的量对合成反应的影响。结果表明:在70℃下,添加8%(质量分数)的MPEG-1000,反应5 h,合成的非离子水性聚氨酯性能最好。     

水性聚氨酯/蒙脱土复合乳液的合成及性能表征

本文通过蒙脱土插层聚合法制备了水性聚氨酯/蒙脱土复合乳液。通过单体插层于蒙脱土中,与聚氨酯聚合反应,均匀分散于水性聚氨酯中。用FTIR和TEM测试表征,观察到蒙脱土均已聚合入聚氨酯包裹。研究结果表明:当蒙脱土含量在5%左右时,该乳液涂膜具有较好的耐热性、10%分解温度比普通聚氨酯提高了大约20℃,拉伸强度和断裂强度达到最高值,分别为2.31Mpa和17.94N/mm。随着蒙脱土含量的增大,乳液粒子粒径增大,耐水性增强。蒙脱土含量达到5%时,乳液粒径为108nm,吸水率降至31.9%。     

阴离子型水性聚氨酯乳液的合成研究

以甲苯二异氰酸酯(TDI)、聚丙二醇(PPG)、二羟甲基丙酸(DMPA)为原料,制备了阴离子型水性聚氨酯乳液。探讨了温度、DMPA用量、异氰酸基团和羟基的物质的量比、PPG的相对分子质量对其乳液合成的影响,从而得出制备阴离子型水性聚氨酯乳液的较佳配方。     

水性双组分丙烯酸-聚氨酯的合成与表征

使用相转化法,即将水溶性丙烯酸树脂和HDI缩二脲混合,然后加水稀释转相,制备了水性双组分丙烯酸聚氨酯。研究了丙烯酸树脂配方对双组分聚氨酯性能的影响,并用红外光谱(FTIR)对涂膜固化进行了表征。结果表明,以丙二醇甲醚醋酸酯为溶剂,在羟值为120 mgKOH·g-1、酸值为30 mgKOH·g-1的水溶性丙烯酸树脂中,添加10 %的甲基丙烯酸异冰片酯,获得的双组分聚氨酯乳液粒径小。室温干燥12 h,固化反应完成,涂膜交联密度高。     

软段含离子的水性聚氨酯乳液

南京大学高分子科学与工程系以二羟甲基丙酸 (ＤＭＰＡ)为起始剂 ,由己内酯开环聚合合成了含羧基的聚丙内酯二醇 ,并以此为软段 ,与ＴＤＩ在氮气流中反应 3ｈ ,与三乙胺反应1 0ｍｉｎ ,然后再进行乳化和去除溶剂 ,制得一类新型的阴离子型聚氨酯乳液。该乳液的外观为透明溶液 ;固含量 2 0 % ;ｐＨ值为 7;羧基质量分数 (聚合物中 ) 4.3% ;乳液的冷热循环稳定性 ,90℃ 5ｈ ,0℃ ,5ｈ ,往复 1 0次 ,无沉淀 ;成膜后拉伸强度46.69ＭＰａ ;断裂伸长率 590 % ;杨氏模量 388.8。显然 ,由於其聚合物含有羧基的聚己内酯二醇的软段 ,它不仅与硬段含离子…     

新型阳离子型水性聚氨酯-脲乳液的合成研究

由聚酯多元醇(JW 2503)与甲苯二异氰酸酯(TD I)预聚后,经二乙烯三胺(DETA)扩链、环氧氯丙烷封端、冰乙酸中和制得了新型阳离子型水性聚氨酯-脲(WPUU)乳液。用FT-IR等方法对制备的WPUU乳液结构及有关性能进行了分析和表征。讨论了初聚n(NCO)/n(OH)、DETA的加料方式、DETA质量分数及中和度等因素对WPUU乳液及其涂膜性能的影响。研究结果表明,当初聚n(NCO)/n(OH)=2.4~2.6、DETA=6%~7%及中和度为90%~100%,且采用饥饿加料方式时,制得的WPUU乳液的贮存稳定性在12个月以上。WPUU涂膜具有较好的耐水性和耐化学品性能,WPUU涂膜的硬度(邵氏A)46,拉伸强度7.8 MPa,断裂伸长率760%,脆性温度-30℃。