聚氨酯丙烯酸酯/SiO_2纳米杂化涂层的制备及其性能研究

采用不同相对分子质量的聚乙二醇(PEG-200、400、600)分别与六亚甲基二异氰酸酯(HDI)反应合成预聚体,再以此预聚体对纳米SiO2进行表面接枝改性,制备了聚氨酯改性纳米SiO2;将改性纳米SiO2分散到聚氨酯丙烯酸酯(PUA)中光固化制备了PUA/SiO2纳米杂化涂层。讨论了PEG相对分子质量对PUA/SiO2纳米杂化涂层的耐热性能和力学性能的影响,并以FT-IR、差示扫描量热法(DSC)等进行表征。结果表明,改性后的纳米SiO2粒子优化了PUA树脂的性能,且以PEG-400与HDI合成的预聚体来改性纳米SiO2用于制备的PUA/SiO2纳米杂化涂层具有较好的耐热性和抗冲击性。     

PUA/纳米SiO_2预聚体制备及其UV固化杂化材料性能研究

在HDI(六亚甲基二异氰酸酯)三聚体表面接枝纳米SiO_2(二氧化硅),然后再与HEA(丙烯酸羟乙酯)进行反应,制备了PUA(聚氨酯丙烯酸酯)/纳米SiO_2预聚体及其UV(紫外光)固化的杂化材料,并探讨了PUA/纳米SiO_2预聚体掺量对杂化材料的硬度、柔韧性、耐冲击性、透明性和耐热性等影响。研究结果表明:当w(PUA/纳米SiO_2预聚体)=60%(相对于杂化材料质量而言)时,杂化材料的综合性能相对最好,表现为其固化时间为38 s、硬度为6H、柔韧性为1 mm、耐冲击性为26.5 kg·cm、透光率超过90%和耐热性(超过250℃)较佳。     

含共引发剂胺的聚氨酯型高分子光引发剂的制备及性能研究

通过异佛尔酮二异氰酸酯（IPDI）、2-（2,3-二羟基）丙氧基硫杂蒽酮（HPTX）及N取代的二乙醇胺进行逐步聚合反应,将硫杂蒽酮结构及共引发剂胺结构都引入到同一高分子链上,得到侧链含有硫杂蒽酮、主链含有共引发剂胺的聚氨酯型高分子光引发剂（PU-IBTX、Pu—IMTX和Pu．IPTX）。傅立叶红外变换光谱和核磁共振氢谱证实了高分子光引发剂的结构。紫外光谱证实了高分子链的结构对硫杂蒽酮单元的最大紫外吸收几乎没有影响。用光致差示量热计研究聚氨酯型高分子光引发剂引发聚氨酯丙烯酸酯（PUA）树脂的光聚合反应,结果表明,Pu—IPTX是引发PUA光聚合最有效的光引发剂。     

聚氨酯型高分子硫杂蒽酮光引发剂的制备及性能研究

通过三种二异氰酸酯、2-（2,3-二羟基）丙氧基硫杂蒽酮（HPTX）及N-甲基二乙醇胺(MDEA)进行逐步聚合反应,将硫杂蒽酮结构及共引发剂胺结构引入到同一高分子链上,得到侧链含有硫杂蒽酮,主链含有共引发剂胺的聚氨酯型高分子光引发剂。傅立叶红外变换光谱和核磁共振氢谱证实了高分子光引发剂的结构。紫外光谱证实了高分子链的结构对硫杂蒽酮单元的最大紫外吸收几乎没有影响。用光致差示量热计（photo-DSC）研究聚氨酯型高分子光引发剂引发聚氨酯丙烯酸酯树脂（PUA）的光聚合反应,发现PU-IMTX是本文合成的引发剂中引发PUA光聚合最有效的光引发剂。     

双固化胶粘剂的制备及性能研究

以MDI(二苯基甲烷二异氰酸酯)、PPG(聚醚二元醇)为主要原料,制备了端—NCO基PU(聚氨酯)预聚体(热固化PU胶粘剂的A组分);然后以蓖麻油基聚酯多元醇、蓖麻油和PNA(聚己二酸新戊二醇酯)为固化剂,采用共混法得到混合多元醇(热固化PU胶粘剂的B组分);随后以Irgacure754和TPO-L为复合光引发剂、PUA(聚氨酯丙烯酸酯)为基体,制得光固化PUA胶粘剂(C组分);最后将上述A组分、B组分和C组分按比例共混后,得到双固化胶粘剂。研究结果表明:该双固化胶粘剂经UV辐照后,其初始剥离强度明显提高;双固化胶粘剂中C=C含量较低,而增加光引发剂掺量能提高该胶粘剂的光固化速率;当m(Irgacure754)∶m(TPO-L)=1∶1、w(复合光引发剂)=6%和w(PUA)=8%~10%(均相对于胶粘剂质量而言)时,双固化胶粘剂的剥离强度较大、综合性能较佳。     

单组分聚烯烃聚氨酯涂料的研制

以端羟基聚丁二烯(HTPB)、甲苯二异氰酸酯(TDI)等原料,制备了单组分聚烯烃聚氨酯涂料。通过扩链剂的类型和用量、预聚体NCO含量和白炭黑填料用量的选择试验结果表明,以1,4—丁二醇作为扩链剂,1,4-丁二醇与HTPB的羟基含量摩尔比为3,预聚体NCO含量为4.56％,白炭黑用量为10g,可以配制性能好的高硬度聚烯烃聚氨酯涂料。     

光固化聚氨酯弹性体的制备与性能研究

异氟尔酮二异氰酸酯（IPDI）和聚己内酯二元醇(PCL)按照一定比例反应,形成长链分子线性结构的聚氨酯预聚体,使用丙烯酸-2-羟乙酯(2-HEA)对分子链进行封端得到聚氨酯丙烯酸酯预聚体（PUA）,然后加入一定比例的四氢呋喃丙烯酸酯（AM-314）作为稀释剂,2%(wt.)的2-羟基-2-甲基-1-苯基丙酮(1173)作为光引发剂,UV照射600s制备出光固化弹性体,通过红外分析、DSC分析、热失重分析和力学性能测试等对PUA的结构和性能进行了表征,讨论了IPDI和2-HEA的加入比例对PUA性能的影响。研究结果表明,成功合成了高断裂伸长率的紫外光固化聚氨酯丙烯酸酯弹性体。综合性能最好的样品,其拉伸强度为1.25MPa、断裂伸长率为321.8%、压缩率为4.4%、收缩率为4.3%、硬度为34。     

紫外光固化聚氨酯丙烯酸酯树脂合成与性能研究

以2,4-甲苯二异氰酸酯(TDI)、聚乙二醇(PEG)和丙烯酸羟乙酯(HEA)为原料合成了聚氨酯丙烯酸酯树脂(PUA),用红外光谱进行了结构表征,测试了性能,讨论了合成PUA的影响因素.结果表明,该胶粘剂的固化机理为预聚体聚氨酯丙烯酸树脂中所含双键的自由基聚合反应;最佳的反应条件为:TDI与HEA中n(NCO):n(OH)=0.95～1,光引发剂2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮的用量为质量分数0.5%,第1步和第2步的反应温度分别为～75℃和75～85℃.所得胶粘剂具有良好的附着力、耐化学试剂和耐气候性,并且强度、柔韧性较好.     

PP薄膜UV光固化涂层制备

以聚氨酯丙烯酸酯(PUA)和环氧丙烯酸酯(EA)为预聚体,单体丙烯酸异冰片酯(EM70)为活性稀释剂,1-羟基环己基苯酮(184)和二苯甲酮(BP)为光引发剂,添加多种功能性助剂,制备了用于PP薄膜的UV光固化涂层材料。研究了预聚物、活性稀释剂、光引发剂等成分对涂料的固化速率、附着力和耐候性的影响,并讨论了涂膜厚度对PP薄膜性能的影响。结果表明,当m(PUA)∶m(EA)∶m(EM70)∶m(184)∶m(BP)∶m(助剂)=45.0∶28.1∶20.1∶1.62∶1.62∶3.56,涂层厚度为25μm时,涂层材料的附着力为0级,硬度为3H,耐酸碱性大于72 h,透光率达到91.5%,雾度为0.9%。     

聚氨酯丙烯酸酯预聚体的合成及其光固化压敏胶的结构和性能

以不同摩尔质量的聚醚二元醇(PPG)及其混合物、甲苯-2,4-二异氰酸酯(TDI)和β-丙烯酸羟乙酯 (HEA)为原料,合成了聚氨酯丙烯酸酯(PUA)预聚体,研究了所合成预聚体及其光固化压敏胶的结构和性能。结果表明:预聚体是多种不同摩尔质量的聚合体的混合物;预聚体中的NH基团形成氢键。单一PPG制得的预聚体中,目标产物(三聚体)含量较高;两种PPG混合物制得的预聚体目标产物较少。由合成PUA制得的光固化压敏胶,固化和粘接性能优良;混合聚醚合成PUA所制得的光固化压敏胶粘接剥离强度比两种单一聚醚所制得的压敏胶均低。