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。     

端羟基聚丁二烯型水性聚氨酯的制备、性能及交联改性

以3,6-二氧杂-1,8-辛烷二硫醇(BOODT)与异氰酸酯后扩链制备端羟基聚丁二烯(HTPB)型水性聚氨酯(WPUHS)分散液,再在紫外光照射下通过硫醇与双键的反应对水性聚氨酯分散液进行交联改性。研究了HTPB含量对分散液的稳定性、WPUHS的耐水性及力学性能的影响。结果表明:当HTPB含量约为4%时,分散液的粒径、WPUHS的耐水性及力学性能相对较好。同时探讨了交联改性中光引发剂种类及光照时间对胶膜交联密度及力学性能的影响,结果表明:安息香二甲醚为引发剂时,交联后胶膜的交联密度及力学性能较优;且光照时间为1 h时胶膜力学性能最优。     

环氧树脂改性阴离子型水性聚氨酯的研究

研究了环氧树脂改性阴离子型水性聚氨酯分散体的合成工艺。通过在聚氨酯分子链中引入环氧树脂E-51,采用小分子扩链剂一缩二乙二醇(DEG)等进行乳液共聚合,达到对水性聚氨酯结构的交联改性。结果表明,采用共聚方法加入环氧树脂所得到的胶膜在吸水率和力学性能方面都比采用共混方法所得到的胶膜优异;结合DSC分析和力学性能等方面的研究发现,随着NCO/OH摩尔比值的增加,软段的玻璃化温度Tg逐渐向低温方向偏离,同时胶膜拉伸强度逐渐增大,伸长率逐渐减小;当环氧树脂的质量分数为7%时,胶膜的耐水性及力学性能最佳。     

环氧树脂蓖麻油双重改性水性聚氨酯皮革涂饰剂的合成与性能

以聚氧化丙烯二醇(PPG)和异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)为原料,蓖麻油(CO)和环氧树脂(E-44)为交联剂,采用预聚体分散法合成了一系列用于皮革涂饰的环氧树脂蓖麻油双重改性水性聚氨酯(ECOWPU)。采用FTIR、TEM、DSC、TGA对聚合物结构及膜的性能进行了分析。FTIR表明聚合物中引入了蓖麻油和环氧树脂,羟基和环氧基均参与反应。通过TEM可观察乳液颗粒呈球形,粒径较为均匀。DSC表明,改性后胶膜的微相分离程度增大。TGA表明,环氧树脂和蓖麻油的加入提高了聚氨酯的热稳定性。蓖麻油、E-44含量的增加,均使胶膜拉伸强度逐渐增大,断裂伸长率、吸水率降低。当蓖麻油添加量为4.9%,E-44添加量为7%时,胶膜的综合性能最佳。     

脲基含量和抗氧剂对HMDI型WPU耐黄变性的影响

以4,4'-二环己基甲烷二异氰酸酯(HMDI)、聚四氢呋喃二醇(PTMEG)或聚己二酸新戊二醇-1,4-丁二醇酯二醇(CMA654)为主要原料合成了水性聚氨酯(WPU)乳液,并制膜进行耐黄变性测试。探讨了聚氨酯分子链中脲基含量、抗氧剂的种类及添加量对WPU胶膜耐黄变性的影响。结果表明,提高脲基含量可以提高胶膜的耐黄变性;添加质量分数0.9%的2,6-二叔丁基对甲苯酚(BHT)或0.3%的抗氧剂1010可有效提高胶膜的耐黄变性;受阻酚与亚磷酸酯复配型抗氧剂相对于传统抗氧剂1010对胶膜的耐黄变性提高更为明显,且添加量少于单独使用抗氧剂1010。     

新型环氧树脂改性水性聚氨酯的合成与性能研究

选用异佛尔酮二异氰酸酯( IPDI)、聚四氢呋喃二醇(PTMG)、二羟甲基丙酸(DMPA)及一缩二乙二醇(DEG)为主要原料,经相转化法合成了阴离子型水性聚氨酯(WPU)自乳化乳液;再加入过量胺开环的环氧树脂E-51,后扩链30 min,得到一系列状态稳定的环氧树脂E-51改性水性聚氨酯(EPU)乳液.并对乳液及胶膜进行了结构表征和性能测试,研究表明:环氧树脂E-51成功被乙二胺开环,用其改性水性聚氨酯,可以使胶膜的机械性能增强,24h吸水率降至1.46％,硬度、耐热性能均得到较大提高.     

多重改性水性聚氨酯的力学性能和粘接性能研究

以聚已内酯二醇、甲苯二异氰酸酯、二羟甲基丙酸为基料,以三羟甲基丙烷(TMP)为交联剂.采用环氧树脂和松香对水性聚氨酯进行改性,制备出环氧树脂和松香改性的聚氨酯复合乳液.重点考察了环氧树脂、松香和三羟甲基丙烷用量对水性聚氨酯粘接性能和力学性能的影响.红外光谱分析表明.环氧树脂和松香参与了体系的反应,最终形成环氧树脂和松香改性水性聚氨醣.胶膜拉伸试验表明,环氧树脂的引入增加了水性聚氨酯胶膜的韧性:向聚氨酯体系中引入松香降低了聚氨酯胶膜的杨氏模量和拉伸强度,同时胶膜的断裂伸长率有所增加;在适宜的用量范围内,三羟甲基丙烷可大大提高水性聚氨酯胶膜的杨氏模量及拉伸强度.粘接试验表明,环氧树脂对聚氨酯胶粘剂的T型剥离强度有显著影响;随松香用量的增加,聚氨酯胶粘剂的初粘力和T型剥离强度均出现峰值;TMP对聚氨醅胶粘剂的T型剥离强度有很大影响,在实验范围内,TMP用量越大,聚氨酯胶粘剂的T型剥离强度越大.当环氧树脂用量为5.65%、松香用量为8.92%、三羟甲基丙烷用量为2.7%时,水性聚氨酯胶膜的力学性能最佳,用该乳液配制的胶粘剂可满足复合软包装对胶粘剂的要求.     

水性聚氨酯/环糊精修饰多壁碳纳米管复合材料的制备与性能

为改善多壁碳纳米管(MWNTs)的水分散性,将其与β-环糊精(CD)研磨以及超声分散,得到环糊精修饰碳纳米管(CDMWNTs),并通过与水性聚氨酯球磨共混,制备了水性聚氨酯/CD修饰碳纳米管复合乳液,其固化成膜后利用热重分析、万能材料试验机、扫描电镜和绝缘电阻测试仪探讨了CDMWNTs含量对复合胶膜热稳定性、力学性能、微观形貌和导电性的影响。通过粒径分析与红外光谱说明了CD改性处理对MWNTs的影响。结果显示,与纯聚氨酯胶膜相比,当CDMWNTs加入量为3.0%时,复合胶膜的拉伸强度和断裂伸长率分别提高了72.29%和17.22%;其电阻率为174?·m,减小了5个数量级,显著提高了聚氨酯的导电性;其热稳定性也得到一定的提高。相同加入量下,CDMWNTs所制复合胶膜的性能好于未改性MWNTs所制复合胶膜的性能。     

乳酸开环环氧树脂改性水性聚氨酯的合成及性能研究

环氧树脂中的环氧基团在传统改性水性聚氨酯乳液中易开环,导致乳液不稳定,影响配方设计.选择低相对分子质量乳酸作为环氧树脂的起始剂参与开环反应,以异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、聚醚(N210)等为主要原料,合成了乳酸开环环氧树脂改性水性聚氨酯乳液.探讨了乳酸开环环氧树脂的加入量和加入方式,对改性的水性聚氨酯进行表征和性能测试表明:乳酸成功打开环氧基团,乳液状态稳定,将其接入水性聚氨酯中可使胶膜的机械性能、耐水性、耐热性能得到提高.     

环氧树脂改性含硅自消光水性聚氨酯树脂的制备及性能

以聚己二酸1，4－丁二醇酯多元醇(PBA)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、二羟甲基丙酸（DMPA）、1，4-丁二醇（BDO）、端羟丙基聚二甲基硅氧烷(PDMS)和环氧树脂(E-51)为单体合成聚氨酯预聚体，三乙胺（TEA）作为中和剂，乙二胺（EDA）作为后扩链剂，合成了一系列环氧树脂改性含硅自消光水性聚氨酯树脂乳液。采用粒度分析仪测定乳液粒径、FTIR表征胶膜表面结构、SEM观察胶膜表面，并分析了胶膜的光泽度、水接触角、热力学等性能。结果表明：在n(PBA)：n(PDMS)=1:2的条件下，环氧树脂添加量为5 %时，乳液粒径为1152 nm，胶膜60?光泽度为3.4；水接触角为107.3?，疏水性能最优；胶膜拉伸强度可达24.42 MPa，断裂伸长率在362 %，力学性能最优；胶膜热失重50 %时温度较未添加E-51的胶膜提高了18.3 ℃。     

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。     

水性环氧改性聚氨酯乳液的制备与讨论

在制备水性聚氨酯基础上引入了环氧树脂,制得了水性环氧改性聚氨酯乳液。环氧树脂的引入增加了水性聚氨酯的交联结构,与改性前的水性聚氨酯相比,其涂膜耐水性、耐溶剂性以及机械性能都得到了提高。并研究了环氧树脂的引入方法及环氧树脂加入量对分散体及其涂膜性能的影响。傅里叶红外光谱分析显示出了环氧树脂与水性聚氨酯之间存在化学键的连接...     

侧链含氟聚丁二烯型水性聚氨酯的制备及性能研究

在合成端羟基聚丁二烯(HTPB)型水性聚氨酯(WPU)的基础上,以甲基丙烯酸十二氟庚酯(DFMA)为共聚单体,采用无皂乳液聚合法制备了侧链含氟HTPB型水性聚氨酯(FHWPU),并采用透射电子显微镜(TEM)、X射线光电子能谱分析(XPS)及接触角测试仪等对其结构与性能进行了表征。结果表明,分散液颗粒具有明显的核壳结构;DFMA添加质量分数为20%时,FHWPU的成膜性和贮存稳定性最佳;DFMA改性后的WPU胶膜表面氟元素存在富集,高温处理有助于含氟链段向胶膜表面迁移,经140℃热处理后,与未改性WPU膜相比,其水接触角增大了42.2%,表面自由能下降了60.9%。     

环氧树脂改性水性聚氨酯的制备及其性能研究

以异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、聚酯多元醇(PEDA)为主要原料,二羟甲基丙酸(DMPA)为亲水性扩链剂,通过添加不同种类和不同含量的环氧树脂(E-12、E-51)进行改性,合成了环氧树脂改性水性聚氨酯(EWPU)乳液,讨论了DMPA含量、环氧树脂种类和含量对EWPU乳液粒径、粘度、贮存稳定性以及胶膜吸水率和力学性能的影响。结果表明,环氧树脂中的环氧基团在整个反应过程中没有参与反应,保留在EWPU乳液中;DMPA质量分数为4%、环氧树脂E-12质量分数为8%时,制备的EWPU乳液和胶膜的性能较好。     

环氧树脂基双组分水性聚氨酯的制备及其在木器涂料中的应用

为提高双组分水性聚氨酯的室温交联速度,将 N-苄基乙醇胺引入到环氧树脂制备了环氧树脂基水性多元醇,表征了多元醇的化学结构,并测定了其相对分子质量、粒径分布和玻璃化温度等主要技术参数。将环氧树脂基水性多元醇与多异氰酸酯配合制备了双组分水性聚氨酯,采用红外光谱法研究了室温交联反应过程。研究结果表明：多元醇分子结构中引入苄胺基加快了双组分水性聚氨酯的交联反应速度。将双组分水性聚氨酯制备成水性木器涂料,漆膜具有优异的耐冲击性、附着力、柔韧性、光泽、耐液体介质、硬度、丰满度等性能。     

环氧树脂对层压复合用水性聚氨酯性能的影响

采用异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、聚己二酸丁二醇酯(PBA)、二羟甲基丙酸(DMPA)、环氧树脂等原料制备了层压复合用水性聚氨酯(WPU)胶粘剂,考查了环氧树脂用量对其性能的影响。结果表明,随着环氧树脂用量的增加,WPU乳液黏度增加,粒径逐渐变大,稳定性变差;经环氧树脂改性的WPU,胶膜的耐水性优于未改性胶膜,力学性能得到提高。     

聚氯乙烯带胶膜的制备与性能研究

将适量的二氧化硅(SiO_2)分散液、润滑剂、抗氧化剂、流平剂加入到1#、2#、3#、4#等几种化学结构不同的水性热塑性聚氨酯(TPU)中得到相应的热熔胶。研究了几种热熔胶涂覆于聚氯乙烯(PVC)基材上得到的带胶膜的光学性能、力学性能、耐老化性能、层压性能等。结果表明:配制的热熔胶符合生产要求,制备的带胶膜具有良好的透光率;带胶膜与证卡材料层压后剥离强度适宜,且在60℃、95%湿度条件下老化72 h后依然满足剥离强度要求;使用的聚氨酯(PU)均为水性,避免了溶剂对环境的污染。     

水性聚氨酯胶粘剂性能的影响因素探讨Ⅱ——结构因素的影响

探讨了结构因素包括离子基含量,硬段/软段的物质的量比,低聚物二醇的结构和分子质量,异氰酸酯结构,扩链剂类型和扩链程度,离子基的中和程度或离子对的性质以及溶剂量对水性聚氨酯(WPU)分散液性能和胶膜力学性能的影响。     

氨基硅烷偶联剂对改性水性聚氨酯胶膜性能的影响

采用氨基硅烷偶联剂(KH550)对水性聚氨酯预聚体进行封端,制备有机硅改性的水性聚氨酯。进一步将其乳化、成膜,采用溶解法研究水性聚氨酯胶膜的耐水性和耐溶剂性。用热重分析(TGA)、动态热机械分析(DMA)以及拉伸性能测试研究了KH550的用量对聚氨酯胶膜力学性能的影响。结果表明:KH550的加入可以有效改善聚氨酯胶膜的耐水性和耐溶剂性;增强聚氨酯胶膜的热稳定性,热分解温度由289.8℃提高到315℃;同时也能提高聚氨酯胶膜的机械性能与拉伸强度。     

环氧树脂与丙烯酸酯复合改性水性聚氨酯的合成研究

用环氧树脂E-44和甲基丙烯酸甲酯(MMA)复合改性水性聚氨酯(WPU),丙烯酸羟乙酯(HEA)与MMA发生共聚反应.制得以丙烯酸酯为核,聚氨酯为壳,HEA为核壳之间桥连的核壳交联型PUA复合乳液.这种复合乳液集中了聚氨酯的耐低温、柔软性好、附着力强,丙烯酸酯的耐水和耐候性好,环氧树脂的高模量、高强度、耐化学性好等许多优点.实验研究结果表明:随着环氧树脂E-44和MMA添加量增大,胶膜硬度、拉伸强度和耐水性逐渐提高,胶膜断裂伸长率和乳液的稳定性则随着降低.当环氧E-44含量为4%,MMA含量为20%～30%时综合性能较好.