聚氨酯衬层表面特性的研究方法探讨

综述了接触角法(CA)、衰减全反射/傅里叶变换红外光谱法(ATR/FT-IR)、X射线光电子能谱法(XPS)等几种表面分析技术的特点和应用领域,结合聚氨酯(PU)衬层的特点,提出了适用于表征PU衬层表面特性的一些方法。     

聚氨酯涂布液含水率对涂布层结构性能的影响

在含聚氨酯（PU）涂布层的湿法合成革制造过程中,PU涂布液中加入一定量的蒸馏水,改变了涂布层PU的凝固成型状态,使尖状微细孔结构比例增大,增加了革的透湿性。这种涂布层表面压花整饰时,表面平整度有所提高。     

多壁碳纳米管在聚氨酯基涂覆材料中分散性能的研究

采用混合酸对多壁碳纳米管（MWCNTs）进行处理,得到具有反应性基团的功能化多壁碳纳米管（O?MWCNTs）;以聚乙二醇（PEG1000）和异佛尔酮二异氰酸酯（IPDI）为主要原料反应生成聚氨酯（PU）预聚体,然后通过原位复合法制备了PU/MWCNTs、PU/O?MWCNTs复合乳液;通过透射电子显微镜（TEM）、扫描电子显微镜（SEM）、X射线光电子能谱仪（XPS）及红外光谱仪（FTIR） 等仪器表征分析了MWCNTs和O?MWCNTs的微观结构、表面形貌和分散性能,并通过FTIR对PU、MWCNTs/ PU、PU/O?MWCNTs进行了结构特征分析。结果表明,混合酸处理使MWCNTs侧壁引入了约自身质量10.2 %的含氧官能团,极大地提高了MWCNTs在PU基体中的分散性;O?MWCNTs在PU预聚体形成之后加入时,会与PU链嵌段或者接枝,更利于分散;PU/O?MWCNTs复合乳液外观细腻呈黑灰色,静置36 h后O?MWCNTs仍呈现良好的分散性。     

PVDF中空纤维换热管亲/疏水组合表面强化蒸汽冷凝传热

针对塑料换热管热导率低的问题,采用非溶剂致相分离法（NIPS）,通过控制铸膜液中磺化聚醚砜（SPES）添加量,制备出具有致密层/非致密层复合结构,外表面接触角分别为49.8°、78.1°的中空纤维表面亲水（PVDF/SPES）、表面疏水（PVDF）换热管,在非致密层内填充水,从而提高换热管导热性能。将单根的表面亲水、疏水换热管编织,在列管式塑料换热器壳程,利用两根换热管的外表面,构建蒸汽冷凝用亲/疏水组合表面,研究该表面上蒸汽冷凝传热强化效果。研究表明,较熔融拉伸法制备的致密PVDF换热管疏水表面,NIPS法制备的亲水表面、疏水表面及亲/疏水组合表面上的蒸汽冷凝总传热系数分别提高46.6%、56.5%、99.7%。可见,较单一的亲水或疏水表面而言,亲/疏水组合表面能够显著强化蒸汽冷凝传热性能。     

中国水性聚氨酯市场现状与展望(续)

1.2.2 PUD涂层剂 1.2.2.1市场概况、消费区域及主要生产企业 纺织材料改性是现代工业中最重要的工艺过程之一.涂层技术是对织物或非织物进行功能化加工,在软质基材上用涂层胶,使基材表面形成一层连续的高聚物树脂薄膜,涂布后基材不但保持了原有特性,并增加了其他功能,提高了附加价值,近年在中国得到蓬勃发展.主要产品有PU人工皮革（分鞋面和服装革）、牛皮二层革（沙发革和箱包革）、涂层织物面料（防水透湿的各种休闲装、羽绒服、雨伞、野外帐篷、窗帘布、地毯背衬等）.     

第四十九讲 后金融危机下我国聚氨酯弹性体发展之路探讨

本文评述了我国聚氨酯（PU）弹性体的重要地位,重点论述了后金融危机下我国汽车工业、高铁和城市轨道交通、新能源、海洋工程和高端装备制造业是PU弹性体未来发展的新的动力之源。指出TPU（热塑型PU）切片、TPU薄膜、TPU医疗制品、TPU合金、TPU/TPV（热塑性硫化橡胶）是TPU弹性体未来发展方向。PU轮胎是CPU（浇注型PU）弹性体未来重要发展方向。PU皮革和PU鞋材树脂制品是我国微孔弹性体主要产品形式和出口产品。PU复合材料和PU功能材料是值得关注的PU弹性体新材料。提出开发生物降解PU弹性体的主要技术途径和应用前景。PU风机叶片、PU枕木、碳纳米管/FPU（含氟PU）、HPPO-PO（双氧水丙烯直接氧化法）、ADI（脂肪族和脂环族二异氰酸酯）和NIPU（非异氰酸酯聚氨酯）是具有前瞻性的低碳开发项目。     

提高聚氨酯泡沫塑料表面涂层附着力的方法

采用溶剂擦试法、原子灰腻子刮涂、Ar∧ 直流等离子体表面处理法以及Ar/O2射频等离子体表面处理法等几种不同的表面处理方法,不同程度地提高了聚氨酯泡沫塑料（PUF）与聚氨酯涂层的附着力。刮涂腻子表面改性简单易行,适用性强,射频Ar/O2等离子体表面改性效果较好,但需专用设备。     

FC-4430/SiO2/PU复合疏水涂层制备及性能研究

具有疏水性表面的材料在自清洁、流体输送、减阻等领域具有潜在的应用价值。本文采用纳米Si O2粒子为添加剂,聚氨酯(PU)为成膜物,含氟表面活性剂(FC-4430)为低表面能修饰物,构筑出了微-纳米复合结构,采用涂刷工艺制备出FC-4430/Si O2/PU复合涂层。研究了Si O2和PU的质量比、FC-4430的用量对涂层疏水性能的影响。结果表明:在SiO2和PU的质量比为1:4,FC-4430的含量为1.5 mL时,复合涂层的疏水性能最好,水滴的接触角为127.6°。     

纳米TiO2／玻璃微珠复合耐磨涂层的制备及其分形特征

在80℃下,以钛酸丁酯为原料,首先在酸性水溶液中利用胶溶–回流法在玻璃微珠表面制备了纳米级TiO2颗粒包覆层的纳米TiO2/玻璃微珠复合颗粒。通过扫描电镜、X射线衍射、X射线光电子能谱仪、BET（Brunauer–Emmett–Teller）法等检测手段对复合颗粒的表面形貌、包覆层相组成、比表面积等进行了表征。结果表明...     

纳米纤维素协同聚氨酯增强增韧聚乳酸的研究

以聚乳酸（PLA）为基体、聚氨酯（PU）为增韧相、纳米纤维素（NCF）为增强相,通过溶液法与熔融共混制得PLA/PU/NCF复合材料,研究了PU和NCF的含量对PLA力学性能与热稳定性的影响。采用傅里叶变换红外光谱仪、热失重分析仪、扫描电子显微镜和力学性能测试手段对PLA/PU/NCF复合材料的结构和性能进行了表征和分析。结果表明,柔顺的PU分子限制了PLA的结晶,提升了PLA基体的韧性;刚性的NCF通过氢键作用提升了PLA基体的强度;当NCF含量为3 %、PU含量为17 %时,PLA/PU/NCF复合材料的拉伸强度和断裂伸长率比纯PLA提升了12.10 %和694.91 %;高温热稳定性有了显著改善,复合材料的600 ℃残炭率为19.36 %。     

原位反应法制备聚乳酸/聚氨酯共混物及性能

以聚乳酸（PLA）、聚四氢呋喃醚二醇（PTMG）和液化4,4′-二苯基甲烷二异氰酸酯（L-MDI）为原料,通过原位反应法制备了PLA/聚氨酯（PU）共混物,研究了PLA/PU共混物的反应原理、力学性能、断面形貌、动态流变性能以及结晶性能。结果表明,在原位反应中有微交联结构PU生成,且伴随着PLA的扩链和枝化反应;PLA/PU共混物的韧性得到显著提高,当PU含量为30 %（质量分数,下同）时,共混物的断裂伸长率、断裂韧性和缺口冲击强度分别达到230 %、134.13 MJ/m3和34.19 kJ/m2,较纯PLA分别增加了16.6、8.1和11.1倍,此时拉伸强度仍保持在较高水平（49.7 MPa）;纯PLA和PLA/PU共混物熔体均为假塑性流体,共混物具有更高的储能模量和复数黏度;PLA/PU共混物比纯PLA的结晶速率高,晶体完善程度高。     

中空玻璃微珠填充聚氨酯发泡材料的吸声性能与动态力学性能研究

以聚氨酯（PU）为基体、磷酸三甲酚酯（TCP）为增塑剂、中空玻璃微珠（HGB）和偶氮二甲酰胺（AC发泡剂）为填料,采用熔融共混法制备了软质PU/TCP、PU/TCP/HGB、PU/TCP/HGB/AC材料,研究了增塑剂TCP、填料HGB和AC发泡剂的含量对PU材料的吸声性能和动态力学性能的影响。结果表明,在一定范围内,增塑剂TCP、填料HGB和AC发泡剂的加入显著提升了复合材料的吸声性能,当TCP含量为25 %（质量分数,下同）、HGB含量为10 %、AC含量为2 %时,材料的吸声性能最佳,平均吸声系数达到0.29,且频率为1 714 Hz时吸声系数最大,为0.55;以半峰宽衡量材料的吸声频率宽度,发现在一定范围内增塑剂TCP、填料HGB和AC发泡剂对半峰宽的长度分别有减少、增加的作用,为制备轻质宽频吸声材料提供了实验依据;对PU/TCP、PU/TCP/HGB材料的动态力学性能分析进一步验证了选用25 % TCP和10 % HGB配比对材料整体性能调控的合理性。     

异氰酸酯指数和湿度对丁羟衬层性能的影响

以端羟基聚丁二烯(HTPB)、甲苯二异氰酸酯、1,4-丁二醇、癸二酸二异辛酯等为原料,制备了聚氨酯复合固体推进剂丁羟衬层材料,研究了异氰酸酯指数(R)值和环境湿度对衬层性能的影响。结果表明,随着衬层R值增大,衬层的拉伸强度和邵A硬度增大,扯断伸长率减小,衬层/推进剂界面粘接强度增大;环境湿度增大,衬层发软,拉伸强度和扯断伸长率降低,内部和表面存在气泡生成。     

以双子表面活性剂模板合成 碳酸钙-环糊精复合材料*

以阳离子双子表面活性剂溴化N,N,N’,N’-四甲基-N,N’-双十二烷基-1,6-己二铵（12-6-12）与阴离子表面活性剂十二烷基硫酸钠（SDS）混合系统,以及12-6-12/正丁醇/正辛烷/水微乳系统为模板,利用碳酸化法合成了具有贝壳珍珠层“砖-泥”结构碳酸钙-环糊精仿生复合材料。以X射线衍射（XRD）、红外光谱（IR）、透射电 镜（TEM）表征产品的组成与形貌。讨论了模板尺寸、电性与复合材料形貌的关系。提出了“砖-泥”式层状结构生成机制。     

丁腈橡胶/聚氨酯复合材料用相容剂的合成及复合材料的性能研究

利用端羟基液体丁腈橡胶（HTBN）分别与二苯基甲烷二异氰酸酯（MDI）和对氯苯基异氰酸酯（4CPI）反应制备HTBN-聚氨酯（PU）和HTBN-4CPI两系列相容剂,研究其对采用机械共混法制备的丁腈橡胶（NBR）/PU复合材料性能的影响。结果表明：加入相容剂后,NBR和PU的相容性得到有效改善,NBR/PU复合材料的拉伸强度和储能模量增大,磨耗性能提高,当HTBN-4CPI质量分数为0.98%时,NBR/PU复合材料的拉伸强度和储能模量最大,磨耗性能最佳,其中拉伸强度增大35%,磨耗量减小56%。     

用相转移法有机表面改性纳米TiO2

以正辛基三乙氧基硅烷（LM-N308）为有机表面改性剂,用相转移法对金红石相纳米TiO₂进行有机表面改性。采用了傅里叶变换红外光谱（FTIR）、热分析（TG-DTA）、X 射线光电子能谱（XPS）、高分辨透射电镜（HRTEM）、亲油化度实验等对所得的纳米TiO₂进行了表征。红外光谱和X射线光电子能谱表明LM-N308以化学键合的方式结合在纳米TiO₂表面。HRTEM结果显示,在纳米TiO₂的表面存在厚度均匀约2 nm的有机包覆层。TG和亲油化度实验数据表明,纳米TiO₂表面化学吸附的LM-N308的饱和质量分数为7.0%～9.7%。分散性实验表明,经LM-N308表面改性的纳米TiO₂由亲水性变成了疏水性。     

端羟基聚丁二烯/聚氨酯/有机蒙脱土纳米复合材料的制备及性能

以双羟乙基甲基氢化牛脂基氯化铵为插层剂,采用单体插层法制备了端羟基聚丁二烯(HTPB)、聚氨酯(PU)和有机蒙脱土(OMMT)纳米复合材料.当OMMT为3质量份时,HTPB/PU/OMMT纳米复合材料的T型剥离强度是HTPB/PU复合材料的2.58倍.X射线衍射和透射电镜分析表明,OMMT在HTPB/PU/OMMT纳米复合材料中呈剥离状态.     

有机氟化合物在水性PU改性中的应用

水性PU有许多优点,但涂层易吸潮,耐湿擦性不好,黏着力和光泽性降低。为此,国外进行了一系列研究,如在PU配方中,加入含氟抗水剂,或整饰后再喷一层防水层,以提高耐水性。在主链上引入硅、氟改性的PU,可将两者的优点结合起来,使PU的耐水性、防污性、手感和爽滑性等方面得以改善。西德专利还报道了含氟PU乳液的合成,使用含氟表面活性剂,使PU分散在水中,耐水性、耐油性极好。     

PU/P（MMA-co-MAH）/OMMT纳米复合材料的制备与性能研究

将插层纳米复合技术与互穿网络共混技术相结合，通过同步插层聚合法制备PU／聚（甲基丙烯酸甲酯-马来酸酐）[P（MMA-co-MAH）]／有机蒙脱土（OMMT）纳米复合材料。试验结果表明，PU／P（MMA-co-MAH）／OMMT纳米复合材料为剥离／插层型纳米复合材料，各项物理性能较优;其优化制备条件是：过氧化苯甲酰，二甲基丙烯酸乙二酯、OMMT和MAH在单体中的质量分数分别为0．008，0．02，0．05和0．05，PU／PMMA共混比为60／40；亚甲基双邻氯苯胺因数为0．8。     

纳米羟基磷灰石／聚氨酯复合材料的制备与表征

以模拟体液（SBF）为介质,采用仿生法制备了纳米羟基磷灰石（n-HA）,通过原位聚合法制备了纳米羟基磷灰石／聚氨酯（n-HA／PU）复合材料。利用x射线衍射（XRD）、红外光谱（FT-IR）、热重分析（TGA）、扫描电镜（SEM）研究了n—HA和复合材料的结构和热稳定性、表面形貌特征。结果表明,在SBF中用浓度为0．200mol／L硝酸钙溶液制备出具有良好结晶度的n-HA,由此制备的n—HA／PU复合材料开孔率良好,有望成为一种性能良好的医用组织支架材料。