木质素改性水性聚氨酯胶膜的制备与性能

以异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)和聚四氢呋喃醚二醇(PTMG)为主要原料,碱木质素(LG)为改性剂,二羟甲基丙酸(DMPA)为亲水扩链剂,合成了一系列木质素改性水性聚氨酯(LWPU)。研究了LG用量、n(NCO)/n(OH)及DMPA用量对LWPU胶膜力学性能和耐水性能的影响。结果表明,当LG质量分数为0.75%,n(NCO)/n(OH)为5∶1,DMPA质量分数为6%时,胶膜的综合性能较好,其吸水率仅为3.24%,耐水性能明显提高。通过红外光谱、热重分析、X射线衍射及原子力显微镜和扫描电镜对LWPU胶膜的结构与性能等进行了表征,热重分析结果表明,LG的加入可提高聚氨酯材料的热稳定性。加入适量的木质素可以改善水性聚氨酯的耐水性及热稳定性。     

高性能水性聚氨酯弹性体制备及在水性油墨中的应用

以聚四亚甲基醚二醇(PTMEG)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、二羟甲基丙酸(DMPA)和三羟甲基丙烷(TMP)为主要原料,通过预聚物分散法制备出高性能水性聚氨酯弹性体。研究了R值[n(—NCO)∶n(—OH)]的变化,并着重考察了TMP用量对乳液外观、黏度、抗水性、稳定性和断裂伸长率等影响。结果表明:当R值=1.6、TMP=1.8%(wt,质量分数)时,制得的水性聚氨酯弹性油墨具有最佳的性能。     

正交试验优选水性聚氨酯合成的最佳工艺条件

以聚酯多元醇、甲苯二异氰酸酯TDI、二羟基甲基丙酸DMPA为主要原料合成了水性聚氨酯。以聚酯多元醇的种类、n(NCO):n(OH)和DMPA含量为主要影响因素,并以各因素对BOPP薄膜剥离强度的影响为考核指标,采用L9(33)正交试验优选水性聚氨酯合成的最佳工艺条件。研究结果表明:当树脂为聚己二酸1,4丁二醇酯二醇、n(NCO):n(OH)为1.3,DMPA的添加质量分数为10%时,所制得的水性聚氨酯对BOPP薄膜的黏结性能最好。     

MI基水性聚氨酯乳液的制备与性能

采用聚碳酸酯二醇(PCDL),2,4-二苯基甲烷二异氰酸酯与4,4-二苯基甲烷二异氰酸酯混合物(MI)、二羟甲基丙酸(DMPA),三乙胺(TEA)为主要原料,并分别以三羟甲基丙烷(TMP),甘油(GLY)、二乙二醇(DEG)及1,4丁二醇(BDO)为封端剂合成了一系列水性聚氨酯乳液。讨论了物料种类,配比及工艺条件等因素对乳液和胶膜性能的影响。当n(-NCO)/n(-OH)比值为1.6,DMPA含量为6%,中和度100%,以TMP为封端剂,乳液和胶膜的综合性能都达到最佳。     

水性聚氨酯制备工艺对乳液黏度和胶粒尺寸的影响

以异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、聚四氢呋喃醚二醇(PTMG)、聚己内酯二醇(PCLD)、2,2-二羟甲基丙酸(DMPA)以及1,4-丁二醇等为主要原料,经自乳化法分别制备出IPDI型水性聚氨酯PTMG-PU、PCLD-PU。红外光谱(FT-IR)测试证实了二者结构上的差别。通过研究合成制备工艺过程中多种因素对乳液黏度及胶粒粒径的影响,发现当控制中和度为90%~100%、n(NCO)/n(OH)比为1.13~1.20、DMPA质量分数为2.5%~9.0%以及乳化时叶片转速为1500 r/min~2000 r/min、加水速度为100 mL/min~200 mL/min(体系总体积200 mL)时,可制得乳液黏度和胶粒粒径适中且固含量可达40%以上稳定的IPDI型聚氨酯乳液。     

PAMAM树枝状大分子在水性聚氨酯合成中的应用研究

由异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、聚醚多元醇(DL-2000D)、聚酯多元醇(CMA-244),二羟甲基丙酸(DMPA)、1,4-丁二醇、乙二醇合成含异氰酸酯基(—NCO)的聚氨酯预聚体,再令其与整代聚酰胺-胺(PAMAM)接枝,合成不同代数的树枝状水性聚氨酯。用红外光谱(FT-IR)、透射电镜(TEM)、激光粒度分析表征乳液粒径及其分散状态,用原子力显微镜(AFM)、水接触角表征其表观性能,分析胶膜的理化性能。结果表明,由相对分子质量较小的PAMAM(G2)改性所得的水性聚氨酯WPU-G2的水性聚氨酯耐水、耐热性能有了明显提高。     

交联型水性聚氨酯-丙烯酸酯复合乳液的制备及其胶膜性能研究

采用原位聚合的方法,以异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、聚碳酸酯二元醇(PCDL-1000)、1,4-丁二醇(BDO)、2,2-二羟甲基丙酸(DMPA)、丙烯酸缩水甘油酯(GMA)等为主要原料,合成交联型水性聚氨酯-丙烯酸酯复合乳液(WPUA)。系统研究了交联剂用量对复合乳液及其胶膜性能的影响,并通过FT-IR、TGA、XRD、SEM表征了复合乳液及其胶膜的结构和性能。结果表明,适度交联能够提高材料的力学性能及耐水性能,当n(GMA)/n(DMPA)=0.1~0.2时,所得WPUA乳液性能稳定,聚合物具有良好的热稳定性及耐水性,吸水率低至5.4%;拉伸强度达到28.9 MPa,较未交联胶膜的拉伸强度提高了173%。     

胶原蛋白改性水性聚氨酯的合成及表征

以异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)与聚四氢呋喃醚二醇(PTMG-2000)为原料,二羟甲基丙酸(DMPA)为扩链剂,三乙胺为中和剂制备聚氨酯预聚体。采用碱水解法水解明胶,制备胶原蛋白水解液,作为后扩链剂,在乳化分散的同时进行链增长,得到胶原蛋白改性水性聚氨酯。研究胶原蛋白改性水性聚氨酯合成过程中R值、DMPA用量对其性能的影响,采用红外(FT-IR),差热分析(DSC)等分析对制备的胶原蛋白改性水性聚氨酯胶膜进行分析。在R值为1.30,DMPA用量为0.065mol条件下,制得的胶原蛋白改性水性聚氨酯膜的各项性能较好,结晶趋势增加,耐水性得到改善,平均粒径68.33nm,延伸率为554.5%,抗张强度为5.51N/mm。     

聚己内酯三醇型水性聚氨酯胶黏剂的合成及性能

以三羟甲基丙烷(TMP)引发ε-己内酯(ε-CL)开环聚合,制得支化结构的聚己内酯三醇(PCL),以此为软段,异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、二羟甲基丙酸(DMPA)为主要原料,合成了主链为交联结构的水性聚氨酯胶黏剂(WPU)。讨论了R值(NCO/OH)、DMPA含量,聚己内酯三醇相对分子质量对水性聚氨酯乳液及胶膜性能的影响。结果表明,当R值为2.5、二羟甲基丙酸的质量分数为4%~5%、聚己内酯三醇的相对分子质量为1500、中和度为100%时,制得的乳液贮存稳定,粒径较小,胶膜的成膜手感较好,并具有较好的耐水性及力学性能。胶膜在270℃以下具有较好的热稳定性。     

N,N-二甲基乙醇胺在本体消光型水性聚氨酯中的作用EI北大核心CSCD

本体消光型水性聚氨酯可以避免外加消光剂带来的弊端,是一种新型的功能性环保涂料。文中以异氟尔酮二异氰酸酯、聚己二酸丁二醇酯多元醇、二羟甲基丙酸(DMPA)、三羟甲基丙烷为预聚体原料,三乙胺和N,N-二甲基乙醇胺(DMEA)为中和剂,乙二胺基乙磺酸钠和水合肼为后扩链剂,采用预聚体分散法制备出水性聚氨酯(WPU)乳液。对不含DMEA的WPU样品系列与含有DMEA的WPU样品系列的消光性能进行了对比研究。结果表明,当DMEA的质量分数为1%时,不同DMPA用量的WPU乳液的平均粒径均保持在2100 nm左右,且粒径分布较窄,DMPA用量对其粒径和粒径分布影响不大;含有DMEA的WPU涂膜透过率相对有所降低,其表面凸起由球状颗粒紧密堆积而成,测得表面光泽度(60°)低于1。     

内交联水性聚氨酯涂膜性能的影响因素

以异氟尔酮二异氰酸酯、1,6-己二异氰酸酯、二羟甲基丙酸、聚氧化丙烯二醇和聚己二酸-1,4丁二醇酯为原料,合成了一系列内交联水性聚氨酯分散体(WPU)。研究了NCO/OH物质的量比和内交联剂三羟甲基丙烷(TMP)用量对水性聚氨酯涂膜性能的影响,并通过红外光谱(FT-IR)、接触角测量、热重分析(TGA)和X射线衍射(XRD)等对涂膜性能进行了表征。实验结果表明,NCO/OH物质的量比和TMP含量的增加均会使涂膜拉伸强度增加。XRD分析表明,软段微区的结晶性能随着二羟甲基丙酸(DMPA)含量的增加而减小,当DMPA的质量分数增加至5.6%时,软段微区表现出非晶态。     

N,N-二甲基乙醇胺在本体消光型水性聚氨酯中的作用

本体消光型水性聚氨酯可以避免外加消光剂带来的弊端,是一种新型的功能性环保涂料。文中以异氟尔酮二异氰酸酯、聚己二酸丁二醇酯多元醇、二羟甲基丙酸(DMPA)、三羟甲基丙烷为预聚体原料,三乙胺和N,N-二甲基乙醇胺(DMEA)为中和剂,乙二胺基乙磺酸钠和水合肼为后扩链剂,采用预聚体分散法制备出水性聚氨酯(WPU)乳液。对不含DMEA的WPU样品系列与含有DMEA的WPU样品系列的消光性能进行了对比研究。结果表明,当DMEA的质量分数为1%时,不同DMPA用量的WPU乳液的平均粒径均保持在2100 nm左右,且粒径分布较窄,DMPA用量对其粒径和粒径分布影响不大;含有DMEA的WPU涂膜透过率相对有所降低,其表面凸起由球状颗粒紧密堆积而成,测得表面光泽度(60°)低于1。     

丙烯酸改性水性聚氨酯的制备与表征

以聚乙二醇、二羟甲基丙酸(DMPA)、甲苯二异氰酸酯(TDI)为基本原料,合成了水性聚氨酯(PU)预聚体,并在此基础上加入适量丙烯酸,制备出丙烯酸改性水性聚氨酯(PUA)。对所得产物进行了表征与测试,同时,探讨了丙烯酸含量对水性聚氨酯性能的影响。研究结果表明:丙烯酸成功地接枝到水性聚氨酯分子链上,改性后的水性聚氨酯的耐热性能提高;随着丙烯酸体积分数的增加,PUA的断裂伸长率减小,拉伸强度和吸水率显著提高。     

单组分水性聚氨酯涂料的制备与性能研究

以异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)或甲苯-2,4-二异氰酸酯(TDI)、聚醚多元醇(GE220)和二羟甲基丙酸(DMPA)为主要原料,制得不含有机溶剂的单组分水性聚氨酯分散液,研究了NCO/OH的摩尔比和DMPA含量对水性聚氨酯分散液及其成膜后性能的影响。结果表明,当NCO/OH(摩尔比)=1.8,DMPA与GE220比值为2时,水性聚氨酯分散液的物理性能及其成膜后的力学性能最佳。     

正丁胺为扩链剂合成水性聚氨酯皮革涂饰剂

采用异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、二羟甲基丙酸(DMPA)、聚四氢呋喃(PTMG)为原料制备聚氨酯预聚体,分别以乙二醇(EG)、乙二胺(EN)和正丁胺(n-butylamine)为扩链剂制备了水性聚氨酯皮革涂饰剂,研究了该涂饰剂所成膜的力学性能、断裂伸长率和吸水性。结果表明,以正丁胺为扩链剂制备的水性聚氨酯膜的断裂伸长率最好,高达1454%;其玻璃化转变温度可达-82℃,耐水性也比用其它两种扩链剂合成的产品好。     

高性能UV固化聚氨酯的制备及性能研究

选用二羟甲基丙酸(DMPA)、六亚甲基二异氰酸酯(HDI)三聚体、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、季戊四醇三丙烯酸酯(PETA)、三乙胺等为主要原料合成了高性能UV固化水性聚氨酯乳液,并在添加光引发剂1173后,UV固化制备涂层。采用FT-IR、1H NMR、TGA和DSC等对合成树脂的结构和性能进行表征。与市售水性UV固化聚氨酯乳液对比,本乳液具有更小的粒径、更高的活性,所制备的涂层具有更高的硬度、更优异的耐磨和耐水等性能。     

自交联聚氨酯-丙烯酸酯杂化乳液的制备及其膜性能研究

以异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、聚己内酯二醇(PCL)、二羟甲基丁酸(DMBA)、双丙酮丙烯酰胺(DAAM)等为主要原料,采用乳液聚合法合成了常温自交联聚氨酯-丙烯酸酯杂化乳液。通过傅里叶红外光谱(FT-IR)、激光粒度分析仪、热重分析(TGA)等研究了DAAM单体含量、n(DAAM)/n(ADH)比值对乳液及涂膜性能的影响。结果表明,当m(DAAM)=2%,n(DAAM)/n(ADH)=2∶1时,所得杂化乳胶膜的耐水性、力学性能和热稳定性最优。     

水性UV固化含氟聚氨酯树脂的制备及性能研究

以异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、聚四亚甲基醚二醇(PTMG-1000)、2,2-二羟甲基丙酸(DMPA)、自制的含氟二醇及季戊四醇三丙烯酸酯(PETA)为原料,通过缩合聚合法合成一种新型水性UV固化含氟聚氨酯涂料树脂。利用FT-IR对树脂固化前后的分子结构进行表征。采用粒度分析、Zeta电位分析、接触角以及各种性能测试等手段,对其乳液、光固化过程及涂膜进行了分析研究。     

光固化聚氨酯-丙烯酸酯乳液的制备及对纸张的增强作用

以异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、聚己内酯二元醇(PCL1000)、二羟甲基丁酸(DMBA)、季戊四醇三丙烯酸酯(PETA)和丙酮等为原料合成了水性光固化聚氨酯-丙烯酸酯复合乳液,并利用该乳液对纸张进行表面施胶。通过傅立叶红外光谱(FT-IR)和光散射对乳液的结构进行了分析;研究了n(NCO)/n(OH)比值(R值)对乳液和涂膜耐水性和力学性能的影响,紫外光(UV)固化前后对纸张物理性能的影响。结果表明,当n(NCO)/n(OH)=1.6,m(PETA)=12.6%时,乳液具有良好的稳定性,涂膜呈现良好的耐水性和力学强度,吸水率降至3.66%;UV固化后纸张湿强度提高41.65%,纸张环压指数达到5.25N.m/g。     

咪唑系水性封闭型聚异氰酸酯交联剂的制备与性能

以异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)和2,2-二羟甲基丙酸(DMPA)制备亲水性的异氰酸酯(NCO)封端的线型预聚体,再以预聚体与三羟甲基丙烷(TMP)反应合成支化结构中间体,最后以8种咪唑(IDZ)衍生物分别对残留的NCO基团进行封闭,制得一系列水性封闭型聚异氰酸酯交联剂。以傅里叶变换红外光谱表征了交联剂的结构,以热分析法着重研究了封闭剂的结构对交联剂解封温度的影响,结果表明交联剂的最低解封温度为100℃;稳定性研究表明交联剂在水性聚氨酯乳液中有较好的力学稳定性和适用稳定性。