丙烯酸酯类改性水性聚氨酯的合成与性能研究

以甲苯二异氰酸酯、聚醚二元醇、二羟甲基丙酸为主要原料通过逐步加成聚合合成水性聚氨酯(WPU)乳液.采用丙烯酸酯与水性聚氨酯乳液共聚制备聚氨酯--丙烯酸酯的复合乳液(PUA),研究了PUA复合乳液的合成工艺.对胶膜的耐水性、耐溶剂性和红外光谱分析等进行分析和讨论;结果表明,在PU链上成功地引入丙烯酸酯,经改性后的WPU耐水剂性明显提高,尤其是经BA改性后的吸水率有36.7%、降为4.31%,在耐溶剂方面也有明显的改善.     

水性聚氨酯制备及其改性

概述了制备水性聚氨酯的原料和方法及其改性，特别是化学改性方法。     

环氧E-51改性水性聚氨酯胶粘剂的制备及性能研究

以1,4-丁二醇为扩链刺,二羟甲基丙酸为亲水扩链剂,三羟甲基丙炕为交联剂,在二月桂酸二丁基锡的催化作用下,用E-51将聚氨酯改性,得到一种新型的聚醚型的改性水性聚氨酯胶粘剂乳液.当二羟甲基丙酸质量分数为10%,三羟甲基丙烷质量分数为3%,环氧树脂E-51质量分数为4%时,改性产物的性能最佳.以环氧树脂E-51改性后的水性聚氨酯胶粘剂具有耐水性好、拉伸强度高等特点.     

水性聚氨酯乳液性能影响因素的研究

由聚醚,甲苯二异氰酸酯（ＴＤＩ）,二羟甲基丙酸（ＤＭＰＡ）等为原料制备水性聚氨酯乳液胶粘剂．研究了ＤＭＰＡ用量的改变及在ＤＭＰＡ用量不变的情况下,Ｒ值（即ｎ（ＮＣＯ）／ｎ（ＯＨ）值）的改变对乳液性能的影响．结果表明,Ｒ值的改变对胶膜的吸水率、力学性能、热稳定性等均产生重要的影响．     

丙烯酸酯改性水性聚氨酯的制备及性能研究

采用种子溶胀乳液聚合法,以水性聚氨酯为种子,丙烯酸酯为单体,制备了2种水性聚氨酯丙烯酸酯复合乳液,考察了粒径、运动黏度、耐溶剂性以及热稳定性对改性前后乳液及胶膜的性能影响,并进行了红外光谱分析.结果表明:经丙烯酸酯改性后的丙烯酸酯-聚氨酯复合乳液,在耐溶剂性、热稳定性等方面均有显著提高;丙烯酸酯-水性聚氨酯复合乳液中,都存在着氢键行为,氢键促进二者的相容性和共混.     

水性聚氨酯改性高吸水剂的制备与性能

为得到一种力学性能优良的高吸水树脂,以黄原胶（XG）、丙烯酰胺（AM）与丙烯酸（AA）为原料,采用微波聚合接枝共聚方法,制备超强吸水剂溶液XG（SAP）,并将其与水性聚氨酯（WPU）溶液共混改性.研究了黄原胶用量,丙烯酰胺与丙烯酸单体配比对于吸水剂吸水倍率的影响,探讨了异氰酸酯基团与羟基的比值（R值）和水性聚氨酯质量分数对高吸水剂的力学性能以及吸水性能的影响.采用红外光谱仪（FT-IR）对合成的高吸水剂以及改性后的高吸水剂的结构进行了表征,利用扫描电镜（SEM）,对改性后的高吸水剂的形貌进行表征.结果表明：当丙烯酸与丙烯酰胺的质量比为5∶1,XG占单体总量的比例为3%时,吸水剂的吸水效果最佳;复合胶膜中生成大量氢键,且两相相容性良好;随着R值的增大,XG复合胶膜的拉伸强度增大,断裂伸长率减小;WPU质量分数减小,XG复合胶膜的拉伸强度增大,断裂伸长率减小;XG复合胶膜的最大断裂伸长率可达28.2%,拉伸强度最大可达到9.82MPa.吸水测试表明,其最大吸水倍率可达1340%.     

丙烯酸改性水性聚氨酯结构设计及其规律

采用丙烯酸树脂对水性聚氨酯改性,研究了经丙烯酸树脂改性的水性聚氨酯的结构设计及其规律。结果表明,通过ＰＵ分子链与ＰＡ分子链形成化学键,能使材料中ＰＵ分子链与ＰＡ分子链具有较高的相容性和共混程度;采用机械共混方式,能使机械共混物ＰＵ分子链,ＰＡ分子链之间达到有限的共混程度;实施核－壳型聚合方式,能使材料ＰＵ分子链与ＰＡ或ＰＡ‘分子链之间处于一定的微相分离状态。     

改性阴离子型水性聚氨酯的制备

采用聚碳酸亚丙酯二元醇、异佛尔酮二异氰酸酯（IPDI）、二羟甲基丙酸（DMPA）、自制氨基有机硅为主要原料制备了一种氨基有机硅改性的阴离子型水性聚氨酯织物整理剂.研究表明,合成最佳条件为预聚反应温度80℃,保温2h左右,扩链反应温度70℃,保温3h,氨基有机硅改性温度10℃,保温50min.自制的整理剂乳液粒径小、稳定性好,胶膜耐水性有明显提高,基本达到工业品要求,可以在工厂推广使用.     

微晶高岭石/环氧树脂复合改性水性聚氨酯的研究

用十六烷基三甲基溴化铵,十二烷基三甲基溴化铵,对微晶高岭石进行有机化处理,得到有机微晶高岭石;以有机微晶高岭石、环氧E-51复合改性,制备了有机微晶高岭石/环氧树脂复合改性的水性聚氨酯（OMMT/E-51WPU）。研究了有机微晶高岭石、2,2-二羟甲基丙酸和环氧E-51的质量分数对乳液及涂膜物化性能的影响。结果表明：当w（OMMT）=1.5%,w（DMPA）=4.0%,w（E-51）=4.0%,乳液及膜的物化性能较好,乳液呈透明蓝光,吸水率为5.9%,接触角98°,拉伸强度32MPa,断裂伸长率571%。     

聚丙烯酸酯乳液改性水性聚氨酯性能的研究

采用4,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)合成了聚酯型阴离子水性聚氨酯(WPU)乳液,并与聚丙烯酸酯(PA)乳液共混制备出改性水性聚氨酯乳液,研究不同含量的PA对水性聚氨酯的结构和性能的影响。结果表明:复合乳液中PU和PA的相容性较好,共混改性后的PU/PA膜比纯的水性聚氨酯膜的耐水性能和耐热性能有明显的提高。     

新型丙烯酸酯杂合乳液及水性双组分聚氨酯涂料

以甲基丙烯酸--羟乙酯（HEMA）为羟基单体,采用种子乳液聚合工艺,结合即时中和与极性单体分段滴加等手段设计合成了羟值为98.8 mgKOH/g、固含量45.0%的丙烯酸酯杂合乳液（PAH）。TEM图表明PAH由表层为羧酸盐覆盖的乳胶粒P1和富含OH的乳胶粒P2组成;粒度分析发现：相对于常规羟基丙烯酸乳液（HPAE）,PAH的粒径分布宽,平均粒径更小;采用PAH配制水性双组分聚氨酯涂料（2K-WPU）,综合性能测试表明：当COOH基团和OH基团在P1和P2中的质量比分别为1：0和1：3时,涂膜性能最佳;傅里叶红外光谱（FT-IR）分析表明涂膜固化过程中NCO基团与OH基团完全反应仅需3天;原子力显微镜（AFM）分析表明2K-WPU涂层结构致密且平整。     

双组份水性聚氨酯的合成及其力学性能

用聚碳酸酯二元醇、六亚甲基二异氰酸酯和二羟甲基丙酸合成水性聚氨酯(WPU)乳液,对WPU乳液进行固化获得WPU膜,研究水性聚氨酯乳液中DMPA用量、中和度、OH/NCO摩尔比对水性聚氨酯膜力学性能的影响.结果表明:随着乳液中OH/NCO摩尔比增加,WPU膜的断裂强度、模量先增加后降低,在OH/NCO摩尔比为4∶1时有极大值,而伸长率在此时出现最小值;WPU膜的断裂强度、模量随DMPA用量的增加而增加,伸长率则减小;中和度为100%时WPU膜的断裂强度、模量达到极小值而伸长率出现极大值.     

聚氨酯改性聚砜的合成及性能研究

用双酚A(Bis-A)和4,4′-二氯二苯砜(DCS)合成羟基封端的聚砜预聚体,用甲苯二异氰酸酯(TDI)、聚丙二醇(PPG)、2,2-双(羟甲基)丙酸(DMPA)合成异氰酸酯基封端的聚氨酯预聚体,再将两种预聚体共聚,制备出了改性聚砜.通过改变原料配比、浓度、反应温度和反应时间,测定产物的特性黏度,确定出了共聚改性的最佳条件为:反应温度80℃、反应时间6h,聚砜预聚体和聚氨酯预聚体质量比4∶1.将改性共聚物通过相转变法制备成超滤膜,测试膜的机械性能、分离性能以及抗污染性能.经测试改性聚砜膜,相比未改性膜,其断裂伸长率提高3.9%,抗张强度减少1.75N/mm2,纯水通量提高4.36mL·cm-2·h-1,水接触角减少13.2°,蛋白吸附量减少71.9μg/cm2.     

聚乙二醇基形状记忆水性聚氨酯的合成与性能研究

用不同相对分子质量的聚乙二醇(PEG)为软段,以IPDI-BDO-DMPA为硬段,合成出一系列含有可结晶软段的水性聚氨酯材料,并通过红外、DSC以及形状记忆性能测试等手段对样品的软段结晶性和形状记忆功能进行表征.结果表明:软段相对分子质量、硬段含量都对软段的结晶性有很大的影响;只有PEG相对分子质量大于2 000时合成的聚氨酯的软段才具有结晶性,并且软段的熔融温度和熔融焓会随着PEG相对分子质量的增大而增大;若软段的相对分子质量一定,则样品的熔融温度和熔融焓会随着硬段含量的增加而呈现减小的趋势;当软段为PEG 4 000、硬段质量分数为30%时,该材料表现出良好的形状记忆性能.     

一种两性聚氨酯的制备及性能研究

以自制的N,N-二羟乙基甘氨酸(Bicine)为亲水扩链剂,制备两性的聚氨酯微乳液.利用傅里叶红外光谱对两性聚氨酯的结构进行结构表征,证实了Bicine作为亲水性扩链剂引入到水性PU链上.研究表明,两性聚氨酯在酸性和碱性介质中均能形成稳定的水分散液,且乳液粒子形状规则,粒径分布窄.两性聚氨酯的等电区在5.6～8.0之间,具有较宽的应用范围.     

环氧树脂改性聚氨酯羟基组分的合成及应用

为提高发泡聚氨酯材料的界面粘接性能,利用二乙醇胺与环氧树脂反应合成端羟基环氧树脂,再将其涂敷于发泡模具的内表面,加入聚氨酯羟基组分并与稍过量的异氰酸酯组分混合均匀后发泡成型,制得环氧树脂改性聚氨酯泡沫材料.研究了合成反应的温度、时间、配比以及反应动力学方程.红外光谱分析结果显示产物的环氧基特征吸收峰消失,且羟基特征吸收峰增强变宽,说明环氧基参与了反应并生成了端羟基环氧树脂.性能测试实验的结果表明:环氧树脂改性聚氨酯具有凝胶、固化快等特点,环氧树脂链段的引入可以将聚氨酯发泡材料的界面粘接强度提高约57％.     

Mechanical Properties and Morphology of the Clay/Waterborne Polyurethane Nanocomposite

Stable clayl waterborne polyurethane nanocompostie dispersions were synthesized by sulfonated poly （ butylene adipate ） diol , 4,4-diphenylmethane diisocyanate , dimethyl propionic acid, 1,4-butanediol, triethyl amine and clay-water dispersion through a route named prepolymer acetone mixing progress. The reinforced mechanical properties and thermal resistance of films casting from h were examined by dynamic mechanical analyses （ DMA ）, thermogravimetrie analyses （ TGA ） and tensile tests. Furthermore, the morphology of these nanocompostie films and dispersions were observed by transmission electron microscopy（TEM）, scanning electron microscopy（SEM）, wide-angle X-ray diffraction analyses（ WXRD ）. The experimental results reveal that the clay could be predominantly dispersed in the pristine polymer forming nanacomposties, and evidently enhanced the tensile properties and modulus of it. Addhionally, the best-reinforced effect could occur when the clay content was near 1 wt% .     

蓖麻油基水性聚氨酯的合成及性能

采用蓖麻油（C．O．）、甲苯二异氰酸酯（TDI）和二羟甲基丙酸（DMPA）反应合成了水性聚氨酯（WPU）分散体,研究了n（-NCO）／n（-OH）、DMPA含量对聚氨酯乳液及涂膜性能的影响．实验表明：当n（一NCO）／n（0H）为2．2：1,DMPA添加量为7．0％,反应温度为70℃,乳化温度为30℃时合成的水性聚氨酯涂料具有优良的成膜性、较高的硬度、良好的柔韧性和较好的疏水性．     

硅烷偶联剂改性水性丙烯酸酯乳液的制备及性能

以丙烯酸丁酯（BA）和甲基丙烯酸甲酯（MMA）、丙烯酸（AA）和γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷（KH-570）为单体,过硫酸铵为引发剂,十二烷基苯磺酸钠（SDBS）和烷基酚聚氧乙烯醚（OP-10）为复合乳化剂,采用半连续乳液聚合法合成了复合胶黏剂乳液.采用红外光谱对聚合物结构进行了表征,热重分析研究了聚合物胶膜的热稳定性.接触角的测定表征了聚合物膜的表面性能.研究了反应温度,引发剂和乳化剂用量等因素的影响.结果表明,聚合反应速率随着反应温度的提高而加快.随着引发剂和乳化剂用量的增加,乳液的粒径减小,乳液更加稳定.硅改性后的聚合物具有较好的耐水性和热稳定性.