无溶剂阳离子型聚氨酯/丙烯酸酯复合乳液的制备及成膜性能研究

以己二异氰酸酯(HDI)、聚醚二醇(PTMG1000)、N-甲基二乙醇胺(N-MDEA)、苯乙烯(St)、丙烯酸丁酯(BA)和丙烯酸羟乙酯(HEA)等为主要原料制备了无溶剂阳离子型聚氨酯/丙烯酸酯(PUA)复合乳液,系统研究了HEA、MDEA以及丙烯酸树脂用量等对涂膜性能的影响,并通过红外光谱(FTIR)、热重分析(TGA)等对其进行了表征。实验结果表明,当w(HEA)=6%,w(MDEA)=6%,丙烯酸树脂质量分数为40%时,涂膜的性能达到最优。通过对阳离子水性聚氨酯/丙烯酸酯乳液涂膜性能的研究,在最佳聚合工艺的条件下,涂膜的吸水率为9.26%,拉伸强度为35.6MPa,断裂伸长率达到337%。     

阳离子型水性聚氨酯/丙烯酸酯复合乳液的制备

采用聚醚二醇、MD I、N-甲基二乙醇胺(N-MDEA)和甲基丙烯酸甲酯(MMA)制备含叔胺基聚氨酯。MMA既作为反应体系的稀释剂,又是制备共聚乳液的反应单体。用甲基丙烯酸中和含叔胺基聚氨酯,形成阳离子型聚合物,再用去离子水乳化,得到阳离子型水性聚氨酯。然后分别用油性引发剂偶氮二异丁腈(AIBN)、水性引发剂过硫酸钾(KPS)及两种混合引发剂引发丙烯酸酯单体聚合,制备出具有不同核壳结构的水性聚氨酯/丙烯酸酯共聚乳液。用FT-IR、TEM和粒径分布对所制备的共聚乳液的粒径、形态结构进行了表征。     

蓖麻油交联改性阳离子型聚氨酯乳液

以甲苯二异氰酸酯(TDI)、聚乙二醇(PEG)和N-甲基二乙醇胺(MDEA)等为主要原料,以蓖麻油(C.O.)作为部分聚醚多元醇的替代物,采用PU(聚氨酯)预聚体法制备出具有一定交联结构的亲水性阳离子型WPU(水性聚氨酯)乳液。结果表明:当体系交联度较低时,C.O.对WPU的改性效果不明显;当体系交联度较高时,WPU乳液稳定性及其胶膜耐水性等均随C.O.比例增加而提高;当n(PEG)∶n(C.O.)=7∶3时,WPU胶膜的耐水性(吸水率约6%)相对最好,其静态接触角(约82°)相对最大。     

有机硅改性水性阳离子聚氨酯乳液

华南师范大学的易运红等人研究了含-NH2的有机硅对水性阳离子聚氨酯乳液性能的影响。结果发现，扩链后先加入亲水剂二甲基乙醇胺反应一定时间，再加入有机硅时，产物粘度适中，由此制得的乳液可放置3个月；有机硅的加入可提高水性聚氨酯的耐水性、耐热性、光泽度。DSC分析表明，当有机硅含量达到7．7％时，只有一个玻璃化温度，没有发生相分离。     

有机硅改性聚氨酯研究进展

有机硅改性聚氨酯综合了二者的优异性能，利用有机硅的表面富集性和憎水性，提高了聚氨酯材料的耐水、耐候等性能。本文综合论述了有机硅改性聚氨酯材料的发展动向，并对其应用前景进行了展望。     

有机硅丙烯酸酯改性聚氨酯共聚乳液的研究

采用丙烯酸树脂(PA或PAr)、有机硅对水性聚氨酯进行改性，合成了一种有机硅丙烯酸酯聚氨酯预聚物。探讨了各种合成条件如反应温度、NCO／OH值、引发剂浓度、—COOH用量、有机硅用量等因素对反应的影响。     

聚氨酯/丙烯酸酯复合乳液

<正>近年来,许多研究者利用聚氨酯(PU)乳液和丙烯酸酯(PA)乳液共聚具有性能互补的作用,制备了聚氨酯/丙烯酸酯(PUA)复合乳液。虽然,PUA复合乳液较单一乳液性能好,但是其涂膜的硬度、耐水性和耐化学品性还难以满足高档水性木器涂料的要求。     

硅溶胶/有机硅改性丙烯酸酯聚氨酯复合材料的制备

以有机硅KH570为偶联剂,把硅溶胶引入到丙烯酸酯聚氨酯(PUA)中,采用原位分散聚合法制备了硅溶胶/有机硅改性丙烯酸酯聚氨酯(SPUA)复合材料,研究了KH570和硅溶胶的添加量以及硅溶胶与有机硅/丙烯酸酯聚氨酯的反应时间对SPUA复合材料平均粒径、附着力、硬度、耐水性和耐醇性的影响,获得了较佳的反应条件:KH5707.0%,硅溶胶5.5%,反应时间3h。通过红外光谱对较佳条件下制备的SPUA复合材料进行了表征,并与市售产品进行了综合性能对比研究。结果表明,SPUA复合材料出现了N─H弯曲振动吸收峰2046cm1,游离态N─H键的产生说明PUA的N─H键在有机硅的作用下产生电子偏移;硅溶胶的Si─O─H伸缩振动吸收峰从原来的3568cm1处移到了复合后的3442cm1处,且峰变宽,吸收强度变大,说明硅溶胶通过与有机硅作用接枝到PUA分子上。与市售产品比较,SPUA复合材料的硬度、附着力、耐水性和耐醇性等性能更好。     

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。     

丙烯酸酯改性水性聚氨酯乳液的合成及胶膜性能

以异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、聚碳酸酯二醇(PCDL)、二羟甲基丙酸(DMPA)、三乙胺(TEA)、甲基丙烯酸甲酯(MMA)、丙烯酸丁酯(BA)为原料,采用原位乳液聚合法制备水性聚氨酯-丙烯酸酯(WPUA)复合乳液。考察了聚氨酯(PU)质量分数、m(MMA)∶m(BA)、初始—NCO与—OH摩尔比等因素对WPUA复合乳液及其胶膜性能的影响。结果显示,当w(PU)=80%、初始n(—NCO)/n(—OH)=6.0、w(DMPA)=5%、m(MMA)∶m(BA)=4∶6时,所得WPUA乳液性能稳定,其胶膜吸水率降低至9.80%,相比较未改性的聚氨酯胶膜的吸水率24.75%,其吸水率降低了60.4%;改性胶膜的拉伸强度达到28.9 MPa,是未改性聚氨酯胶膜的1.53倍,制备出了性能稳定、具有优异耐水性和物理机械性能的WPUA复合乳液。     

氟代聚丙烯酸酯改性聚氨酯复合乳液的制备及其疏水性

为了提高聚氨酯-丙烯酸酯复合乳液的耐水性和耐溶剂性,将聚氨酯溶液作为反应介质,以丙烯酸十二氟庚酯(FA)和丙烯酸羟丙酯为单体,偶氮二异丁腈为引发剂,在溶液中进行聚丙烯酸酯自由基聚合,然后用N-甲基二乙醇胺进行亲水基扩链,通过溶液聚合相转化法制得新型阳离子氟代聚丙烯酸酯改性聚氨酯复合乳液。通过红外光谱、透射电镜、光电子能谱仪和接触角测定仪分别对复合乳液的结构、乳胶粒形态、膜表面的化学元素组成及疏水性进行了研究。结果表明,含氟链段成功接入了大分子链中,乳液形成稳定的核-壳结构,在膜材料表面形成了主要由含氟丙烯酸酯链段组成的界面,FA的引入可使复合乳液胶膜与水的接触角(PUA膜与水的接触角)由65°提高至98°。     

阳离子型含氟丙烯酸酯共聚乳液的微波辐射制备

在微波辐射下,以十八烷基三甲基氯化铵为乳化剂,2,2-偶氮2甲基丙基脒-二盐酸盐（AIBA）为引发剂,将丙烯酸丁酯（BA）、甲基丙烯酸甲酯（MMA）、甲基丙烯酸十二氟庚酯（GO-4）以及甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵（DMC）进行乳液聚合,成功制备了Zeta电位在315mV左右、粒径为55~75nm的阳离子型含氟丙烯酸酯乳液。通过测定乳胶膜中氟元素含量,发现微波辐射能提高含氟单体共聚效率,使乳胶膜中氟元素含量增加。用固含量1％的阳离子型含氟丙烯酸酯共聚物乳液处理棉布织物,结果发现,棉布对水和正十六烷的接触角可分别达到111．3°、60．6°,表面自由能降至1581mJ／m2,棉布的静态吸水时间可以超过4h。     

可生物降解阳离子型水性聚氨酯乳液的合成

采用自合成的端羟基聚乳酸（PLAOH）、甲苯二异氰酸酯（TDI）、N-甲基二乙醇胺（MDEA）等原料合成了阳离子型可生物降解的水性聚氨酯乳液。讨论了MDEA的含量对乳液性能的影响。结果表明,随着MDEA的含量增加,乳液平均粒径变小,稳定性增加,黏度也明显增大;另外,随着MDEA用量的增加,水性聚氨酯的可生物降解性能呈增大趋势。     

不饱和阳离子水性聚氨酯改性蒙脱土的制备与性能研究

合成出一种不饱和水基阳离子聚氨酯树脂（UCWPU）,以其作为插层剂并采用超声波助混技术对蒙脱土（MMT）进行有机改性,通过阳离子交换制备出含有不饱和官能团的活性有机蒙脱土（OMMT）。采用傅里叶变换红外光谱（FTIR）、广角X射线衍射（XRD）、透射电镜（TEM）、热失重分析（TGA）和显微电泳法等检测手段分别对改性后蒙脱土的结构、性能进行了分析表征。结果表明,改性后的蒙脱土层间距由原来的1．21nm增大到2．13nm,阳离子聚氨酯改性的蒙脱土粒子电性显正电。FT—IR和TGA测试结果表明UCWPU分子链稳定存在于蒙脱土层问。     

纳米SiO2/聚丙烯酸酯(PA) 复合乳液的制备

通过原位聚合制备了纳米SiO2／聚丙烯酸酯复合乳液,SiO2在乳液中的粒径分布在100nm以内,并对添加了SiO2的聚丙烯酸酯胶膜进行了红外表征。结果发现添加纳米SiO2后,可以显著改善聚丙烯酸酯胶膜的耐热分解性能和抗短波紫外性能。     

全氟烷基侧链改性阳离子水性聚氨酯的制备与应用研究

以异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、聚四氢呋喃二醇(PTMG1000)、1,4-丁二醇(BDO)、N-甲基二乙醇胺(MDEA)、三羟甲基丙烷(TMP)等为主要原料,通过全氟乙基辛醇(FEOH)封端改性,制备了含全氟烷基侧链的阳离子含氟水性聚氨酯乳液。通过红外光谱(FTIR)、热重分析(TG)对其结构与膜性能进行了表征,并且将其作为纸张防水防油剂用于表面施胶,对处理后纸张表面的水和液体石蜡接触角及纤维形态进行了研究。结果表明,聚氨酯分子链中的全氟烷基成膜时产生了较大取向作用,含氟基团向空气/聚合物界面伸展,有明显的"趋表"现象,这有利于形成低能表面,对聚合物内部分子形成了很好的保护作用,使涂膜具有较高的耐热降解性能。当表面施胶质量分数为0.3%时,纸张即可达到优异的防水防油效果,水接触角达到134.7°,液体石蜡接触角达到119.2°。     

用有机硅改性的聚醋酸乙烯酯乳液胶粘剂的研究

探讨了用有机硅单体和醋酸乙烯共聚,加入三聚氰胺甲醛树脂对聚醋酸乙烯酯乳液进行改性后,共聚单体、保护胶体、乳化剂和引发剂的用量对乳液性能的影响。实验结果表明,改性胶粘剂的耐水性和粘接强度较普通的聚醋酸乙烯乳液有明显提高。     

改性聚丙烯酸酯复合乳液的研究进展

聚丙烯酸酯乳液改性方法主要包括3种无机材料改性,有机材料改性和有机/无机复合改性。对于聚丙烯酸酯乳液,系统地描述了这3种改性的现有技术。重点介绍了改性乳液的物理及化学性能,在此基础上,提出未来改性的聚丙烯酸酯乳液主要向着环保高效、多功能、价廉以及改性方法的改进等方面发展。