PUA/纳米SiO_2预聚体制备及其UV固化杂化材料性能研究

在HDI(六亚甲基二异氰酸酯)三聚体表面接枝纳米SiO_2(二氧化硅),然后再与HEA(丙烯酸羟乙酯)进行反应,制备了PUA(聚氨酯丙烯酸酯)/纳米SiO_2预聚体及其UV(紫外光)固化的杂化材料,并探讨了PUA/纳米SiO_2预聚体掺量对杂化材料的硬度、柔韧性、耐冲击性、透明性和耐热性等影响。研究结果表明:当w(PUA/纳米SiO_2预聚体)=60%(相对于杂化材料质量而言)时,杂化材料的综合性能相对最好,表现为其固化时间为38 s、硬度为6H、柔韧性为1 mm、耐冲击性为26.5 kg·cm、透光率超过90%和耐热性(超过250℃)较佳。     

聚氨酯交联改性聚丙烯酸酯压敏胶的研究

采用溶液自由基共聚法合成了含有羟基的(甲基)丙烯酸酯共聚物(PA),采用预聚法合成了端-NCO基聚氨酯(PU)预聚体,然后将PA和PU预聚体混合均匀后制备PUA压敏胶。考察了n(-NCO)∶n(-OH)比例、不同相对分子质量(Mn)的聚丙二醇(PPG)和不同类型的聚醚合成的PU预聚体对PUA压敏胶性能的影响。实验结果表明,改性PUA压敏胶的剥离强度随着PU预聚体用量的增加而逐渐降低,最大降幅为8N/30mm左右,但残胶现象可消除;当n(-NCO)∶n(-OH)=3∶2、m(PA)∶m(PU)=10∶1且PPG的Mn为400时,所制取的PUA压敏胶的持粘性较未改性PA压敏胶提高了267%,但初粘性则有所降低;对Mn均为400的聚乙二醇(PEG)和PPG而言,由PEG400合成的PUA压敏胶比由PPG400合成的PUA压敏胶改性效果更好。     

纳米TiO2/聚氨酯复合工艺及性能研究

通过预聚体分散法合成水性聚氨酯,用直接加入纳米TiO2的方法合成了稳定的纳米TiO2/聚氨酯杂化材料.考察了纳米TiO2的改性、加入方式、添加量、不同R(n-NCO/n-OH)值等对产物性能的影响,当R值为3.5、纳米TiO2加入量控制在0.5%以内时获得的杂化材料性能优良.     

包埋微生物用PUA预聚体的合成及其性能表征

以三官能度的水溶性聚醚多元醇和异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、甲基丙烯酸羟乙酯(HE-MA)等为原料,合成了含双键、易乳化的聚氨酯丙烯酸酯(PUA)预聚体。探讨了聚醚多元醇相对分子质量、催化剂用量、阻聚剂用量对预聚反应和PUA预聚体性能的影响。结果表明,当聚醚多元醇相对分子质量为5100、催化剂用量为0.025%、阻聚剂对羟基苯甲醚用量为0.020%和添加酸性阻聚剂0.008%时,合成的预聚体粘度适中、贮存稳定、性能优良。生产的PUA预聚体通过了性能表征和应用评价,其所制备的包埋微生物的颗粒已经成功用于源水处理。     

非离子型水性环氧-聚氨酯乳液的制备及性能研究

以异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、聚乙二醇(PEG)、环氧树脂E-51为主要原料,合成了聚氨酯预聚体接枝改性的环氧树脂,并以改性环氧树脂作为乳化剂,乳化环氧树脂E-51,通过相反转法制备了纳米级的非离子型水性环氧-聚氨酯乳液。采用红外光谱(FT-IR)对改性环氧树脂进行结构表征,通过纳米粒度分析仪和透射电镜(TEM)研究了乳液的粒径和形貌,同时研究了PEG相对分子质量和聚氨酯预聚体用量对乳液稳定性、粒径的影响。结果表明:当PEG相对分子质量为6 000,聚氨酯预聚体含量为20%时,制备的水性环氧-聚氨酯乳液的综合性能最佳,此时所制备乳液稳定性好,粒径小于150 nm。     

光敏性纳米SiO_2的制备与应用

首先以甲苯二异氰酸酯(TDI)与夺氢型光引发剂4,4’-二羟基二苯甲酮(DHBP)以及共引发剂N-甲基二乙醇胺(MDEA)合成了主链含有光引发剂及共引发剂胺的—NCO封端的光敏性聚氨酯预聚体,后利用活性端—NCO与硅羟基反应将光敏性预聚体接枝到纳米SiO_2表面,最后将光敏性纳米SiO_2分散到聚氨酯丙烯酸酯(PUA)中,用光固化法制备了PUA/纳米SiO_2杂化膜。通过红外光谱和核磁共振氢谱证实了光敏性纳米SiO_2的分子结构,以热失质量法、紫外光谱仪等研究了光固化涂膜的性能。结果表明,光敏性纳米SiO_2可显著提高光固化涂膜的热稳定性和机械性能,并且涂膜的透明性优于添加未改性纳米SiO_2的涂膜。     

纳米TiO2／聚氨酯复合工艺及眭能研究

通过预聚体分散法合成水性聚氨酯，用直接加入纳米TiO2的方法合成了稳定的纳米TiO2/聚氨酯杂化材料。考察了纳米TiO2的改性，加入方式，添加量，不同R（n-NCO/N-OH）值等对产物性能的影响，当R值为3.5,纳米TiO2加入量控制在0.5%以内获得的杂化材料性能优良。     

丙烯酸酯改性水性聚氨酯的合成及应用研究

以异氰酸酯、聚醚多元醇及二羟甲基丙酸(DMPA)为主要原料,合成了水性聚氨酯(WPU)预聚体;然后采用扩链、交联和丙烯酸酯复合改性等方法制备了丙烯酸酯改性水性聚氨酯(PUA)。结果表明:水性PUA具有丙烯酸酯和聚氨酯(PU)的双重优点,而且其低温成膜性较好、综合性能较优、成本及VOC含量较低;由PUA配制的木器漆,其主要性能均达到HG/T36082-1999标准。     

水性硅溶胶/丙烯酸聚氨酯纳米复合乳液的制备

以异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、硅溶胶、聚醚二元醇(N210)、二羟甲基丙酸(DMPA)、三羟甲基丙烷(TMP)等为原料,采用原位分散聚合法制备了水性硅溶胶/丙烯酸聚氨酯(SiO2/PUA)纳米复合乳液,研究了硅溶胶、DMPA和TMP的用量以及中和度对SiO2/PUA纳米复合涂层性能的影响,确定了较佳的制备条件:硅溶胶最大添加量为SiO2占SiO2/PUA总固含量的4.5%,DMPA添加量为PUA质量的6.5%,TMP添加量为PUA质量的1.25%,中和度控制在90%。在此条件下制备的SiO2/PUA纳米复合涂层与市售PUA涂膜相比,其硬度、附着力、耐水性、耐溶剂性等都得到一定程度的提高。     

纳米TiO_2/聚氨酯复合工艺及性能研究

通过预聚体分散法合成水性聚氨酯,采用直接加入纳米TiO2的方法,合成了稳定的纳米TiO2/聚氨酯杂化材料。考察了纳米TiO2的改性、加入方式、纳米TiO2的量、不同R(n-NCO/n-OH)值等影响因素,发现通过硅烷偶联剂(KH-570)、二甲苯改性获得的纳米TiO2沉降性有较大的改善,分散在介质中呈良好的乳液状;反应初直接加入TiO2合成的纳米TiO2/聚氨酯在手感上优于其它加入方式,力学强度较高;当R值为3.5时、纳米TiO2加入量控制在0.5%以内获得的纳米TiO2/聚氨酯杂化材料性能优良,最大铅笔硬度大于2H,耐冲击强度大于80 N/cm,粒子平均粒径在100nm以内。     

IPN结构聚氨酯改性环氧树脂的性能研究

采用同步互穿聚合物网络技术制备了聚氨酯改性TDE-85/Me THPA环氧树脂体系,比较了环氧树脂TDE-85/MeTHPA固化体系改性前后力学性能和热稳定性的差异。研究结果表明,加入适量的由不同分子量聚醚二元醇合成的聚氨酯预聚体,对TDE-85/MeTHPA固化体系的力学性能、热稳定性均有所增加;当聚醚二元醇分子量为1000,且合成的聚氨酯预聚体加入量为15%时,同未改性的固化体系相比,该改性体系的拉伸强度和冲击强度分别上升48.0%和115%,分别达到69.39 MPa和23.56 kJ/m2,同时,该改性材料的热稳定性也有较明显的提高,其失重1%的温度T1%为300℃,比未改性的固化体系失重1%的温度高了30℃。     

聚氨酯/聚甲基丙烯酸酯交联聚合物合成与力学性能的研究

采用相对分子质量不同的聚氧化丙烯二醇(PPG)与甲苯二异氰酸酯合成聚氨酯预聚物,将该预聚物用甲基丙烯酸-2-羟乙酯(HEMA)封端后与甲基丙烯酸甲酯(MMA)、甲基丙烯酸丁酯(BMA)进行自由基聚合得到一系列交联聚合物。利用红外光谱(FT-IR)、力学性能测试及动态力学热分析(DMTA)等手段对交联聚合物进行了表征。聚氨酯/聚甲基丙烯酸甲酯(PU/PMMA)交联聚合物具有较高的阻尼值和较宽的阻尼温域,当两组分的质量比为5∶5时,阻尼性能最佳。PU/PMMA交联聚合物的拉伸强度随聚甲基丙烯酸甲酯含量的增加而增加,断裂伸长率随其含量的增加而减小;聚氨酯/聚甲基丙烯酸丁酯(PU/PBMA)交联聚合物的拉伸强度随聚甲基丙烯酸丁酯含量的增加而减小,断裂伸长率随其含量的增加而增大。     

Nano-SiO_2/PU胶黏剂的制备及性能研究

文章采用硅烷偶联剂(KH550、KH560和KH570)改性纳米SiO2,并利用超声设备将其分散在聚醚二醇中,再加入TDI进行预聚反应,得到-NCO封端的预聚体。利用二乙烯三胺扩链得到A组分,加入固化剂B组分,制得醇溶型纳米SiO2/PU胶黏剂。并对改性后的胶黏剂进行了微观结构分析和性能测试。测试结果表明:经偶联剂改性后的纳米SiO2能够与聚氨酯达到很好的纳米尺度的复合,且掺杂SiO2后的聚氨酯胶黏剂剪切强度和耐水性进一步提高。     

热熔胶用聚氨酯弹性体的合成

以4,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯（MDI）、聚乙二醇（PEG）和I,4-丁二醇（BIDO）为原料合成聚氨酯弹性体,采用流延法制备了热熔胶膜。考察了预聚反应的温度、时间对聚氨酯弹性体性能的影响,并对预聚体中NCO含量、异氰酸酯指数（R）、聚醚多元醇的种类以及相对分子质量等进行了探讨。确定了最佳反应条件：反应温度为（80±5）℃;反应时间为1．5～2．0h。预聚体中NCO质量分数控制在9％～10％,R值取1．02,选用相对分子质量为1500的PEG制备的热熔胶用聚氨酯弹性体性能优异。     

1，3-丁二醇对PCL／MDI体系聚氨酯弹性体力学性能的影响

首先以聚己内酯多元醇（PCL）、4,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯（MDI）、液化MDI和MDI-50为原料合成聚氨酯（PU）预聚体,再用混合扩链剂制备聚氨酯弹性体。讨论了预聚体异氰酸酯基（NCO）含量、异氰酸酯类型、1,3-丁二醇（1,3-BDO）含量、聚酯软段相对分子质量对聚氨酯弹性体力学性能的影响。结果表明：提高预聚体NC0基含量可使弹性体的硬度、300％定伸应力、拉伸强度和撕裂强度明显提高,拉断伸长率和冲击弹性则下降;纯MDI弹性体综合力学性能最好,液化MDI次之,MDI-50最差;提高1,3-BDO含量可使弹性体的硬度、撕裂强度和冲击弹性明显下降;软段相对分子质量为1000的聚氨酯弹性体的硬度、300％定伸应力、拉伸强度和撕裂强度较高,软段相对分子质量为2000的聚氨酯弹性体的拉断伸长率和冲击弹性较高。     

间苯二胺扩链的芳香族聚氨酯弹性体的合成与性能

以甲苯二异氰酸酯和聚氧化丙烯二元醇合成聚氨酯预聚体,通过间苯二胺扩链,得到一种芳香族聚氨酯弹性体。探讨了异氰酸根指数(R值)对聚氨酯预聚体和弹性体合成及固化行为的影响;并利用FT-IR、DSC和拉伸实验等对合成聚氨酯的结构、组成、热性能和力学性能等进行了表征。结果表明,随着R值的增加,聚氨酯弹性体的凝胶时间和表干时间逐渐缩短,拉伸强度增大,断裂伸长率降低,硬段的玻璃化转变温度和热分解温度升高;R值为2.0、2.5和3.0时,合成了固化参数适宜、拉伸性能优异、可用于混凝土防护的聚氨酯弹性体材料。     

HTBN/PTMG双软段聚氨酯弹性体的制备及力学性能研究

以甲苯二异氰酸酯(TDI)、端羟基聚丁二烯-丙烯腈共聚物(HTBN)、聚四氢呋喃醚二醇(PTMG)为主要原料,3,5-二甲硫基甲苯二胺(DMTDA)为扩连剂,采用浇铸法制备了聚氨酯弹性体。研究了聚氨酯预聚体中NCO含量、HTBN/PTMG质量比、PTMG相对分子质量和改变扩链剂用量以及热处理时间对聚氨酯弹性体力学性能的影响。结果表明,低相对分子质量PTMG和高热处理温度有利于提高聚氨酯弹性体的力学性能,当聚氨酯预聚体中HTBN/PTMG的质量比为50∶50、NCO质量分数为5.98%、NCO/NH2摩尔比为1.20、115℃下热处理2 h时,聚氨酯弹性体的力学性能最佳。     

扩链剂对TODI型聚氨酯弹性体性能的影响研究

以3,3′-二甲基-4,4′-联苯二异氰酸酯(TODI)和聚四氢呋喃均聚醚(PTMG)合成聚氨酯预聚体,分别以1,4-丁二醇(BDO)和二胺类的3,5-二甲硫基甲苯二胺(E-300)、3,3′-二氯4,4′-二氨基二苯甲烷(MOCA)和4,4′-亚甲基双(3-氯-2,6-二乙基苯胺)(M-CDEA)为扩链剂,研究了扩链剂对聚氨酯弹性体力学性能和耐热性能的影响。结果表明:以M-CDEA为扩链剂的TODI弹性体综合力学性能最为优异;在耐热性能方面,以4种扩链剂制备的TODI型聚氨酯弹性体的顺序为MCDEA>MOCA>BDO>E-300。     

聚氨酯预聚物对沉淀法SiO2表面改性的研究

以端NCO基聚氨酯预聚物(PUB)为改性剂对沉淀法二氧化硅(SiO2)进行了有机湿法改性,同时用硅烷偶联剂Si69改性SiO2进行了对比实验。采用傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、扫描电子显微镜(SEM)、热重分析(TGA)、激光粒度分析等方法对改性前后SiO2粒子的结构、表面形貌及性能进行了表征。结果表明,PUB与沉淀法SiO2表面的羟基发生了反应,成功实现了对SiO2的表面改性,改性后的SiO2粒子分散性变好。