封端型水性聚氨酯的合成与研究

以异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、二羟甲基丙酸(DMPA)、聚醚多元醇(PPG、PTMG、PEG)等为主要原料进行反应,分别采用亚硫酸氢钠(NaHSO3)和甲乙酮肟(MEKO)封端,合成了系列水性聚氨酯乳液。讨论了多元醇类型及配比、不同封端剂对水性聚氨酯乳液及胶膜性能的影响。结果表明,由PPG-220合成的水性聚氨酯具有较好的耐水性,由PTMG2000合成的水性聚氨酯具有优异的力学性能,当PPG-220∶PTMG2000摩尔比为3∶1复配使用时所得的水性聚氨酯能达到优良的综合性能。以NaHSO3为封端剂其成膜性较好,解封温度为60.5~68.0℃;以MEKO为封端剂其稳定性较好,解封温度为110~124℃。     

高效无甲醛封端型WPU抗皱整理剂的研制

以异佛尔酮二异氰酸酯(IpDI)、聚醚二元醇(PEG-1000)为主要原料,以异丙醇为稀释剂、亚硫酸氢钠为封端剂,合成了封端型水性聚氨酯。通过探讨异氰酸酯指数(R值)、预聚温度、预聚时间、封端剂、封端温度和封端时间等因素对封端型水性聚氨酯性能的影响,得到最佳合成工艺。     

环保型封端水性聚氨酯的合成

以聚醚多元醇和2,4-甲苯二异氰酸酯（TDI）为基本原料,以异丙醇为稀释剂、亚硫酸氢钠为封端剂,用预聚体—封端混合法,合成了封端型水性聚氨酯。通过讨论异氰酸酯指数R值、预聚温度、预聚时间、封端剂用量、封端温度和封端时间等因素对封端型水性聚氨酯性能的影响,确定R值2.0,预聚反应温度和时间（63℃,2h）,封端的温度和时间（0～5℃,30min）以及封端剂的用量(n_NaHSO3)/n_NCO=2.75)为最佳工艺。     

鞋用水性聚氨酯胶粘剂研究进展

简要介绍了鞋用水性聚氨酯胶粘剂的发展概况、制备工艺及性能特点,重点论述了鞋用水性聚氨酯胶粘剂在改进单体和合成工艺、交联改性、-NCO（异氰酸酯）封端改性及复合改性4个方面的技术进展,最后介绍了国内外在此领域的最新研究成果．     

氨基硅烷偶联剂对改性水性聚氨酯乳液性能的影响

分别以氨基硅烷偶联剂KH550为封端剂和扩链剂对水性聚氨酯预聚体进行改性,然后对改性后的预聚体进行乳化,得到KH550改性水性聚氨酯乳液。研究KH550的用量对乳液的稳定性、粒径以及表观黏度的影响。研究结果表明:随着KH550用量增加,封端和扩链改性的WPU乳液冻融稳定性逐渐提高,储存稳定性变差,离心稳定性和稀释稳定性依然较好,粒径变大,表观黏度也有所增大。     

端乙烯基水性聚氨酯乳液的合成研究

以甲苯二异氰酸酯(TDI)、聚丙二醇(N-210)为主要原料,二羟甲基丙酸(DMPA)为亲水扩链剂,l,4-丁二醇(BDO)为小分子扩链剂,甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)为封端剂,三乙胺(TEA)为中和剂合成了端乙烯基水性聚氨酯乳液.讨论了DMPA用量、中和度和R值对乳液的影响,得出了制备端乙烯基水性聚氨酯乳液的最佳配方.     

松香基水性聚氨酯施胶剂的制备及其应用

以马来松香、聚乙二醇和2,4-甲苯二异氰酸酯为主要原料,以酒石酸为亲水单体,KH550作封端剂和改性剂,制备仿中性高分散松香化聚氨酯施胶剂。借助水性聚氨酯乳液,无需像其他松香胶还额外加入其他乳化剂如司盘、吐温等系列;制备的水性松香基聚氨酯乳液可直接自身离子化,形成高分散乳液。针对乳液和纸张进行FT-红外光谱、SEM等结构表征。结果表明,KH550已接枝到WPU体系中,乳剂稳定性良好,纸张拒水性显着提高。借用阴离子水性聚氨酯,可以实现松香胶浆内施胶和表面施胶双重应用。     

双键单封端聚氨酯丙烯酸酯大分子单体的合成及表征

以异佛尔二酮异氰酸酯(IPDI)和聚醚二元醇(PEG)为单体、(甲基)丙烯酸羟乙酯和正丁醇为共封端剂,合成了以双键单封端为主的聚氨酯丙烯酸酯大分子单体.考察了反应条件的影响,对聚氨酯大分子单体进行了表征.结果表明反应温度越高、催化剂用皱越大、封端剂的羟基活性越强,预聚反应和封端反应所需时间越短;聚氨酯人分子单体中双键含量随IPDI与PEG摩尔比的增加而增加.     

甲基丙烯酸羟乙酯改性水性聚氨酯的合成与应用

以甲苯二异氰酸酯(TDI)和聚乙二醇(PEG)为原料,选用2,2-二羟甲基丁酸(DMBA)为扩链剂合成水性聚氨酯(WPU),通过甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)对水性聚氨酯进行封端,采用自乳化法,制备了HEMA改性水性聚氨酯乳液(HEMA-WPU)。通过红外、核磁和热重法(TG)分别表征了WPU和HEMA-WPU的分子结构及其热分解行为。结果表明,与WPU相比,HEMA-WPU的耐热性能明显提高,用该乳液上胶处理后的碳纤维/环氧树脂复合材料的层间剪切强度(ILSS)与未上胶的样品相比提高了7.5%,达到64.5 MPa。     

氨基硅烷偶联剂对改性水性聚氨酯胶膜性能的影响

采用氨基硅烷偶联剂(KH550)对水性聚氨酯预聚体进行封端,制备有机硅改性的水性聚氨酯。进一步将其乳化、成膜,采用溶解法研究水性聚氨酯胶膜的耐水性和耐溶剂性。用热重分析(TGA)、动态热机械分析(DMA)以及拉伸性能测试研究了KH550的用量对聚氨酯胶膜力学性能的影响。结果表明:KH550的加入可以有效改善聚氨酯胶膜的耐水性和耐溶剂性;增强聚氨酯胶膜的热稳定性,热分解温度由289.8℃提高到315℃;同时也能提高聚氨酯胶膜的机械性能与拉伸强度。     

辐射法制备水性聚氨酯-丙烯酸酯乳液及性能

辐射乳液聚合是一种在高能射线辐照下使介质分解成自由基而引发乳液聚合的方法。作者以二羟甲基丙酸（DMPA）、聚醚二元醇（N-220）、甲基丙烯酸-β-羟丙酯（HPMA）和异佛尔酮二异氰酸酯（IPDI）等为原料合成碳-碳双键封端的水性聚氨酯预聚物,用丙烯酸酯丁酯（BA）和甲基丙烯酸甲酯（MMA）混合单体降低体系黏度。经过机械乳化、中和、钴60γ-射线辐射聚合,制得了水性聚氨酯-丙烯酸酯（PUA）复合乳液。用红外光谱（FTIR）、粒径分析、热重分析（TGA）等对乳液粒子和膜性能进行了分析和表征。结果表明,与化学聚合法相比,辐射聚合法有明显的优势,乳液平均粒径由143.5 nm降至100 nm,乳液固含量由37.5%提高至38.6%;膜的拉伸强度由15.3 MPa提升至18.3 MPa,膜的吸水率由7.4%降至5.6%,热分解温度由320 ℃升高到380 ℃。所得结果对水性聚氨酯-丙烯酸复合乳液的合成及相关研究具有一定的指导意义。     

Synthesis and Properties of Waterborne Polyurethane Dispersions with Ions in the Soft Segments

A maleic anhydride modified castor oil (MCO) was used to prepare aqueous polyurethane dispersions (MCPUs) with ionic groups in the soft segments according to the prepolymer mixing process. The aliphatic polyether PU prepolymer was prepared with MCO and polyether glycol (Ng210) as polymeric glycol component. The prepolymer was dispersed under vigorous agitation by adding water and by chain extension with ethylene diamine. The effects of r _m (the mass ratio of MCO and Ng210) on the properties of the resultant waterborne polyurethanes (MCPUs) were studied. Structures and properties of the MCPU dispersions and their films were examined by FT-IR, particle size analyzer, DTG, DSC, WAXD, SEM and tensile tester. The MCPUs exhibit higher phase mixing with increasing of r _m.     

纳米蒙脱土插层聚氨酯改性环氧彩色地坪涂料的研制

采用聚氧化丙烯二醇(N-210)，甲苯二异氰酸酯(TDI)、有机纳米蒙脱土等为原料，制备了有机蒙脱土纳米插层聚氨酯预聚体，并以此对环氧树脂E-44进行化学改性，根据改性复合材料的力学性能等确定了纳米插层聚氨酯预聚体与环氧树脂配量范围，并以纳米插层聚氨酯改性的环氧树脂为基料，确定了地坪涂料各组分的最佳用量范围，研制出了一种高性能纳米插层聚氨酯改性环氧彩色地坪涂料。     

巯基-烯点击反应制备氟化水性聚氨酯分散体

采用聚醚二元醇N210、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、二羟甲基丙酸和封端剂三羟甲基丙烷三(2-巯基乙酸酯)为原料,合成了巯基封端的聚氨酯预聚物,再通过巯基-烯点击反应将甲基丙烯酸十二氟庚酯(G04)引入聚氨酯链段,制备了端基为氟化物的聚氨酯分散体(FPUD)并与巯基封端水性聚氨酯分散体进行比较。研究了三乙胺(TEA)催化引发、紫外光光引发、偶氮二异丁腈(AIBN)热引发3种不同的引发方式对含氟水分散体稳定性和涂膜性能的影响,并用FT-IR对氟化前后分散体的结构进行表征。结果表明,3种引发方式都可成功引发G04与巯基间的点击反应,其中紫外光引发和AIBN热引发所得水分散体稳定性较好,通过紫外光引发所制备FPUD膜与水的接触角为86.5°,表面自由能为24.67×10-3J/m,吸水率为18.6%。     

耐热型聚氨酯的合成研究

以自制的含硅聚醚、聚氧化丙烯二醇(N-210)和2,4-甲苯二异氰酸酯(TDI)为主要原料,以氨丙基三甲氧基硅烷(DB-550)作为封端剂,制备耐热型PU(聚氨酯)。采用红外光谱(FT-IR)法、热失重分析(TGA)法对改性PU的结构和热稳定性能进行了分析,并探讨了各种因素对PU及其预聚体性能的影响。结果表明:当R值为1.5、预聚时间为3 h、预聚温度为40℃和m(自制含硅聚醚)∶m(N-210)=1∶7时,改性PU的耐热性和综合性能较好。     

聚氨酯-环氧树脂弹性体的合成

首先由聚醚(PPG)和甲苯二异氰酸酯(TDI)反应制得含有端异氰酸酯的预聚体,利用预聚体中的异氰酸酯基团与环氧树脂上的仲羟基反应合成端环氧基团的聚氨酯-环氧树脂,然后用低分子聚酰胺固化.通过改变预聚体中PPG3031含量和NCO/OH的比值得到不同的拉伸强度和硬度.实验结果表明:随着预聚体中PPG3031含量的增大,弹性体的拉伸强度增大,硬度也增大;随着预聚体中NCO/OH摩尔比的提高,弹性体的拉伸强度和硬度增大,断裂伸长率变化不大.     

端胺基非异氰酸酯预聚体嵌段共聚聚醚型聚氨酯

用端胺基非异氰酸酯基聚氨酯预聚体与聚醚型聚氨酯预聚体嵌段共聚制备了改性聚醚型聚氨酯及其膜,分析了端胺基非异氰酸酯基聚氨酯预聚体,考查了聚醚型聚氨脂树脂成膜温度和预聚体NCO/ NH2配比对膜力学性能的影响,同时对比了聚氨酯材料的力学性能,采用差示扫描量热法（DSC）研究了相分离程度。结果表明,合成的端胺基非异氰酸酯基聚氨酯预聚体中成功地引入了氨基甲酸酯基团;最佳成膜温度为140 ℃;当预聚体NCO/NH2=1/0.9（摩尔比,下同）时膜的性能最好,拉伸强度为25.1 MPa,伸长100 %模量为5 MPa,;与普通聚氨酯相比,端胺基非异氰酸酯基聚氨酯预聚体嵌段的聚氨酯力学性能更高;DSC曲线显示其有2个不同的玻璃化转变温度,相分离明显。     

硅烷偶联剂封端改性水性聚氨酯的研究

以聚醚多元醇(GE210)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)和α,α-二羟甲基丙酸(DMPA)为原料合成了基础聚氨酯(PU)预聚体,然后以1,4-丁二醇进一步扩链制得了水性聚氨酯(WPU)乳液,最后以偶联剂γ-氨丙基三甲氧基硅烷对PU分子进行封端,得到了稳定的改性PU乳液。通过对偶联剂的用量和封端条件等研究,确定了适合硅烷改性WPU的方式。实验结果表明,当w(硅烷偶联剂)=4%～5%时(占树脂的质量分数),硅烷偶联剂封端改性WPU乳液具有较低的表面张力,其胶膜的力学性能和耐水耐溶剂性能均相当优异。     

硅烷改性聚氨酯丙烯酸酯的合成研究

以氨基硅烷偶联剂为基础,对以异氰酸酯基为端基的聚氨酯丙烯酸酯预聚体进行再封端,合成一系列不同封端率的单组分湿固化聚氨酯丙烯酸酯树脂。测试结果表明:硅烷偶联剂成功接枝在聚氨酯丙烯酸酯预聚体上。产物的表干时间、粘接强度、耐热耐水性得到较大改善。     

聚氨酯乳化过程中相转变研究

以异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)和聚醚二元醇(N210、N220、N330)为基本原料,1,4-丁二醇(BDO)和2,2-二羟甲基丙酸(DMPA)为扩链剂,蓖麻油(C.O.)和三羟甲基丙烷(TMP)为交联剂,三乙胺(TEA)为中和剂合成了脂环族水性聚氨酯预聚物。通过测定预聚物加水乳化过程中的黏度和电导率,研究了其相转变行为。结果表明:聚醚二元醇相对分子质量、n(—NCO)∶n(—OH)值、羧基含量、中和度和交联剂用量对相转变有影响。聚醚二元醇相对分子质量越大,羧基含量、中和度和交联剂用量的增加,相变点延后,n(—NCO)∶n(—OH)越小,相变点越滞后。通过测定PU-H2O体系相图得知,只有离子含量在0.238 mmol/g以上时才能得到贮存稳定性好的乳液。