脂肪族二异氰酸酯的相对含量对水性聚氨酯性能影响的研究

以异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、六亚甲基二异氰酸酯(HDI)和聚酯多元醇为主要原料,以二羟甲基丙酸(DMPA)为亲水扩链剂,制备水性聚氨酯乳液。采用旋转粘度计和激光粒度仪研究HDI和IPDI的摩尔比(n(HDI)/n(IPDI))对乳液粘度、胶乳粒径的影响,并利用DSC和电子拉力机分析其对水性聚氨酯玻璃化转变温度以及剥离强度的影响,同时用TG测试了水性聚氨酯树脂的热稳定性。结果表明,n(HDI)/n(IPDI)增大,水性聚氨酯体系粒径减小,粘度增大,透明度增强,玻璃化转变温度降低,且聚氨酯剥离强度呈先增大后降低的趋势;当n(HDI)/n(IPDI)为1.0时,水性聚氨酯耐热性良好,其综合性能最好。     

硬段组成对脂肪族水性聚氨酯性能的影响

以异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、六亚甲基二异氰酸酯(HDI)、聚己二酸丁二醇酯(PBA)为主要原料合成了水性聚氨酯乳液,并通过FT-IR、DSC、粒径分析表征手段,研究了硬段组成中HDI和IPDI的相对含量对乳液及成膜性能的影响。结果表明:随着HDI含量的增加,乳液粒径变大,粒径分布变窄,乳胶粒子的ξ电位变小,乳液稳定性变差,HDI含量的增加促使了软硬两相的结晶;HDI规整的线型结构提高了聚氨酯胶膜的柔韧性,随着HDI含量的增加,断裂伸长率增大,拉伸强度降低,吸水率降低,但在HDI含量过高时,增加了软硬两相的相容性,吸水率出现微弱的上升。     

高固含量高强度水性聚氨酯乳液的合成及性能研究

以聚酯二元醇(PBA)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、六亚甲基二异氰酸酯(HDI)、1,4-丁二醇(BDO)、乙二胺基乙磺酸钠(AAS)为主要原料,分别合成了高亲水性的小粒径水性聚氨酯乳液(WPU1)和低亲水性的聚氨酯预聚物(WPU2)。以WPU1乳液乳化WPU2得到了固含量高达70%的水性聚氨酯乳液WPU3,其成膜后的力学性能优异,拉伸强度最高超过50 MPa,胶膜的吸水率较低,有良好的耐水性。     

环氧树脂-含氟丙烯酸酯-水性聚氨酯杂化乳液的研究

以聚四氢呋喃二醇(PTMG)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、二羟甲基丙酸(DMPA)为主要原料,季戊四醇三丙烯酸酯(PETA)为接枝剂,双酚A型环氧树脂E-44与甲基丙烯酸八氟戊酯(FA)为改性剂,制备了环氧树脂-含氟丙烯酸酯-水性聚氨酯杂化乳液(EWPUFA).通过粒径、红外光谱(FT-IR)、拉伸强度、接触角、吸...     

大分子聚酯改性水性聚氨酯胶粘剂的性能研究

以聚己二酸丁二醇酯二醇(PBA)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、六亚甲基二异氰酸酯(HDI)、大分子聚酯和乙二胺基乙磺酸钠(A95)为主要原料,合成了阴离子型水性聚氨酯(WPU)乳液系列,并考察了大分子聚酯对WPU乳液性能的影响.研究结果表明:随着大分子聚酯比例的增加,WPU乳液的粒径增大,机械稳定性变差,但对储存稳...     

PVC手套涂层用水性聚氨酯的研制

以六次甲基二异氰酸酯(HDI)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)和聚醚PPG等为原料,通过丙酮法合成了PVC手套涂层用高强度、高伸长率水性聚氨酯乳液,探讨了n(NCO)/n(OH)、n(IPDI)/n(HDI)和后扩链剂乙二胺对水性聚氨酯性能的影响,并对水性聚氨酯乳液进行了冻融稳定性测试。结果表明,当n(NCO)/n(OH)=4.5、n(IPDI)/n(HDI)=1.5:1时,后扩链剂用量为0.7 g时,制备的水性聚氨酯具有良好的低温涂层稳定性,胶膜的拉伸强度24.61 MPa,伸长率达到663.5%,且手套在70℃、72 h内壁不粘连。     

HDI/IPDI物质的量比对PPG型水性聚氨酯性能及微观形貌的影响

将聚氧化丙烯二醇(PPG)、1,6-己二醇(HDO)、二羟甲基丙酸(DMPA)与不同物质的量比的六亚甲基二异氰酸酯(HDI)和异佛尔酮二异氰酸(IPDI)反应,通过预聚体混合法制备了一系列环境友好的PPG型水性聚氨酯。利用FT-IR、DSC、SEM等研究了HDI/IPDI物质的量比对水性聚氨酯的性能和微观形貌的影响。结果表明:随着HDI/IPDI物质的量比的增加,水性聚氨酯链段的氨基甲酸酯键之间的氢键密度增加,水性聚氨酯分散体的平均粒径增大,硬段的结晶性和柔韧性随之提高,同时促进了软段的拉伸诱导结晶。     

HDI三聚体改性磺酸盐型高固含量水性聚氨酯的制备与性能研究

以异氟尔酮二异氰酸酯(IPDI)、六亚甲基二异氰酸酯(HDI)、聚己二酸1,4-丁二醇酯二醇(PBA)为主要原料,以乙二胺基乙磺酸钠(AAS)为亲水性扩链剂,以HDI三聚体(HT)为改性剂,制得了固含量为50%的磺酸盐型水性聚氨酯乳液。采用马尔文激光粒度分析仪、Brookfield黏度计、万能拉力机、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、核磁共振(1H-NMR)、X-射线衍射分析(XRD)、差示扫描量热分析(DSC)和透射电镜(TEM)等分析测试技术,研究了HDI三聚体加料方式和用量对水性聚氨酯乳胶粒子大小及其分布、Zeta电位、乳液黏度和胶膜的耐水性、结晶性及力学性能等的影响。研究结果表明,随着改性剂HDI三聚体用量的增大,水性聚氨酯乳液黏度减小,乳胶平均粒径增大且分布变宽,胶膜的拉伸强度和断裂伸长率先增大后减小;HDI三聚体的加入,破坏了聚氨酯软段排列的规整性,使得胶膜的结晶度稍有降低。当HDI三聚体用量与IPDI用量比为1:3时(质量比),所得聚氨酯乳液的粒径为199.3 nm,Zeta电位为42.7 mV,胶膜吸水率为3.8%,相对结晶度为50.62%,具有优良的综合性能。     

DDI/IPDI型水性聚氨酯胶黏剂的合成及性能研究

以聚四氢呋喃醚二醇(PTMEG)、二聚酸二异氰酸酯(DDI)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)为主要原料合成了一系列水性聚氨酯(WPU),探究了m(DDI)/m(IPDI)的配比对水性聚氨酯乳液粒径、胶膜接触角、表面能和力学性能等的影响.结果 表明,随着DDI含量的增加,聚氨酯乳液粒径及黏度逐渐增加,胶膜的拉伸强度下降,...     

硬段对聚碳酸酯二醇型水性聚氨酯性能的影响

以聚碳酸酯二醇(PCDL)为软段、二羟甲基丙酸(DMPA)为亲水扩链剂、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)和六亚甲基二异氰酸酯(HDI)为硬段,采用预聚体法合成了水性聚氨酯(WPU)。研究结果表明:随着n(HDI)∶n(IPDI)比例的增加,WPU的黏度、断裂伸长率增大,耐水性和耐乙醇性提高;当n(HDI)∶n(IPDI)=1.0∶1时,WPU的综合性能相对较好,其热稳定性和结晶性能得到明显改善。     

丙烯酸酯改性蓖麻油基水性聚氨酯乳液的制备

以改性蓖麻油(MCO)、聚碳酸酯二醇(PCDL)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、六亚甲基二异氰酸酯(HDI)和二羟甲基丙酸(DMPA)等为原料合成水性聚氨酯种子乳液,通过MCO的双键活性位实现丙烯酸酯(AC)单体的种子乳液聚合,得到聚氨酯–丙烯酸酯(PUA)乳液。通过FT–IR(傅里叶变换红外光谱)分析、激光粒度仪、旋转黏度计研究了AC单体含量及配比、助剂用量对PUA乳液性能的影响。通过电子拉力试验机、耐水试验和动态力学分析仪研究了不同AC含量PUA膜的力学、耐水和动态力学性能。结果表明:通过种子乳液共聚,PUA均显示一个玻璃化温度,说明聚丙烯酸酯与聚氨酯具有较好的相容性;当n(MCO):n(PCDL)=1.2,n(甲基丙烯酸正丁酯):n(甲基丙烯酸甲酯)=0.9,w(乳化剂SDS)为2.0%,w(引发剂AIBN)为0.2%时所合成的PUA稳定性最好,且具有适中的黏度和较好的粒径分布;随AC含量的提高,PUA胶膜耐水性提高,胶膜硬度和弹性模量逐渐提高,拉伸强度和伸长率均在w(AC)为10%时出现最大值。     

聚氨酯硬段含量变化对酪素/聚氨酯乳液及胶膜性能的影响

以异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、聚四氢呋喃醚二醇(PTMEG1000)、二羟甲基丙酸(DMPA)、一缩二乙二醇(DEG)等为主要原料,固定酪素与聚氨酯的比例,通过改变聚氨酯硬段含量,制备出系列酪素/聚氨酯乳液(CWPU)。讨论了聚氨酯硬段含量的变化对CWPU状态、胶膜力学性能和热机械性能的影响。结果表明,随着聚氨酯硬段含量增加,聚氨酯分子之间、聚氨酯与酪素分子之间的氢键作用力增大,CWPU的粒径增大,分布变宽,乳液的粒径主要分布在100 nm左右;拉伸性能先增大后减小,硬段含量为64.61%时的拉伸强度达到41.75 MPa,断裂伸长率为344.75%。     

基于NaOH中和剂制备羧酸型水性聚氨酯及其性能分析

以二羟甲基丙酸(DMPA)为亲水扩链剂，与异佛尔酮二异氰酸酯、聚己二酸-1,4-丁二醇酯二醇等反应合成聚氨酯预聚体，以NaOH为中和剂，制备了一系列羧酸型水性聚氨酯(WPU)。通过观察乳液外观，测试乳液的粒径和离心稳定性及胶膜的傅里叶变换红外光谱(FTIR)、力学性能、水接触角和吸水率，探究了DMPA含量对基于NaOH中和剂的水性聚氨酯性能的影响。结果表明，采用NaOH作为中和剂制备稳定的WPU乳液，并且，随着预聚体中亲水基团含量的增加，乳液的平均粒径和胶膜的水接触角逐渐减小，水性聚氨酯膜的拉伸强度逐渐增大，当亲水基团含量为1.1%时，WPU乳液粒径为43.95 nm,胶膜拉伸强度为51.85 MPa。     

生物基水性聚氨酯树脂的合成及表征

采用自乳化的工艺,以二聚酸、1,6-己二醇合成生物基二聚酸聚酯二醇,再配合常规聚己二酸丁二醇酯、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、二羟甲基丙酸(DMPA)为主要原料,制备了一系列稳定的生物基水性聚氨酯乳液。研究了合成二聚酸聚酯二醇的反应温度和反应条件,以及不同二聚酸聚酯二醇含量对水性聚氨酯乳液粒径、黏度、干膜吸水率、干膜延伸率、干膜拉伸强度等性能的影响。     

新型含羟基的聚氨酯丙烯酸酯预聚物的合成及其性能研究

以异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、聚四氢呋喃醚二醇(PTMG)、丙烯酸(AA)及缩水甘油为原料合成了一种新型含羟基的聚氨酯丙烯酸酯(PUA)预聚物,探讨了相关的因素对反应的影响。通过傅立叶红外光谱(FT-IR)分析证实了PUA的结构。考察了用此预聚物为基体树脂配置的胶黏剂的粘接性能,与常规的丙烯酸羟丙酯封端的聚氨酯的性能进行了比较,紫外光照射20s时其拉伸剪切强度提高了130%。     

氟改性UV固化超支化水性聚氨酯的制备与性能研究

采用HDI三聚体(HDT)和二乙醇胺(DEOA)自制六羟基多元醇;采用异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、全氟己基乙基醇(TEOH-6)和三羟甲基丙烷(TMP)自制含氟二元醇;以IPDI、聚碳酸酯二元醇(PCDL)、含氟二元醇、二羟甲基丁酸(DMBA)、季戊四醇三丙烯酸酯(PETA)为主要原料合成—NCO半封端的聚氨酯,将六羟基多元醇加入到聚氨酯中,制备了氟改性UV固化超支化水性聚氨酯(FWPU)。采用光学接触角、纳米粒度仪、电子拉力机、原子力显微镜等对涂膜的结构与性能进行了测试。研究了含氟二元醇添加量对涂膜疏水性、力学性能、硬度、热稳定性等的影响。结果表明:随着含氟二元醇的加入,乳液粒径逐渐增大、分布变宽,涂膜接触角增加、吸水率大幅降低、热稳定性增强、拉伸强度大幅度增大、硬度达到4H。当含氟二元醇含量为8%时,涂膜的综合性能最佳。     

阴/非离子型高固含量水性聚氨酯制备与性能研究

采用异佛尔酮二异氰酸酯（IPDI）、聚酯二醇、聚乙二醇（PEG1000）和二羟甲基丁酸（DMBA）等制备了阴/非离子型水性聚氨酯（WPU）乳液。通过固含量、粒径、红外光谱、吸水率以及拉伸性能等测试,讨论了DMBA用量对聚氨酯乳液及其胶膜性能的影响。结果表明：使用DMBA和PEG1000为亲水单体制备的阴/非型WPU乳液,固含量高达57.9%;粒径呈双峰分布的WPU乳液可以达到更高的固含量;随着DMBA用量增加,WPU膜的吸水率先减小后增大,胶膜的100%定伸模量、拉伸强度逐渐增大,断裂伸长率则缓慢减小。     

形状记忆水性聚氨酯制备与性能研究

以聚己二酸-1,4-丁二酸酯二醇(PBA)和异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)为主要原料,三羟甲基氨基甲烷(TOAM)为交联单体,采用预聚体分散法合成了形状记忆水性聚氨酯(SMWPU)。探讨了交联单体TOAM用量对乳液和胶膜性能的影响并表征了胶膜的形状记忆性能。结果表明:随着TOAM用量的增加,乳液粘度先增大后减小,粒径先增大后趋于稳定,拉伸强度增大而断裂伸长率降低,硬段表现为非晶态,软段微区结晶度降低,TOAM质量分数为4.5%时,形状回复率可达90.15%。     

乙二胺扩链剂对水性聚氨酯性能的影响

以聚醚220、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)为主要原料,二羟甲基丙酸(DMPA)为亲水性扩链剂,丁二醇(BD)和乙二胺(EA)为小分子扩链剂,按不同配比合成了系列水性聚氨酯分散体。主要考察了乙二胺扩链剂用量对水性聚氨酯乳液的稳定性、乳液粒径、粘度以及膜吸水性和力学性能的影响。结果表明,随乙二胺扩链剂用量的增加,乳液粒径增大、分散稳定性变差、粘度减小、胶膜的拉伸强度增加、断裂伸长率减小、耐溶剂性增加、吸水率变化不明显、硬段相Tg升高,软硬段相分离程度增加。胶膜的ATR红外表现为PPG类聚醚型聚氨酯典型的红外光谱。     

含氟丙烯酸酯改性水性聚氨酯的合成及性能研究

采用聚四氢呋喃二醇(PTMG)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、二羟甲基丙酸(DMPA)等为主要原料,甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)为接枝剂,全氟辛基乙基丙烯酸酯(FA)为改性剂,合成了一系列含氟丙烯酸酯改性的水性聚氨酯乳液(WPUFA),并干燥成膜。考察了FA用量对WPU/WPUFA乳液及涂膜性能的影响,并采用红外光谱(FT-IR)、接触角、力学性能和热重分析(TGA)等手段对其进行表征。结果表明,FA成功接入到水性聚氨酯分子链中;随着FA含量增加,乳液粒径增大,胶膜接触角变大,吸水率变小,拉伸强度变大,断裂伸长率变小;FA的引入使胶膜耐热性能变好,当FA在胶膜中的质量分数为40%时,胶膜的综合性能最佳。