羟乙基封端聚二甲基硅氧烷改性水性聚氨酯的合成

以聚四氢呋喃二醇、异佛尔酮二异氰酸酯（IPDI）和2,2-二羟甲基丙酸（DMPA）为主要原料,羟乙基封端聚二甲基硅氧烷（SHG）为改性剂,采用自乳化法合成了阴离子型有机硅改性水性聚氨酯（WPU）。考察了异氰酸酯基与羟基的量之比（R值）、DMPA用量及SHG用量对WPU及其胶膜性能的影响;通过荧光显微镜分析了改性前后WPU的结构。结果表明：当异氰酸酯基与羟基的量之比为1.2、DMPA质量分数为4%、SHG质量分数为2%时,改性WPU的黏度低、稳定性好;其胶膜的吸水率从17%下降至6%,接触角从30.3°提高至75.7°,耐热性提高;微观形态更规整。     

水性氨酯油的制备合成

以植物油、TDI为主要原料合成氨酯油,中和后加入水分散得水性氨酯油溶液.该水性氨酯油干性快、硬度高、综合性能优异,应用前景广阔.     

纳米SiO2改性醇溶性蓖麻油-聚氨酯树脂的制备与表征

利用端氨基偶联剂KH-550对纳米SiO2进行表面改性,在超声场作用下制备疏水性纳米SiO2粒子,并将其均匀分散到蓖麻油(CO)-聚氨酯溶液,通过红外光谱(IR)、热重分析(TGA)和扫描电镜(SEM)等测试方法,探讨醇溶性聚氨酯的热稳定性、铅笔硬度和胶膜力学性能等。红外分析表明,PU大分子和纳米SiO2之间形成化学键,形成了Si—O—Si结构。当蓖麻油添加量为多元醇总质量的10%时,拉伸强度由原来的6.8 MPa增加到16.2 MPa,吸水率降低至原来的1/2。纳米SiO2颗粒掺杂量由0%增加到2%时,PU涂膜的失重速率最高点温度由原来的345℃提高至369℃,热分解温度也有所提高。涂膜热重曲线出现右移。     

高性能透明聚氨酯弹性体的合成研究

以聚氧四亚甲基二醇，异佛尔酮二异氰酸酯，1，4-丁二醇和不同的催化剂合成了透明聚氨酯弹性体，研究了合成方法，催化剂种类，异氰酸酯指数R，固化时间以及固化温度对该弹性体的力学性能，光学透明性，反应程度和热稳定性的影响。结果表明；软段摩尔质量及硬段扩链剂的改变对体系的摩尔质量影响较小，使使力学性能有较大变化。采用复合催化剂，一步法制备的聚氨酯弹性体具有较好的综合力学性能，优良的热稳定性；与基体树脂聚碳酸酯的粘接性好，复合材料的光学透明性优良；助催化剂K的使用可提高聚氨酯弹性体的耐热性和光学透明性。     

植物油改性水性聚氨酯涂料的研制

采用气干性植物油与三羟甲基丙烷(TMP)醇解的产物,代替传统的聚酯聚醚多元醇与甲苯二异氰酸酯(TDI)和二羟甲基丙酸(DMPA)反应,然后用三乙胺中和,再用水稀释,制得自乳化的植物油改性水性聚氨酯(俗称氨酯油)乳液。用该水性氨酯油乳液制备了性能优良的水性聚氨酯木器涂料,并对影响乳液性能的多种因素进行了探讨。     

木素型聚氨酯的合成与性能研究

利用木素和两种二异氰酸酯合成了聚氨酯,对其热性能、力学性能、膨胀性能进行了测试。结果表明,羟丙基基化改性将木素变为聚酯－醚多元醇,可与二异氰酸酯合成木素聚氨酯;异氰酸酯基与羟基配比对用TDI与HDI合成的聚氨酯性能影响不同。     

硅烷封端蓖麻油改性聚氨酯预聚物合成及性能研究

以可再生的蓖麻油、聚酯多元醇、甲苯二异氰酸酯为原料,合成出异氰酸酯基封端蓖麻油改性聚氨酯预聚体;再与γ-氨丙基三乙氧基硅烷(KH 550)反应,制备出硅烷封端蓖麻油改性聚氨酯预聚物。采用红外光谱对预聚体结构进行了定性分析,采用热失重对成膜物进行热性能分析,并测试了成膜物的力学性能。结果表明,异氰酸酯基封端蓖麻油改性聚氨酯与KH 550的较佳反应温度为70℃,反应时间为4 h;随固化温度的增加,硅烷封端蓖麻油改性聚氨酯胶膜的表干时间缩短,固化温度大于30℃后下降趋势趋于平坦;固化膜能在230℃前保持稳定,其拉伸强度达到11.6 MPa、拉断伸长率为460%,与蓖麻油改性聚氨酯相比分别提高37.8%、22.1%。     

Modified Castor Oil Based Polyurethane Elastomers for One-Shot Process

Studies have been carried out on polyurethane elastomers based on modified castor oil in combination with different molecular weights of polyethylene glycol and polymeric methylene diphenyl-4,4′-diisocyanate (PMDI). The resulting polymers were cast into molds and the moldings were characterized by scanning electron microscopy and thermogravimetric analysis. Mechanical properties such as tensile strength, elongation at break, hardness, abrasion resistance, and compression set were measured. There is an increase in the flexibility of polyurethanes with increase in molecular weight of PEGs added to modified castor oil.     

马来酸酐改性蓖麻油制备交联型水性聚氨酯

以马来酸酐与蓖麻油制备含碳碳双键的三羧基蓖麻油(MACO)作为内交联剂,合成改性蓖麻油水性聚氨酯乳液(MACO-WPU)。采用FT-IR和XRD对改性聚氨酯的结构进行表征,证实MACO被成功引入到聚氨酯大分子链中且分子链呈现无序状态。通过对力学性能、吸水率、粒径、热重分析等研究了MACO用量对聚氨酯乳液及胶膜性能的影响,结果表明:当w(MACO)=3%时,乳液外观和稳定性好,平均粒径为48.45 nm; 胶膜的拉伸强度和断裂伸长率分别为13.15 MPa、195%;与未改性WPU相比热稳定性略有提高。     

硅烷封端羟基硅油改性端硅氧烷聚氨酯密封胶的研究

用2,4-甲苯二异氰酸酯(TDI)、α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷、聚醚多元醇和硅烷偶联剂为原料,分别制备了硅烷封端的羟基硅油(SHS)和端硅氧烷聚氨酯(SPU),并将其共混制备出硅烷封端羟基硅油改性的SPU密封胶。用红外光谱对预聚体进行了表征,考察了密封胶的力学性能。结果表明,添加的硅烷封端羟基硅油与SPU的质量比为50∶100时,SPU密封胶在保持高拉伸强度的同时,断裂伸长率比未添加硅烷封端羟基硅油的密封胶提高了46.7%。通过改变硅烷偶联剂的种类、填料和催化剂的种类和添加量,找到了偶联剂、填料和催化剂对硅烷封端羟基硅油改性SPU密封胶力学性能的影响规律。     

双重改性水性聚氨酯分散体的合成及应用

以异氰酸酯、聚己内酯二元醇、环氧树脂E-51、二羟甲基丙酸和蓖麻油为主要原料制备了环氧树脂和蓖麻油双重改性的水性聚氨酯分散体。结果表明,当NCO与OH摩尔比为1.3、DMPA添加质量分数为4%~6%、三乙胺中和度为80%时,所得涂膜铅笔硬度H,耐水性72 h无异常,满足了水性木器面漆的性能要求。     

硬质聚氨酯泡沫用小桐子油聚醚多元醇的合成

以环氧小桐子油（EJCO）、蔗糖、甘油、环氧丙烷（PO）为原料,三甲胺为催化剂,合成硬质聚氨酯（PU）泡沫用的聚醚多元醇（PPG）;考察了催化剂、反应温度、EJCO和PO用量对PPG指标及Pu泡沫性能的影响。结果表明,PPG的最佳合成条件为EJCO、蔗糖、甘油、三甲胺、PO质量分数分别为13．9％、14．0％、11．9％、0．4％和59．8％,第一步反应温度130～140℃,第二步反应温度110～120℃;合成的PPG在PU泡沫中进行应用,替代SP-4110A聚醚多元醇的质量从10份增加到40份,PU硬泡各项性能均能达到要求。     

聚氨酯固化剂合成反应动力学

以具有三官能分枝的三羟甲基丙烷(TMP)为扩链剂,与甲苯二异氰酸酯(TDI)合成了聚氨酯固化荆.采用红外光谱(FT-IR)分析和化学滴定法分析反应体系中的-NCO浓度,考察了三羟甲基丙烷与甲苯二异氰酸酯的加成反应动力学.实验结果表明,当羟基浓度较大时,TDI与TMP反应遵循二级反应动力学.其表观二级反应速率常数随反应温度和羟基浓度的增加而增大.     

Flame Retardant Modified Bio-Based Waterborne Polyurethane Dispersions Derived from Castor Oil and Soy Polyol

Although tremendous efforts have been dedicated to developing environmentally friendly bio-based waterborne polyurethane (WPU) dispersions from vegetable oil, the fabrication of WPU dispersions solely derived from vegetable oil-based polyol with excellent comprehensive properties is still challenging. In the present work, novel bio-based WPU dispersions derived from castor oil and soy polyol is successfully modified by phosphorus-nitrogen chain extender [bis(2-hydroxyethyl)amino]-methyl-phosphonic acid dimethyl ester (BH). The structure and properties of the dispersions and films are characterized systematically by Fourier transform infrared spectroscopy, thermogravimetric analysis , mechanical test, and limiting oxygen index (LOI), etc. The results indicate that bio-based WPU films display moderate mechanical performance by adjusting BH content, and the WPU film containing 100% BH with 47.8% biobased content has a tensile strength of 8 MPa and the highest Young's modulus of 62.3 MPa. The incorporation of BH can increase the production of char residue. The flame retardancy of WPU films increase gradually with the BH molar content, and the LOI value of the WPU100 with 1.53 wt% phosphorus content can reach as high as 28.1%. This work may provide a new approach to develop high biobased content, eco-friendly, flame retardant WPU for application in the surface coating industry.     

植物油改性水性聚氨酯的合成与应用研究

通过研究自制植物油多元醇含量、异氰酸酯类型和亲水基团含量对水性聚氨酯木器涂料性能的影响。研究表明自制植物油多元醇含量越高,打磨性能越好;使用芳香族异氰酸酯合成的PUD打磨性明显优于脂肪族异氰酸酯;亲水基团含量越高光泽度越高。     

异佛尔酮二异氰酸酯扩链合成聚丁二酸丁二醇酯的研究

以异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI为)扩链剂对低分子量的聚丁二酸丁二醇(酯PBS进)行扩链,研究了扩链剂用量、反应时间、反应温度对PBS分子量的影响,并探讨了扩链反应的机理。结果表明:合成PBS的最佳条件是IPDI用量1.0%,反应温度140℃,常压反应60min;扩链反应时,IPDI的异氰酸酯基团与PBS分子链端的羟基反应生成氨基甲酸酯,将PBS预聚体进行偶联处理,从而使PBS的分子量显著提高。     

蓖麻油和丙烯酸酯双重改性水性聚氨酯复合乳液的研制

以1,4-丁二醇(BDO)、二羟甲基丙酸(DMPA)和乙二胺(EDA)为扩链剂,蓖麻油(C.O.)为内交联剂,以甲基丙烯酸甲酯(MMA)和丙烯酸丁酯(BA)改性聚氨酯(PU)制得水性聚氨酯-丙烯酸酯复合乳液(PUA).研究了C.O.、DMPA和BA对乳液及涂膜性能的影响.     

Straightforward Synthesis of Amido Polyols from Epoxidized Soybean Oil for Polyurethane Films

This work reports a straightforward and selective method for the preparation of a polyol that can be used in the manufacture of polyurethane (PU) films. The polyol, from the N-hydroxyalkylamides family, is obtained from the selective amidation and oxirane ring opening of epoxidized soybean oil (ESO) with the amino alcohol N-methylethanolamine (N-MEA). The reaction is carried out under mild conditions and in the absence of solvents and catalysts. Other similar amino alcohols (namely monoethanolamine (ETA), 5-amino-1-pentanol (PEA), and 2-(2-aminoethoxy)ethanol (AEE)) are also used to carried out the amidation of ESO. However, for these amines, the amidation and/or oxirane ring opening of ESO is not complete. Therefore, the N-hydroxyalkylamide obtained from the amidation of ESO with N-MEA is chosen as the polyol for the preparation of PU films. The PU films are obtained from the reaction with a trimer of hexamethylene diisocyanate (Tolonate) and hexamethylene diisocyanate (HDI). Curing proceeds at room temperature, without catalyst. It is shown that the properties of the resulting PU films are dependent on the amount of Tolonate in the formulation.     

环氧树脂蓖麻油双重改性水性聚氨酯皮革涂饰剂的合成与性能

以聚氧化丙烯二醇(PPG)和异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)为原料,蓖麻油(CO)和环氧树脂(E-44)为交联剂,采用预聚体分散法合成了一系列用于皮革涂饰的环氧树脂蓖麻油双重改性水性聚氨酯(ECOWPU)。采用FTIR、TEM、DSC、TGA对聚合物结构及膜的性能进行了分析。FTIR表明聚合物中引入了蓖麻油和环氧树脂,羟基和环氧基均参与反应。通过TEM可观察乳液颗粒呈球形,粒径较为均匀。DSC表明,改性后胶膜的微相分离程度增大。TGA表明,环氧树脂和蓖麻油的加入提高了聚氨酯的热稳定性。蓖麻油、E-44含量的增加,均使胶膜拉伸强度逐渐增大,断裂伸长率、吸水率降低。当蓖麻油添加量为4.9%,E-44添加量为7%时,胶膜的综合性能最佳。     

羟基硅油改性磺酸型水性聚氨酯的合成及性能

以磺酸型聚酯二元醇(BY3301)、甲苯二异氰酸酯(TDI)为主要原料,羟基硅油为改性剂,三羟甲基丙烷(TMP)为交联剂,合成了羟基硅油改性磺酸型水性聚氨酯。采用FTIR、TG、数显黏度计、纳米粒度仪表征了聚合物的结构与性能,探讨了羟基硅油含量对乳液及胶膜性能的影响。结果表明:随着羟基硅油含量增加,乳液粒径增大,黏度降低;胶膜表面水接触角增大,吸水率先减小后增大;胶膜拉伸强度增强,断裂伸长率先增大后减小。当羟基硅油占预聚体质量的3%时,聚合物性能最佳,其乳液粒径为85.1 nm,黏度为114.5 mPa·s,胶膜水接触角为91.7?,拉伸强度为14.78 MPa,断裂伸长率为427%,24 h吸水率仅为5.61%,由TG曲线可知,胶膜质量损失5%时,对应温度为269.9℃,较之改性前提高17.3℃。