有机硅改性水性聚氨酯

有机硅改性聚氨酯材料，是由低聚物多元醇构成的软段和二异氰酸酯和扩链剂构成的硬段交替共聚而成，其特征在于在后扩链的过程中采用了可与异氰酸酯基反应的氨基类硅烷偶联剂。本发明还提供了制备这种有机硅改性水性聚氨酯的方法。由于本发明采用氨类硅烷偶联剂，可以在预聚物水分散后加入到体系中，在预聚物的合成中可以不用溶剂或少用溶剂。氨类硅烷偶联剂的胺基可以和残留异氰酸酯基反应而使预聚物扩链，     

有机硅改性水性聚氨酯

西安工程大学的张鹏等人以甲苯二异氰酸酯（TDI）、聚醚多元醇（F-6）、NaHSO,为主要原料,通过预聚、封端及乳化等合成水性聚氨酯,并采用硅烷偶联剂KH550对其进行改性,将其用于棉织物的抗皱整理,整理后纯棉织物的急弹回复角由79．40提高到152．00,涤棉织物的急弹回复角由220．20提高到279．70。     

有机硅改性水性聚氨酯性能的研究

以聚碳酸酯二醇、聚醚二醇、异氟尔酮二异氰酸酯、二羟甲基丙酸、三乙胺、1,6-己二醇、三羟甲基丙烷、羟乙基封端聚二甲基硅氧烷(SHG)为原料,制备了有机硅改性水性聚氨酯(WPU-Si)。研究了SHG用量对WPU-Si膜的吸水性、力学性能、硬度、热稳定性的影响。结果表明,随着SHG添加量的增加,WPU-Si膜的吸水率先急剧降低,后趋于平缓;水接触角先急剧增大,后趋于平缓;拉伸强度越来越大,断裂伸长率逐渐降低;硬度先增后减,在SHG质量分数为4%时达到最大2 H;膜的热稳定性逐渐提高。综合考虑,SHG的质量分数选择4%。     

有机硅改性水性聚氨酯研究进展

介绍了有机硅改性水性聚氨酯(WPU)的特点,综述了近年来有机硅封端、嵌段共聚及其与丙烯酸酯复合改性制备有机硅改性WPU的研究进展;最后对有机硅改性WPU的研究方向进行了展望。     

有机硅改性水性聚氨酯的研究进展

以不同的改性方式为分类依据,综述了有机硅改性水性聚氨酯的制备方法、结构特点和性能,并对有机硅改性水性聚氨酯的前景作出了展望。     

有机硅改性水性聚氨酯的研究进展

综述了有机硅改性水性聚氨酯的制备方法及其产物的结构与性能，并展望了其应用前景。     

有机硅改性双组分水性聚氨酯的制备与性能

采用端羟丙基聚硅氧烷(DHPDMS)为改性剂,以异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、聚丙二醇(PPG)、二羟甲基丙酸(DMPA)以及三羟甲基丙烷(TMP)为主要原料,通过预聚体法制备了聚氨酯多元醇水分散体系(SiHPUA),并与亲水改性多异氰酸酯固化剂配制成有机硅改性双组分水性聚氨酯(Si-2KWPU)。利用FTIR、1HNMR、XRD与TGA分别对聚合物结构与性能进行表征,研究了有机硅含量对多元醇水分散体和2KWPU涂膜性能的影响。结果表明,随着有机硅含量的增加,聚氨酯多元醇水分散体的粒径增大,黏度降低,涂膜的吸水率和拉伸强度下降,接触角和断裂伸长率升高。当体系中有机硅质量分数为5%时,涂膜的综合性能最佳,吸水率和接触角分别为6.2%、94.96°;热分解温度为272℃时,质量损失为5%。     

有机硅丙烯酸酯改性水性聚氨酯的合成与性能

以异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、g-氨丙基三乙氧基硅烷(KH550)、甲基丙烯酸甲酯(MMA)、g-(甲基丙烯酰氧基)丙基三甲氧基硅烷(KH570)为原料,分别合成了水性聚氨酯预聚体(WPU)、聚丙烯酸酯(PA)、有机硅改性的水性聚氨酯预聚体(Si WPU)和有机硅改性的聚丙烯酸酯(Si PA),然后以WPU、SiWPU、PA、Si PA为原料,采用互穿网络聚合法合成了有机硅-丙烯酸酯双重改性水性聚氨酯。通过测定吸水率和水接触角考察了PA、Si PA、Si WPU含量对胶膜耐水性能的影响并分析了反应机理。结果表明:SiWPU-40%-SiPA-37.5%〔40%为Si WPU的含量(以WPU和SiWPU总质量为基准,下同);37.5%为Si PA占膜总质量百分数〕胶膜吸水率从改性前样品WPU的37.8%降低至改性后的6.8%,接触角从56.8°增至86.4°,铅笔硬度从改性前的2B提升至H。热重分析显示,T_(max)(样品热分解速率最大时的温度)从改性前的340.2℃提升至412.4℃;TEM表明,改性后的乳胶粒形成了核壳结构;XRD和断面SEM显示,PA和有机硅改性均增加了聚合物的交联度。     

有机硅改性水性聚氨酯丙烯酸酯的制备及性能

以异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、聚氧化丙烯二醇(PPG)、二羟甲基丙酸(DMPA)、丙烯酸羟乙酯(HEA)等为原料合成了含双键的聚氨酯乳液,再与有机硅偶联剂KH570、甲基丙烯酸甲酯(MMA)、丙烯酸丁酯(BA)进行自由基聚合,制备了有机硅改性聚氨酯丙烯酸酯(PUA)复合乳液。讨论了KH570用量对PUA胶膜耐水性、耐热性和力学性能的影响,并通过红外光谱、热重分析、粒度分析等测试对其结构和性能进行表征。结果表明,当固体分中KH570质量分数小于7.65%,乳液稳定性良好;随着KH570添加量增大,乳液粒径逐渐增大,胶膜吸水率下降,水接触角增大,耐水性、热稳定性和力学性能得到较大提高。     

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。     

有机硅改性水性聚氨酯丙烯酸酯的研究进展

介绍了有机硅改性WPUA(水性聚氨酯丙烯酸酯)的机制和分类,特别综述了共混改性、嵌段改性(烷氧基硅烷改性、聚硅氧烷改性)、核/壳聚合改性(烷氧基硅烷改性、聚硅氧烷改性)等研究进展。最后对改性WPUA的发展前景进行了展望。     

有机硅改性形状记忆水性聚氨酯的制备

将形状记忆水性聚氨酯用不同的硅烷偶联剂和端羟基硅油进行改性,并研究其改性前后的性能。结果表明:当硅烷偶联剂的质量分数为1%时,材料具有良好的力学性能、形状记忆性能和耐水性能;改性后,材料的形状固定率均为100%,形状回复率为96%以上;经硅烷偶联剂KH570改性的形状记忆水性聚氨酯的拉伸强度为49.96 MPa,较未改性体系提高了18.42%;端羟基硅油改性使材料质量损失50%的温度从370.21℃提高到378.13℃。     

有机硅改性水性聚氨酯乳液的研制

通过在乳化过程中进行扩链的方法,分别对侧链氨基硅油、直链氨基硅油和氨基硅烷偶联剂改性水性聚氨酯进行了研究。结果表明, 3类含氨基的有机硅化合物中,氨基硅烷偶联剂具有最好的改性效果,当氨基硅烷偶联剂质量分数为2%时,PU膜的吸水率降低至12%,表面水接触角达到了81°,力学性能也有较大的提高。     

有机硅偶联剂改性水性聚氨酯的合成

采用预聚体——封端混合法,用2,4-甲苯二异氰酸酯（TDI）与聚醚多元醇（PEG-1000）进行预聚反应,同时用有机硅偶联剂（A-110）对聚氨酯改性。探讨改性工艺条件对水性聚氨酯性能的影响。     

有机硅改性水性聚氨酯乳液的研制

以二氧化碳基二元醇(PPC)、聚丙二醇、聚酯二醇、甲苯二异氰酸酯、二羟甲基丙酸、N-2-氨乙基-3-氨丙基三甲氧基硅烷(KH 792)、三乙胺为主要原料,制得有机硅改性聚氨酯(Si-WPU)乳液。研究了异氰酸酯基与羟基物质的量之比(R值)、软段种类与含量、KH 792用量对Si-WPU外观、粒径、稳定性的影响,并研究了其对Si-WPU固化后胶膜的力学强度、附着力、吸水率、水接触角和耐热性能的影响。结果表明,当R值为1.67、PPC为软段且含量为75%、KH 792用量为3.5%时,制得的Si-WPU乳液外观为泛蓝乳液状且稳定性较佳,黏度为313 mPa·s,粒径为213 nm;该条件下Si-WPU固化膜的综合性能较佳,硬度为2H、拉伸强度为53.83 MPa、断裂伸长率为1 465%、附着力等级为4B、水接触角为93.5°、吸水率为2.65%。可为高性能环保水性聚氨酯涂层提供一条新的制备路径。     

有机硅改性蓖麻油基水性聚氨酯的制备及性能

端羟丙基聚二甲基硅氧烷（HP-PDMS）取代部分多元醇原料蓖麻油,通过预聚体法制得植物油基水性聚氨酯（WPU）。利用醇羟基和异氰酸酯基之间的反应,引入不同含量的HP-PDMS到WPU链段中,制备出WPU/HP-PDMS复合材料。同时利用全反射傅里叶变换红外光谱测试、透射电子显微镜测试、热稳定性测定、静态接触角测试及拉伸测试探讨复合材料的疏水性、热稳定性和拉伸性能的变化。结果表明, HP-PDMS成功改性蓖麻油基WPU;随着HP-PDMS含量的增加,复合材料的初始热分解温度（T5 %）从225 ℃增加到248.5 ℃,同时,少量HP-PDMS的引入可以一定范围内提高材料的疏水性及拉伸强度。     

有机硅/丙烯酸酯改性水性聚氨酯的合成及性能

以异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、二羟甲基丙酸(DMPA)、聚酯二元醇(XH-111)、丙烯酸羟乙酯(HEA)和3-氨丙基三乙氧基硅烷(KH-550)等为主要原料,分别制得HEA封端和HEA、KH-550共同封端的水性聚氨酯乳液,再加入丙烯酸酯单体进行自由基引发聚合,分别制备出丙烯酸酯改性和丙烯酸酯、KH-550共同改性的水性聚氨酯复合乳液。通过傅立叶变换红外光谱(FTIR)、热失重分析(TGA)、X射线衍射分析(XRD)和力学性能测试,对改性水性聚氨酯乳液的结构和胶膜的热稳定性、结晶性和力学性能进行了考察。结果表明,改性水性聚氨酯的结晶性降低,热稳定性提高。当w(丙烯酸酯)增大到20%,w(KH-550)增大到15%时,胶膜的拉伸强度由5.6 MPa增加到23.9 MPa,断裂伸长率由491%降到247%。     

有机硅改性水性聚氨酯乳液的制备及其性能研究

以甲苯二异氰酸酯(TDI)、聚醚二元醇(N-220)、1,4-丁二醇(BDO)、二羟甲基丙酸(DMPA)和硅烷偶联剂(KH-550)等为主要原料,采用丙酮法合成了有机硅改性WPU(水性聚氨酯)乳液。结果表明:KH-550和DMPA的加料方式对WPU乳液稳定性影响较大;当w(DMPA)=3%～5%时,WPU乳液及其胶膜的综合性能较好。     

有机硅改性水性阳离子聚氨酯的合成与性能研究

本研究合成了有机硅改性的阳离子聚氨酯乳液,有机硅的加入改善了漆膜的耐水性、漆膜光泽性和手感,随着有机硅的加入量的增加,漆膜的耐水性提高、吸水率下降,热重分析表明漆膜耐热性提高,FTIR表明乳液中不存在NCO。     

Fe3O4@SiO2@IPDI-HEA改性水性有机硅聚氨酯光固化膜的性能

以Fe_3O_4纳米粒子为核、丙烯酸酯为壳,通过溶剂热法制备了Fe_3O_4@SiO_2@IPDI-HEA纳米粒子。通过IR、TEM和XRD对其结构进行了表征,通过光差热扫描(photo-DSC)和TGA考察了该纳米粒子对水性有机硅聚氨酯光固化体系性能的影响。结果表明:Fe_3O_4@SiO_2@IPDI-HEA粒子的加入,对体系的光聚合性能没有明显影响,但可明显提高固化膜的耐热性和拉伸强度,当Fe_3O_4@SiO_2@IPDI-HEA的质量分数为1.5%时,固化膜的初始分解温度(T5%)增加了21.9℃,拉伸强度增加了6.9MPa。并且,Fe_3O_4@SiO_2@IPDI-HEA可以赋予光固化膜一定的电磁性能,当频率在0～(1×10~7) Hz内时,其介电常数均在4以上。