聚氨酯薄膜及其制备用的分散液

本发明公开了一种聚氨酯薄膜，其中薄膜由聚氨酯分散液制备，分散液山非离子聚氨酯预聚物制备，并且预聚物由聚氨酯预聚物配方制备，所说的配方中包括二异氰酸酯和含活性氢的物质。分散液分两步或更多步过程形成，其中第一步形成预聚物，并且在随后的步骤中，在阴离子表面活性剂的存在下形成预聚物的水分散液，这两个步骤在基本上不存在有机溶剂的情况下进行。     

有机硅-丙烯酸酯水分散液的合成及表征

以端乙烯基硅氧烷齐聚物(NS)、甲基丙烯酸甲酯(MMA)和丙烯酸丁酯(BA)为原料,通过乳液共聚合,制备了有机硅-丙烯酸酯二元共聚水分散液。考察了不同单体配比对水分散液及成膜物性能的影响。通过动态光散射仪、透射电子显微镜等对水分散液进行了表征,发现共聚物乳胶粒子粒径较小,均在30nm～60nm范围;水分散液成膜物透明、光滑、力学性能好。当共聚物中有机硅含量达到10%(质量分数,下同)时,成膜物对水的接触角已超过100°,接近纯有机硅的接触角,表明端乙烯基硅氧烷齐聚物的引入赋予了薄膜良好的表面拒水性能。     

新型嵌段聚氨酯脲的结构与性能研究

以尿素为扩链剂，合成了一系列聚氨酯脲热塑性弹性体及其硬段模型化合物，通过对聚氨酯脲及其硬段模型化合物的结构与性能的研究，发现这种体系有高相分离程度，高氢键密度的特点，并暗示了三维氢键网络结构的存在。这些结构特征使这种新型结构的聚氨酯具有高强度，高弹性，高断裂延伸率等力学特性。     

环氧树脂/聚氨酯复合改性水分散体系的研究进展

综述了近年来在环氧树脂改性聚氨酯水分散体系和聚氨酯改性环氧树脂水分散体系的技术方法及应用方面的研究进展。环氧树脂与聚氨酯经复合改性后性能得到进一步提高。     

硬段微区结构与聚氨酯脲弹性体力学性能及耐热性的相关性

以聚四氢呋喃醚二醇(PTMG)为软段,甲苯二异氰酸酯(TDI)、二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)、混合异氰酸酯(n(TDI)∶n(MDI)=1∶1)分别为硬段,采用预聚体法合成了一系列不同硬段微区结构的聚氨酯脲弹性体,并通过红外光谱、热重分析、差示扫描量热以及力学表征等方法,研究了不同硬段微区结构与聚氨酯脲(PUU)体系内部微相分离、热稳定性及力学性能的相关性。结果表明,TDI型聚氨酯脲的NH官能团伸缩振动谱带出现在较低位置(3270cm~(-1)),MDI型NH官能团伸缩振动谱带出现在相对较高的位置(3285cm~(-1)),前者的T_g(-57.6℃)低于后者T_g(-49.5℃),而初始降解温度前者(294℃)高于后者(268℃),混合型的均位于两者之间。因此,TDI型PUU表现出较高的微相分离程度和硬段微区有序度,而MDI型微相混合程度较高、且微相混合程度有助于力学性能的改善。随着温度的升高,PUU内部氢键化NH官能团伸缩振动吸收强度逐渐减弱,谱带吸收位置由低波数向高波数移动,力学性能逐渐下降,当温度处于70℃左右时,其波数出现轻微的突越,力学性能也表现出较快的下降趋势。     

有机硅共聚改性聚氨酯的微相分离研究进展

有机硅改性聚氨酯是一类发展迅速的多功能高分子材料,在生物以及防污涂层等技术领域具有广泛的用途。由于硅氧烷与聚氨酯链段之间溶解度参数的巨大差距,使得此类聚合物通常能够形成不同尺度的多相结构,而其性能也在很大程度上依赖于相分离尺度。因此研究其相分离与分子结构之间的关系就变得十分必要,近年来更是受到了广大研究者的重点关注。对近期该类聚合物微相分离的研究进行了综述,从聚氨酯的结构出发,阐述了有机硅改性聚氨酯之所以产生微相分离的原因,并从其物理化学原理解释影响其相分离的各种因素,总结了软段与硬段两方面各种因素对有机硅改性聚氨酯微相分离的影响,以期对今后硅氧烷改性聚氨酯类聚合物的分子设计起到指导作用。     

硅氧烷改性环氧树脂复合水分散液的分散稳定性和流变性能

通过苯丙类单体与环氧树脂进行接枝聚合反应,制备了大分子链中含有羧基的水性自乳化环氧-苯丙共聚物的复合树脂,然后加入三乙醇胺中和,再进行硅氧烷改性制成硅氧烷改性的环氧树脂复合水分散液。对复合水分散液的分散稳定性和流变性能进行研究,结果表明,随着亲水单体(MAA)含量的增加,水分散稳定性提高,表观黏度增大;中和度降低,表观黏度减小,中和度在90%~110%时,水分散稳定性最好,表观黏度基本不变;在分散液稳定的前提下,硅氧烷含量增大,表观黏度逐渐减小。     

封端剂对聚氨酯分散液性能的影响

目的研究封端剂γ-氨丙基三乙氧基硅烷(KH550)和丙烯酸羟乙酯(HEA)对聚氨酯分散液(WPU)性能的影响。方法采用预聚体法合成聚氨酯分散液,通过傅里叶红外光谱(FTIR)对改性聚氨酯特征官能团进行表征,探讨KH550和HEA用量对聚氨酯分散液粒径大小与分布、表面张力、黏度以及附着力的影响。结果 WPU的粒径随着KH550用量的增加而逐渐增大,且分布变宽,黏度变小;KH550的引入降低了分散液的表面张力;HEA的引入对表面张力的影响较小,WPU的粒径随着HEA用量的增大而逐渐变小,且分布变窄,黏度变大。2种封端剂改性后分散液在PA、PET包装薄膜上表现出了良好的附着力。结论 KH550的引入能够提升水性聚氨酯在薄膜上的附着力,调节分散液黏度。     

硅氧烷改性环氧树脂复合水分散液的制备及粒径研究

采用化学方法制备了稳定的硅氧烷改性环氧-苯丙复合水分散液,红外光谱表征聚合物结构,动态激光光散射测量水分散液粒径及其分布,透射电镜观察粒子形态。结果表明:环氧树脂的改性是化学改性,当m(苯丙单体)∶m(环氧树脂)=10∶7.95,亲水单体(M AA)含量为22.2%,硅氧烷含量为2%时,水分散液粒径最小、最稳定。放置时间对水分散液粒径影响不大。改性后粒子呈不规则的球形,粒径减小。     

聚氨酯弹性体及其微相分离

聚氨酯弹性体是一类重要的热塑性弹性体，微相分离结构能显著影响其性能，介绍了聚氨酯弹性体微相分离的影响因素，研究手段和表征方法，可以采用加入微相分离促进剂和离子化的方法来改善聚氨酯弹性体的微相分离，提高其物理性能，聚氨酯弹性体在复合固体推进剂中有着广泛的应用前景，控制适当的微相分离程度可以显著改善和提高推进剂的力学性能。     

天然多羟基化合物改性聚氨酯纳米水分散液的合成及膜性能表征

以葡萄糖(glucose)为交联扩链剂,采用预聚体分散法,制备了系列不同葡萄糖含量的改性聚氨酯纳米水分散液(GWPU)。研究了葡萄糖用量对GWPU乳液及膜性能的影响。采用FT-IR、DLLS、TEM、XRD、TGA、AFM、水接触角、力学性能测试等手段对聚合物乳液性能及膜结构进行了表征。结果表明,葡萄糖成功嵌入聚氨酯;乳液粒径随葡萄糖用量的增加而增大,分布均匀,呈圆球状;改性后聚氨酯热稳定性提高,为两步分解;葡萄糖的引入使得聚合物的硬段含量、薄膜的粗糙度增加,抗水性增强;改性后产物为非晶态聚合物,分子结构规整性较差但材料柔韧性较好;拉伸强度随葡萄糖用量的增加而增大,而断裂伸长率则降低;吸水率随着葡萄糖用量的增加而降低。当m(glucose)=4%时,拉伸强度、断裂伸长率、吸水率及水接触角分别为16.9MPa、276.5%、5.7%及97.5°。     

含聚二甲基硅氧烷聚氨酯(脲)的研究进展

综述了聚二甲基硅氧烷聚氨酯（脲）的合成及类型，讨论了材料本体相态结构特点和表面性质，总结了提高本体相容性的途径和表面表征方法，简要介绍了其性能与应用。     

聚氨酯/13X分子筛复合材料的制备及表征

本文采用预聚法制备了聚酯类聚氨酯/13X分子筛复合材料,考察了分子筛含量和交联系数对聚氨酯弹性体力学性能、耐溶剂性能的影响。结果表明,13X分子筛的加入量为7%,交联系数为0.90时,聚氨酯弹性体的耐撕裂强度从73.1 kN/m提高到94.2 kN/m,拉伸强度从44.5 M Pa提高到49.9 M Pa,断裂伸长率从580%提高到640%,溶胀度从103.78%降低到72.58%。由DSC和DM A分析可知PU/13X复合材料具有更好的微相分离及动态力学性能。     

高性能透明聚氨酯的研究进展

透明聚氨酯材料具有较高的光学性能、耐热性能和力学性能可调控等优异性能,是近年来透明高分子材料的重要发展方向。详细介绍了透明聚氨酯的理论研究,综述了透明聚氨酯的应用和研究进展,在此基础上介绍了透明聚氨酯最新的发展方向,并展望了其发展前景。     

异佛尔酮二异氰酸酯基热塑性聚氨酯氢键体系的研究

基于氢键所引起基因的频移,以FT－IR为主要的研究手段,并结合通过DSC所建立的评估硬段与软段之间混溶的定量方程,对所合成的以环氧乙烷／四氢呋喃无规共聚醚、异佛尔酮二异氰酸酯以及1,4－丁二醇为原料的热塑性聚醚聚氨酯新颖性体的氢键体系进行了研究。结果表明,只有少部分的硬段氨基溶入软段相与软段的醚氧产生氢键作用,主要的氢键包括羰基与氨基之间的氢键,以及硬段烷氧与氨基之间的氢键,仍发生硬段岛区内。     

形状记忆聚氨酯的研究进展

聚氨酯是一种多嵌段共聚物,可通过调节原料的组成和配比,得到性能各异的新型功能高分子材料。由硬段、软段交替排列组成的聚氨酯分子链,具有微相分离的本体结构,符合热致形状记忆高分子的条件,并具有良好的强度、硬度、耐磨性、耐挠曲性和生物相客性等优异性能。本文概括了聚氨酯的形状记忆原理和特征,并对形状记忆聚氨酯的研究进展作了重点阐述。     

不同硬段结构的聚丁二烯聚氨酯弹性体的形态结构研究

用端羟基聚丁二烯（ＨＴＰＢ,Ｍｎ＝２１６０,ｆｎ＝２．０）作为软段,甲苯二异氰酸酯（ＴＤＩ）,不同结构的二醇扩链剂为硬段,采用溶液二步法合成了不同硬段结构的聚丁二烯聚氨酯弹性体,用ＴＥＭ、ＳＥＭ、ＷＡＸＤ、ＳＡＸＡ、ＤＳＣ对聚合物进行了表征,表明,聚合物具有微相分离的结构特征,不同的溶剂对聚合物的形态有较大的影响。烷基扩链剂的链长对聚合物的结晶无影响,而缩二醇扩链剂的链长对聚合物的结晶有较大的影响     

新型聚氨酯-酰亚胺聚合物的性能研究

用“二步法”合成了含二氮杂奈酮结构聚氨酯-酰亚胺(PUI-DHPZ)嵌段聚合物。通过TG、力学强度以及溶解性分析测试,研究了PUI-DHPZ聚合物试样的性能及二酐含量对其的影响。结果表明,PUI-DHPZ聚合物具有良好的热性能,其中半寿温度比聚氨酯(PU)提高了51℃;拉伸强度随二酐含量变化呈现出先增大后减小的趋势,以PUI-DHPZ-50拉伸强度最大,扯断伸长率呈单一下降趋势;聚合物在强极性有机溶剂中有较好的溶解性能。     

侧链含氟紫外光固化水性星形聚氨酯的制备及性能

采用十三氟辛醇(TEOH-6)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、二乙醇胺(DEOA)自制单端羟基含氟二元醇(DE-TEOH);采用二羟甲基丙酸(DMPA)和季戊四醇(PER)自制八羟基多元醇(DI-PE-8)。使用傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)和核磁共振氢谱仪(1 H-NMR)对产物的结构进行分析,并将产物用于改性水性聚氨酯,采用无皂相反转乳化工艺制备了侧链含氟紫外光固化水性星形聚氨酯(UV-WFPU),并对胶膜的表面相结构和性能进行了表征,考察了DE-TEOH用量对胶膜相结构及性能的影响。结果表明:与传统聚醚型聚氨酯相比,UV-WFPU存在明显微相分离结构,且随着DE-TEOH添加量的增加,UV-WFPU胶膜的吸水率大幅下降、接触角增加、热稳定性提高。     

聚氨酯-丙烯酸酯-苯乙烯复合水分散液的粒径及形态

采用原位乳液聚合法制备了水性聚氨酯-丙烯酸酯-苯乙烯(WPUAS)复合水分散液,研究了NCO/OH摩尔比、PU预聚物/MMA/ST质量比、羧基含量及羧基中和度对分散液粒子尺寸及形态的影响。结果表明,NCO/OH摩尔比减小、羧基含量增大及羧基中和度提高,都会导致分散液粒径减小;PU/(MMA+ST)质量比越小,粒径越大,粒子形态越不规整;MMA/ST质量比的变化对粒径影响不明显。