用于高得率浆纸张增白的二苯乙烯型水性聚氨酯荧光乳液的合成及其性能

为了改善二苯乙烯型荧光增白剂的光异构现象及在高得率浆纸表面的吸附性,以三聚氯氰为交联单体,将4,4'-二氨基二苯乙烯-2,2'-二磺酸、乙醇胺和对氨基苯磺酸依次引入同一个分子中制得荧光单体（SFBs）,进一步将其作为扩链剂制备了二苯乙烯型水性聚氨酯荧光(SWPU)乳液。采用¹H NMR、FTIR、UV-vis、荧光光谱、乳液粒径分析仪和稳定性分析仪等对所制备的荧光单体和乳液的结构和性能进行表征,最后其SWPU乳液用于高得率（杨木化机浆APMP）纸张表面施胶,通过紫外光加速老化试验对比了空白纸样和经SWPU乳液涂布后纸样的白度值,通过抗张强度检测、纸样吸水性Cobb值检测对比纸样的物理性能变化。结果发现,制备的二苯乙烯型水性聚氨酯荧光乳液粒径分布窄,平均粒径为66.78nm,乳液稳定性良好,经SWPU乳液涂布后的纸样初始白度比空白纸样增加了15.6%(ISO);经48h光老化处理,空白纸样白度降低了17.56%(ISO),而涂布纸样的白度只降低了13.39%(ISO);另外,涂布后纸样的抗张强度增大,Cobb值减小;说明制得的SWPU乳液在高得率浆纸表面有良好的吸附性,并具有一定的增白、抑制纸张返黄和提高纸张物理强度效果。     

UV固化水性聚氨酯丙烯酸酯的合成与性能

以异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、聚醚二元醇(DL-1000)、二羟甲基丙酸(DMPA)和甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)为主要原料合成了具有感光性能的水性聚氨酯丙烯酸酯(PUA)乳液,通过红外光谱对其结构进行了表征。其与活性稀释剂二缩三丙二醇二丙烯酸酯(TPGDA)、光引发剂混合均匀得到水性紫外光(UV)固化树脂。通过涂膜性能测试,研究了各配方组分、UV固化条件等对涂膜性能的影响。结果表明:适宜的DMPA质量分数为5.5%～6.0%,NCO/OH物质的量比为1.55∶1,TPGDA质量分数为10%,光引发剂为TPO,其用量为总树脂质量的4%,光照时间为7.0 s,以其制得的PUA树脂外观、贮存稳定性和耐黄变性良好,涂膜的综合性能最佳。     

阴离子型水性聚氨酯的合成及其性能研究

以聚醚二元醇（N220）和甲苯二异氰酸酯（TDI）为主要原料,以二羟甲基丙酸（DMPA）为亲水扩链剂,1,4-丁二醇（BDO）和乙二胺（EDA）为小分子扩链剂,三乙胺（TEA）为中和剂制备一系列不同配方组成的水性聚氨酯乳液。研究亲水扩链剂含量对乳液及其胶膜性能的影响。结果表明：DMPA的含量在4%~8%之间可获得比较稳定的乳液。随着DMPA含量的增加,乳液的粒径逐渐减小,粒径分布变窄,胶膜的吸水率增加,拉伸强度增大,断裂伸长率减小。综合考虑,DMPA的含量为6%时,胶膜性能较好。DSC分析表明,随着DMPA含量的增加,水性聚氨酯微相分离的程度增大。扫描电子显微镜（SEM）测试,可以清楚看到分布均匀的纳米水性聚氨酯球形粒子。     

具有良好贮存稳定性和力学性能的耐黄变水性聚氨酯的制备及表征

以异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)与聚四氢呋喃(PTMEG)为原料,制备并表征了一种本体型耐黄变水性聚氨酯材料,探讨了稀释倍率等对水性聚氨酯乳液贮存稳定性的影响。通过探究2,2-二羟甲基丙酸(DMPA)用量对乳液稳定性的影响,确定了在水性聚氨酯中DMPA的适宜含量,同时对脂肪族水性聚氨酯和芳香族水性聚氨酯的耐黄变性能及其黄变原理进行分析,探究了不同r(n((-NCO):n(-OH))值时,DMPA与1,4-丁二醇(BDO)协同扩链制备耐黄变水性聚氨酯的力学性能变化规律。     

可降解水性聚氨酯的合成及其性能研究

以L-赖氨酸二异氰酸酯为硬段,聚ε-己内酯二元醇(PCL)为软段采用两步法合成了无毒、可生物降解型水性聚氨酯,研究了R值、扩链剂用量以及预聚温度对乳液及涂膜性能的影响。结果表明,当R值为1.5、扩链剂1,4-丁二醇用量为4%、预聚温度为80℃时所合成的水性聚氨酯乳液性能最优。力学性能测试表明其具有良好的机械性能,拉伸强度可达46.5 MPa;80 d后水解降解质量损失达42%,说明所制备的聚氨酯具有可降解性,是一种具有广泛应用前景的生物医用材料。     

阴离子型水性聚氨酯的合成及其性能研究

以甲苯二异氰酸酯(TDI)、聚丙二元醇(N210)为主要原料,二羟甲基丙酸(DMPA)为亲水性扩链剂,1,4-丁二醇(BDO)和乙二胺(EDA)为小分子扩链剂,采用预聚体法合成了系列阴离子型水性聚氨酯乳液。讨论了硬段含量、DMPA用量、-NCO／-OH物质的量比值及扩链剂用量对水性聚氨酯乳液及胶膜性能的影响,得出了制备阴离子型水性聚氨酯的最佳配方。     

水性聚氨酯涂料合成及其性能研究

以异佛尔酮二异氰酸酯和聚醚多元醇为主要原料合成水性聚氨酯乳液。其中,采用二羟甲基丙酸（DMPA）为亲水扩链剂,制备了一系列的阴离子水性聚氨酯（CWPU）乳液,。同时还研究了CWPU乳液制备过程中的影响因素和CWPU乳液涂膜的接触角和结合强度。研究表明,当DM—PA的质量分数为7．0％～8．0％,中和度为70％～80％时,得到CWPU乳液具有较好的流动性能。随着DMPA含量增加,CWPU乳液涂膜耐水性先增加后减小;随着中和度的提高,粘度和结合强度均有显著地提高,其中最大结合强度在418N。     

水性丙烯酸酯聚氨酯乳液的合成及性能

以异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、聚醚二元醇(N210)、甲基丙烯酸甲酯(MMA)等为原料,采用种子乳液聚合法制备了水性丙烯酸酯聚氨酯(PUA)乳液。探讨了异氰酸根指数R,二羟甲基丙酸(DMPA)、三羟甲基丙烷(TMP)和甲基丙烯酸甲酯(MMA)等用量以及中和度对PUA乳液及其漆膜性能的影响,获得了PUA乳液的最佳合成条件:R=1.3,DMPA添加量为PU质量的6%,TMP和MMA的添加量分别为PUA质量的1%和30%,中和度为90%~100%。红外光谱分析表明,成功合成了PUA乳液。在优化条件下制备的乳液外观呈蓝色半透明状,平均粒径71.89 nm,黏度为66.13 mPa·s,具有较好的稳定性。以该乳液制备的漆膜附着力1级,硬度H,吸水率13.84%,具有较好的耐醇性。     

水性聚氨酯压敏胶的合成及其性能表征

以异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、聚醚多元醇(N220、N210)、二羟甲基丙酸(DMPA)和三羟甲基丙烷(TMP)为主要原料制得了环保交联型水性聚氨酯(WPU)压敏胶,讨论了n(-NCO)/n(-OH)比值、交联剂用量以及聚醚相对分子质量大小对该压敏胶性能的影响。研究结果表明,由N220合成的WPU压敏胶的初粘力优于由N210合成的WPU压敏胶;随着n(-NCO)/n(聚醚中-OH)比值的减小,压敏胶的初粘力提高,持粘力呈先降后增再降的趋势;适度的交联可以提高压敏胶的粘接强度;当n(-NCO)∶n(聚醚中-OH)为2.5∶1、n(TMP中-OH)∶n(聚醚中-OH)为1∶3.0时,压敏胶的综合性能优异,初粘力达到13号钢球,持粘力达到23.1h,180°剥离强度达到20.14N/(20mm)。     

不同结构的水性聚氨酯的合成及其性能研究

选用不同的软链段比例、不同的异氰酸酯比例和不同的扩链剂制备了水性聚氨酯(WPU),并讨论了n(-NCO)∶n(聚醚和聚酯中-OH)比值和R值的变化对WPU性能的影响。研究结果表明,在预聚反应中,当软链段中n(聚醚)∶n(聚酯)比值为0.5∶0.5、异氰酸酯中n(TDI)∶n(MDI)比值为0.5∶0.5、w(-COOH)为1.0%时,选用DEG为扩链剂、固定R值为1.3左右,可以得到性能优越的WPU。     

荧光增白剂CBS合成路线的改进

以对氯氯节、亚磷酸三甲酯、邻磺酸苯甲醛为原料，经阿尔布卓夫重排反应，生成对氯节基磷酸酪，然后在有机碱作用下与邻磺酸苯甲醛发生Witting-Horner缩合反应，制得了4—氯—二苯乙烯—2-′—磺酸中间体，再经镍催化体系催化制得4，4′—二(2—磺酸基苯乙烯基)联苯(荧光增白剂CBS)。利用该工艺制备荧光增白剂CBS的总收率可达到66．4％，同时避免了以强刺激物4，4′—二氯甲基联苯为中间原料的老工艺合成路线。     

水性聚氮酯的合成及其激活反应研究

聚乙二醇（PEG-1000）与甲基六氢苯酐（MHHPA）在催化剂XCT-cat81的存在下生成聚酯多元醇,再在催化剂XCT-cat57存在下,再与二苯基甲基4,4’-二异氰酸酯（MDI）反应生成聚氨酯预聚体,最后用苯酚封端制得水性聚氨酯。使用FTIR红外光谱仪分别对聚酯多元醇和水性聚氨酯进行了表征。使用大分子聚胺XCT-802及低分子二乙烯三胺（DETA）两种固化剂研究了水性聚氨酯封端基的激活反应,讨论了二种固化剂在不同固化温度与固化时间对水性聚氨酯木材黏结强度的影响。     

磺酸盐型水性聚氨酯的合成与性能研究

以聚己二酸丁二醇酯(PBA)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)和乙二胺基磺酸钠(A-95)为主要原料,合成了系列磺酸盐型水性聚氨酯(WPU);研究了磺酸盐含量和扩链时间对WPU性能的影响,分析了磺酸盐型WPU的生产工艺。研究结果表明,磺酸盐型和羧酸型WPU的红外吸收差别不大,磺酸盐含量越高,预聚体粘度就越大,乳液外观也越好,胶膜的机械强度也就越高;扩链时间越长,乳化前预聚体粘度就越大;当w(磺酸盐)=1.5%、扩链时间为25min时磺酸盐型WPU的综合性能最好,此时乳液粘度为37mPa·s、固含量为50%,胶膜的拉伸强度为14.06MPa;磺酸盐型WPU的生产工艺比DMPA型WPU更加简单、高效和环保,并可以实现连续化生产。     

荧光增白剂CBW生产工艺改进

研究了荧光增白剂CBW合成及后处理工艺,结果表明,合成中用固体甲醇钠替代传统氢氧化钾作催化剂,重结晶时适量加入络合剂,CBW产品收率从80%提高到95%,含量从86.0%提高到96.0%,降低了生产成本,同时也有利于环境保护。     

松香基荧光水性聚氨酯的制备及性能

以异佛尔酮二异氰酸酯（IPDI）、丙烯酸松香加成物与甲基丙烯酸2-羟乙酯酯化物（RAG）为原料,二羟甲基丙酸（DMPA）为亲水扩链剂,5,7-二羟基-4-甲基香豆素（DHMC）为荧光扩链剂,成功制备了稳定性好的松香基荧光水性聚氨酯乳液（FWPU）。采用核磁共振氢谱、红外光谱、紫外光谱等对FWPU进行了结构表征,探讨了DHMC用量、猝灭剂1,4-对苯二酚（HQ）对FWPU荧光性能的影响,测试了聚氨酯膜的紫外防护性能。结果表明,DHMC成功接枝到聚氨酯主链上,随着其用量的增加,FWPU的荧光强度逐渐增大,用量为1%时荧光强度最大（达5002）;相比于DHMC,FWPU的荧光强度明显增大;HQ对FWPU荧光猝灭效果明显。加入DHMC,聚氨酯的紫外线防护系数从6.86增加到12.27,紫外防护性能得到改善,耐水性也有一定的提高。     

原料及合成工艺对水性聚氨酯性能的影响

用不同聚醚以及不同的合成工艺制备了性能不同的水性聚氨酯乳液,研究了原料以及合成工艺对乳液和胶膜性能的影响。结果表明:用四氢呋喃-氧化丙烯共聚二醇制备的WPU性能比用聚氧化丙烯二醇制备的WPU的综合力学性能好,并且在分散的同时进行中和以及分散时将水加入到预聚体中进行乳化所得到的乳液比较稳定,而且两步法较一步法制的乳液分散性好,但胶膜力学性能方面,一步法好。     

溶剂对荧光增白剂OB合成工艺的影响

以噻吩-2,5-二羧酸和邻氨基对叔丁基苯酚为主要原料合成荧光增白剂OB,在氮气保护下,加入适量催化剂,反应控制在140~150℃和210~220℃两个温度段进行,探讨不同溶剂及用量对收率的影响。结果表明,以三氯化苯为溶剂,其用量控制在2 L/mol噻吩-2,5-二羧酸,并在回流管中加甲苯作为助溶剂,在此条件下,合成得到的荧光增白剂OB熔点200~201℃,含量99%以上,收率86%以上。     

彩色水性聚氨酯乳液的研究

论述了水性颜料与彩色水性聚氨酯乳液的制备,研究了颜料的加入对水性聚氨酯性能的影响,比较了不同分散剂对颜料分散稳定性作用的差异,同时探讨了分散剂和增稠剂的作用原理。     

聚酯型阳离子水性聚氨酯乳液的合成研究

采用聚酯二醇(JW2503)、甲苯二异氰酸酯(TDI)、N-甲基二乙醇胺(MDEA)为基本原料，用丙酮法合成了聚酯型阳离子水性聚氨酯乳液。讨论了NC0／OH量比、MDEA的加入方式及其用量、反应温度等因素对乳液性能的影响。实验结果表明，当合成条件为：NCO／OH量比为2．7，MDEA的用量占树脂的6％-7％，且采用饥饿加料的方式滴加MDEA，初聚体合成温度为60—65℃，引入亲水扩链基团的扩链反应温度为40℃，中和度90％-100％时，合成的聚酯型阳离子水性聚氨酯乳液具有较好的贮存稳定性，且涂膜的耐水性和机械性能良好。