聚氮酯中性施胶剂的制备及应用

在催化剂和少量助溶剂的作用下．以单硬脂酸甘油酯、异氟尔酮二异氰酸酯(IPDI)为原料合成了一种聚氨酯(PU)预聚体,以N-甲基二乙醇胺(MDEA)为亲水性扩链剂,通过HCl中和反应制备了一种新型的自乳化阳离子聚氨酯乳液。用FT-IR、激光粒径仪、X-射线衍射仪和纸张物理性能检测的手段对聚合物结构、乳胶粒子形态以及应用性能进行了表征,并研究了n(NCO)/n(OH)、扩链剂用量和中和程度对乳液稳定性和施胶性的影响。结果表明:n(NCO)/n(OH)=1．95～2．05,n(HCl)/n(MDEA)=1．0～1．2,MDEA用量为14%～16%,此时制得的阳离子聚氨酯乳液具有理想的乳液稳定性,胶乳颗粒较细,粒径分布也较窄,粒子尺寸＜1．320μm。聚氨酯乳液施胶剂提高了施胶度和纸张强度。     

阳离子型聚氨酯/丙烯酸酯核壳乳液表面施胶剂的制备

以异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、聚醚二醇(PTMG2000)、N-甲基二乙醇胺(MDEA)、苯乙烯(St)和丙烯酸丁酯(BA)等为主要原料制备了无溶剂阳离子型聚氨酯/丙烯酸酯核壳乳液表面施胶剂,系统研究了n(—NCO)∶n(—OH)、MDEA用量以及m(St)∶m(BA)等对制备表面施胶剂性能的影响,并通过红外光谱(FT-IR)、热重分析(TGA)等对其进行了表征。结果表明,当n(—NCO)∶n(—OH)=1.0～1.1,MDEA用量为6%(对单体总质量),m(St)∶m(BA)=2.0时,纸张施胶度可达到120s,纸张耐折度可提高42%,抗张强度可提高68%。     

阳离子型水性聚氨酯羊毛防缩乳液的制备工艺研究

以聚氧化丙烯二醇(PPG-2 000)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、N-甲基二乙醇胺(MDEA)、甲乙酮肟(MEKO)为主要原料合成阳离子型水性聚氨酯乳液(CWPU)。通过红外光谱(FTIR)对CWPU进行表征。研究了工艺参数对反应体系的影响,确定了合成整理剂的工艺配方为n(NCO)/n(OH)=1.30～1.39、MDEA用量6.0%、n(MEKO)/n(NCO)=1.2;预聚反应最佳条件为80℃×150 min,亲水扩链阶段最佳反应条件为50～55℃×90 min,封端阶段最佳反应条件为45℃×90 min。整理剂用量为40 g/L时有明显的防毡缩效果,达到羊毛织物8%的机可洗标准。     

水性聚氨酯性能对柔性链段结构的依赖性及对纸张的增强作用

以聚四氢呋喃二元醇(PTMG,Mn=1000)、聚己内酯二元醇(PCL,Mn=1000)作为柔性链段制备得到了一系列不同柔性链段的水性聚氨酯纸张表面施胶液,通过傅里叶红外(IR)、原子力显微镜(AFM)和Zeta粒径分析等方法研究了聚合物的物性关系;并讨论了不同n(NCO)/n(OH)(R值)比值条件下,PTMG型施胶液与PCL型施胶液对于纸张耐折度和湿强度的影响。结果表明:当n(NCO)/n(OH)=1.2～2.0,w(DMPA)=9.25%时,乳液粒径在30～100nm之间,乳液透明稳定;AFM表明PTMG型涂膜表面粗糙度低;应力应变结果说明PCL型涂膜力学性能及耐水性更佳;PCL型聚氨酯施胶液对纸张耐折度和湿强度的提高明显优于PTMG型聚氨酯施胶液;对于PCL型施胶液,R=1.8时纸张耐折度达到1075次,R=2.0时湿强度为33.78%。     

阳离子型水性聚氨酯固色剂的合成及应用

介绍了阳离子型水性聚氨酯固色剂的合成及应用,分析了合成反应温度、时间、聚醚分子质量及其混合聚醚多元醇组分量比[n(PPG-1 000)∶n(PEG-1 000)]、阳离子扩链剂N-甲基二乙醇胺(MDEA)用量等对产物固色效果的影响,确定了合成的优化条件:n(—NCO)/n(—OH)=2.0,n(PPG-1 000)∶n(PEG-1 000)=1∶1,MDEA 7.5%(对预聚体质量),55℃反应2 h.同时优化该固色剂的应用工艺条件:两浸两轧活性染料染色棉织物(固色剂60 g/L,轧余率80%)→预烘(80℃,3 min)→烘焙(130℃,3 min).     

氮丙啶/聚氨酯复配乳液膜性能表征及其表面施胶性能

采用氮丙啶对阴离子水性聚氨酯交联改性,制备了氮丙啶改性水性聚氨酯乳液。研究表明:当n(NCO)/n(OH)=1.6,氮丙啶用量为2.5%时,此水性聚氨酯乳液具有优异的表面施胶性能,以质量分数为1%的氮丙啶/聚氨酯复配乳液进行表面施胶时,纸张的耐折度达到125次,湿强度为36.2%,施胶度为67s。通过红外、力学性能及原子力显微镜对聚合物结构及膜性能进行了表征,红外表明氮丙啶与聚脲氨酯链段参加反应生成酯;力学性能显示聚氨酯胶膜的拉伸性能得到提高,断裂伸长率变小;原子力显微镜显示氮丙啶/聚氨酯复配乳液膜表面粗糙度增加,提高了纸张表面的施胶度。     

TDI-MDI型水性聚氨酯贴合料的制备及应用

采用磺化聚酯二元醇(S-44)和二羟甲基丙酸(DMPA)引入复合亲水基团,以甲苯二异氰酸酯(TDI)、4-4'-二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)、聚己二酸乙二醇酯(PEA)、三羟甲基丙烷(TMP)等为主要原料,制备了TDI-MDI型的高固含水性聚氨酯分散体,讨论了磺化聚酯的用量、MDI/TDI比、n(NCO)/n(OH)对WPU的乳液及其胶膜性能的影响。结果表明:当n(S-44)/n(PEA)=7/3,w(DMPA)=1.4%,n(MDI)/n(TDI)=4/6,n(NCO)/n(OH)=1.50时,乳液固含量达到53.4%,黏度305c P(25℃),贮存稳定性和成膜物力学性能好。应用表明:制得的WPU贴合料可用于PU/PVC革生产线,上料量为70~80g/m~2时,PVC与涤纶基布的贴合强度达到35N/25mm以上,恒温恒湿7d后为20N/25mm以上。     

高固含量水性聚氨酯乳液的制备及其性能研究

以聚四氢呋喃二醇(PTMG)为软段,甲苯二异氰酸酯(TDI)为硬段,二羟甲基丙酸(DMPA)为亲水扩链剂,通过丙酮法制得了一系列聚氨酯预聚体,按不同n(—NCO)/n(—OH)(R值)及DMPA质量分数复配后分散成混合型水性聚氨酯乳液(WPU).考察R值、DMPA质量分数对复合型乳液及胶膜性能的影响.结果表明:不同R值复配所得乳液固含量没有明显提高;R=1.8,w(DMPA)=3%与w(DMPA)=6%的预聚体按质量比3/1复配,能制备固含量达48%左右的水性聚氨酯乳液,其胶膜的耐水性及机械性能处于中间水平.     

自交联两性丙烯酸共聚物乳液的制备及其对环压强度的影响

以聚乙烯醇(PVA)为分散剂,丙烯酸(AA),丙烯酰胺(AM)、丙烯腈(AN),γ-甲基丙烯酰氧丙基三甲基硅烷(K H570)、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(DMC)为单体,通过无皂乳液共聚制备了自交联两性丙烯酸共聚物浆内环压强度增强剂.讨论了各单体用量对纸张环压强度的影响,实验结果表明,较佳合成条件为:无皂种子乳液聚合,反应温度85℃,反应时间5h,w(AN)=5%-6%,w(AM)=5%,w(KH570)=1%～1.2%,w(PVA)=2%～3%.w(KPS)=0.1%,n(DMC)/n(AA)=1.6:1.0.当浆内添加量为0.4%时,可使环压指数提高22.6%.     

聚碳酸酯基阳离子水性聚氨酯的合成及表征

以聚碳酸酯二元醇、异佛尔酮二异氰酸酯和N-甲基二乙醇胺为主要原料,采用丙酮法合成了一系列聚碳酸酯基阳离子型水性聚氨酯。研究了异氰酸根与羟基摩尔比(n(—NCO)/n(—OH))的变化,对乳液贮存稳定性、膜的耐热性、耐水性以及力学性能的影响。结果表明:随着n(—NCO)/n(—OH)的增加,乳液的存储稳定性良好,聚合物膜的玻璃化转变温度有所升高,耐热性能略有下降。     

Preparation,characterization, and water resistance of cationic acetylated starch‐g‐poly(styrene‐butyl acrylate) surfactant‐free emulsion

Cationic acetylated starch‐g‐poly(styrene‐butyl acrylate) surfactant‐free emulsion (CAS‐g‐poly(St‐BA)) was synthesized by graft copolymerization of styrene (St) and butyl acrylate (BA) onto CAS using FeSO₄–H₂O₂ redox initiator. The maximum graft of 55.68% was derived when H₂O₂ concentration, monomer concentration, and St/BA ratio were 9%, 130%, and 1:1, respectively. The results obtained from FTIR, NMR (H¹ NMR and C¹³ NMR), XRD, SEM, and thermogravimetric analysis (TGA‐DTG) confirmed graft copolymerization of St and BA onto CAS. And it was demonstrated that film‐forming properties of starch were greatly improved via grafting St and BA onto starch. It was also found that paper sized with CAS‐g‐poly(St‐BA) exhibited higher ring crush index and bursting strength than paper sized with cationic potato starch (CS) and CAS, as well as much lower water absorption, which is further verified by contact angles results.     

纳米填料在表面施胶剂中的应用

以苯乙烯(St)、丙烯酸丁酯(BA)为单体,十六烷三甲基溴化铵(CTAB)为阳离子乳化剂,乳化剂OP-10为乳化剂,过硫酸铵(APS)为引发剂,分别加入气凝胶、纳米二氧化硅、蒙脱土3种纳米材料,采用乳液聚合技术合成了阳离子表面施胶剂。较优合成组分是:m(St):m(BA)=1.5;w(CTAB)=2.8%;w(OP-10)=1%,w(蒙脱土)=0.5%。并主要对施胶纸张的印刷性能做了测试,与同等条件下未加纳米填料的表面施胶剂相比,纸张的色密度明显提高。     

无机锆盐-阳离子PVA共聚物乳液的研究及应用

以阳离子PVA为分散剂,苯乙烯（St）、丙烯酸丁酯（BA）为单体,甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵（DMc）为功能单体,利用无皂乳液聚合技术制备了一种阳离子乳液表面施胶剂。在制备阳离子PVA乳液表面施胶剂时,将无机的氧氯化锆引入有机乳液中提高施胶剂的应用效果,讨论了反应条件的变化对乳液稳定性及施胶应用效果的影响。确定了较佳的合成条件：m（St）：m（BA）=1．5：1,m（DMC）／{m（st）＋m（BA）}=0．20,w（H2O2）=2．5％,n（H2O2）：n（FeSO4）=0．05,氧氯化锆的用量为0．4％,PH=3～4,反应温度80℃,反应时间6h。聚合物乳液在纸上施胶后纸张的施胶度、耐破度、抗张力相对SAE施胶剂分别可以提高87％、11％、50％。     

乙二醛改性淀粉基苯乙烯丙烯酸酯乳液的制备及其表面施胶性能

利用低黏度阳离子淀粉(CS-8)的乳化、分散作用,采用无皂乳液聚合的方法,以苯乙烯(St)、丙烯酸丁酯(BA)、甲基丙烯酸甲酯(MMA)和甲基丙烯酸二甲基氨基乙酯(DM)为主要原料,合成核壳型阳离子苯乙烯丙烯酸酯乳液(SAE),并引入乙二醛对淀粉基SAE进行改性。讨论了制备条件对乳液性能和施胶性能的影响,并对乙二醛改性SAE与未经乙二醛改性SAE、商品苯丙乳液8906的表面施胶性能进行了比较。实验结果表明:当w(CS-8)=8%,m(St)/m(BA)=9:11,w(乙二醛)=10%时,所制SAE乳液性能优异,施胶效果良好。添加乙二醛对淀粉基SAE进行改性提高了乳液对纸张憎水性能和物理强度的改善作用,其施胶效果优于商品苯丙8906。     

阴离子自交联苯丙乳液的成膜抗水性能研究

以苯乙烯(St)、甲基丙烯酸甲酯(MMA)为硬性单体,丙烯酸丁酯(BA)为软性单体,N-羟基甲基丙烯酸酰胺(N-MA)为自交联单体,以丙烯酸(AA)、α-甲基丙烯酸(MAA)作为功能单体,采用预乳化种子乳液聚合法合成了稳定的自交联苯丙乳液。考察了苯乙烯用量、乳化剂用量、自交联单体用量及功能单体用量对乳液涂膜吸水率的影响,结果发现,稳定自交联苯丙乳液的适宜合成条件为软硬单体质量比mBA∶(mSt+mMMA)为0.9～1.1,St用量在25%～27%,乳化剂用量为1.5%～2.5%,阴离子和非离子乳化剂配比为1∶1,N-MA用量为2.5%,AA和MAA用量均为0.5%,此条件下合成乳液的转化率达到95%以上,涂膜抗水性好,膜平滑、透明且无气泡,可见该自交联苯丙乳液有着较优异的稳定性、成膜性和涂膜抗水性。     

阳离子含氟苯丙共聚物表面施胶剂的制备及应用

在氧化还原体系中,以淀粉为主链,苯乙烯(St)、丙烯酸丁酯(BA)、甲基丙烯酸十二氟庚酯(FM)、N-羟甲基丙烯酰胺(HMAM)和二甲基二烯丙基氯化铵(DMDAAC)为单体,通过无皂乳液聚合制备了阳离子含氟苯丙共聚物瓦楞纸表面施胶剂,并通过红外光谱(FT-IR)、静态接触角和扫描电镜(SEM)进行了表征。结果表明,最佳合成工艺是:m(单体):m(淀粉)=2,m(St):m(BA)=2.5,m(过硫酸钾):m(淀粉)=0.5,w(FM)=0.3%。当施胶浓度为0.6%时,施胶度可达5min。     

壳聚糖接枝苯丙共聚物乳液的制备和表征

在H2O2-FeSO4双组分氧化还原体系中,以壳聚糖为主链,以苯乙烯(St)、丙烯酸丁酯(BA)、N-羟甲基丙烯酰胺(HMAM)和二甲基二烯丙基氯化铵(DMDAAC)为主要单体,通过无皂乳液聚合制备了壳聚糖接枝苯丙共聚物乳液,并将其用作文化用纸的表面施胶剂,通过红外光谱(FT-IR)、静态接触角和扫描电子显微镜(SEM)对壳聚糖接枝苯丙共聚物乳液进行了结构和性能表征。结果表明,壳聚糖接枝苯丙共聚物乳液较佳的合成条件为:m(单体)/m(壳聚糖)=25,m(过硫酸钾)/m(壳聚糖)=3,m(FeSO4)/m(H2O2)=0.03,HMAM用量6%(对乳液质量),m(St)/m(BA)=2.5;壳聚糖接枝苯丙共聚物乳液可提高文化用纸的施胶度、印刷表面强度、耐破度和抗张强度。     

阳离子PSBD与氧化淀粉用于瓦楞原纸的表面施胶

在高分子分散剂中加入苯乙烯(St)、丙烯酸丁酯(BA)和甲基丙烯酸二甲胺基乙酯(DM)进行无皂乳液聚合得到了阳离子共聚物(PSBD),并对其和氧化淀粉不同配比的混合物在瓦楞原纸表面施胶中的应用进行了研究。讨论了PSBD用量、氧化淀粉用量、pH值和温度对瓦楞原纸性能的影响。结果表明:对瓦楞原纸表面施胶的最佳条件是:氧化淀粉用量5%(对绝干纸),PSBD用量0.6%(对绝干淀粉),温度65℃,pH值5.5,在此条件下,瓦楞原纸的Cobb值为36g·m-2,抗张指数为36.4N·m·g-1,环压指数为8.15N·m·g-1,与原纸相比较,抗张指数和环压指数分别提高了63.2%和81.9%;与单独使用氧化淀粉相比较,抗张指数和环压指数分别提高了15.6%和26.7%,达到A级标准。     

改性苯乙烯丙烯酸酯乳液及其在表面施胶中的应用

利用高分子质量、低黏度淀粉(CS-8)的乳化、分散作用,以苯乙烯(St)、丙烯酸丁酯(BA)、甲基丙烯酸甲酯(MMA)为主要原料,引入功能性单体,采用核壳聚合法制备了阳离子苯乙烯丙烯酸酯(SAE)乳液。重点研究了功能性单体对SAE乳液性能及表面施胶效果的影响,并与商品苯丙类施胶剂8906及AKD进行了比较。结果表明,选用甲基丙烯酸二甲基氨基乙酯(DM)为阳离子单体(用量2%),松香为抗水性功能单体,SAE乳液的综合性能较佳。经SAE施胶后,喷墨打印纸的抗水性能和抗张强度均得到明显改善。将以DM、松香为功能性单体所制SAE乳液与苯丙类施胶剂8906及AKD进行比较,发现其对纸张抗水性能和物理强度的改善作用明显优于商品AKD,稍优于苯丙类施胶剂8906。     

苯乙烯-马来酸酐作分散剂的丙烯酸酯聚合物表面施胶剂的制备及应用

用溶液聚合法制备了苯乙烯-马来酸酐(SMA)共聚物,经氨水水解,得到水溶性高分子分散剂。以此作为高分子分散剂与苯乙烯(St)、丙烯酸(AA)、丙烯酸丁酯(BA)和丙烯酸羟乙酯(HEA)进行无皂乳液聚合制备出丙烯酸酯聚合物表面施胶剂。应用实验表明,单独使用进行表面施胶后的纸张有良好的抗水性能,施胶后的纸张施胶度可达120s,其抗张强度、耐破度、耐折度和环压强度分别可以提高21%、12.5%、26%和12.3%。