基于二硫键的自修复水性聚氨酯的制备与性能研究

以芳香二硫化合物2,2'?二氨基二苯二硫醚（AD）为原料,制备了一种自愈性水性聚氨酯（WPU）材料。利用全反射傅里叶变换红外光谱仪、拉曼光谱仪、热失重分析仪、粒径分析仪、热台偏光显微镜和接触角仪对改性材料进行了结构表征与性能测试,探讨了聚氨酯材料的热稳定性、表面疏水性、自修复性能的变化。另外,通过拉伸测试,定量评价了材料的拉伸性能和自愈合效率。结果表明,AD成功引入到WPU分子链中;随着AD含量的增加,改性材料的热稳定性逐渐下降;表面疏水性提升,样品WPU?3的静态接触角达到了81.2 °;拉伸强度由WPU?0的1.1 MPa增至WPU?3的5.6 MPa;同时,在中等愈合温度（80 ℃）下,样品WPU?1加热3 h后可以使拉伸应变的愈合效率达到81 %左右。     

一种含磷自修复水性聚氨酯的合成及性能

采用异佛尔酮二异氰酸酯（IPDI）和聚丙二醇（PPG）为原料,通过前扩链的方式将二羟乙基二硫化物（HEDS）引入到水性聚氨酯（WPU）分子链中,并用含磷阻燃剂OP550进行阻燃改性,成功制备了兼具阻燃和自修复两种特殊功能的水性聚氨酯（OHWPU）,研究了阻燃剂OP550对本征型自修复水性聚氨酯的性能影响。结果表明,OP550含量为20%时制备的OHWPU（OHWPU-20%）极限氧指数达到29.0%,相比HWPU提高了7.4%;在80 ℃,修复时间为3 h的条件下,OHWPU-20%的拉伸强度为4.71 MPa,损伤后的自修复效率达到107.9%。     

高性能自修复水性聚氨酯制备及性能

首先将自制的5-(2-羟乙基)-6-甲基-2-氨基脲嘧啶(UPy)作为扩链剂与聚四氢呋喃(PTMG)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)进行预聚,然后将预聚物与亲水性扩链剂2,2-二羟甲基丙酸(DMPA)反应进行扩链,利用"丙酮法"制备了一种高性能自修复水性聚氨酯材料.通过傅里叶变换红外光谱、核磁共振氢谱对制备的材料进行结...     

力学强度对自修复水性聚氨酯修复行为的影响

合成一系列基于双硫键动态交换的自修复水性聚氨酯,研究了硬段含量、交联剂用量对自修复水性聚氨酯力学性能的影响以及力学强度对其自修复行为的影响,并探讨了自修复行为对修复温度和时间的响应机制以及该类聚氨酯的自修复机理。结果表明：随着硬段含量和交联剂用量的提高,聚氨酯的力学强度提高;当水性聚氨酯的力学强度从 28 MPa提高至 40. 3 MPa,自修复性能呈现下降趋势,当力学强度达 40 MPa时,几乎不能修复（修复率 4%）;对力学强度 <30 MPa的样品,随着修复温度的提高和修复时间的延长,其自修复率提高,但对于高力学强度（ ≥40 MPa）的样品,即使升高温度和延长时间,其自修复率仍十分有限（修复率 13%）。自修复机理研究表明：体系内双硫键的动态交换和氢键的热可逆协同作用是其自修复的主要原因。     

水性聚氨酯胶粘剂的合成与性能研究

采用芳香族聚酯二元醇与二异氰酸酯反应合成了一系列水性聚氨酯胶粘剂,探讨了影响水性聚氨酯稳定性、机械性能及热性能等的有关因素.研究发现用芳香族聚酯二元醇与TDI/HDI合成的水性聚氨酯乳液有较好的稳定性,当控制NCO/OH物质的量比为1.4左右,扩链剂EDA的加入量约为3%时,水性聚氨酯胶粘剂有较好的综合性能.     

阳离子水性聚氨酯的合成与性能

采用不同聚合工艺对5种聚酯或聚醚二元醇、4种二异氰酸酯与N.甲基二乙醇胺亲水扩链剂合成阳离子水性聚氨酯进行了研究.结果表明,多元醇中加入亲水扩链剂后再加入多异氰酸酯进行加成聚合的工艺有较好的适用性,可制备稳定的阳离子水性聚氨酯.在35℃下进行水分散所得阳离子聚氨酯的乳液性能和膜力学性能好于70℃水分散的聚氨酯,其中拉伸强度最大可提高3倍以上.对不同亲水扩链剂含量和硬段含量的阳离子水性聚氨酯的研究表明,硬段含量达到30%(ω)以上时,亲水扩链剂用量增加,乳液的粒径变小,稳定性增加,聚氨酯膜的拉伸强度提高.由热性能分析可知,硬段含量达40%(ω)以上时,水性阳离子聚氨酯膜中的软、硬段有序结构被破坏,而其玻璃化转变温度在15℃以上.     

基于Diels-Alder动态共价键的含PEGDE片段自修复环氧树脂性能研究

用含双烯体结构的呋喃甲胺,将硬段为双酚A型E-51环氧树脂(EP)和软段为PEGDE连接成线性大分子,并与含亲双烯体结构的双马来酰亚胺反应,制备出含热可逆Diels-Alder(DA)反应的软-硬-软结构的本征型自修复环氧树脂(EP-DA)。通过FTIR、DSC、TGA和电子万能试验机,对EP-DA结构和性能进行了表征。结果表明:DA动态共价键成功引入EP-DA,且DA正、逆反应的温度分别是60℃、122℃。当EP-DA链段中的PEGDE和EP含量各占50%时,其耐热性和拉伸强度达到最佳。EP-DA还具有良好的再加工性能和多次自修复性能,受损试样在60℃下修复4 h后,裂纹基本愈合,且第一次修复率可达88. 41%,同一试样经过三次修复后,其修复率仍可达68%以上。     

基于可逆共价键自修复聚氨酯的研究进展

聚氨酯作为一种新兴的有机高分子材料,被誉为"第五大塑料",以其优异的综合性能而广泛应用于轻工、建筑、汽车、航空和航天等领域.但是,其在加工或使用过程中,难免因外力作用而发生结构破坏,从而极大地降低了材料的力学性能和产品的使用寿命.可逆共价键是一种能够在一定条件下实现可逆断裂与重组的动态共价键.因此,将其引入聚氨酯分子链...     

紫外光固化水性聚氨酯丙烯酸酯树脂的合成及性能研究

结合水性技术和紫外光固化技术,在聚氨酯预聚体末端引入季戊四醇三丙烯酸酯,合成了紫外光固化的水性聚氨酯丙烯酸酯树脂,提高了涂膜的交联密度,改善了涂膜的耐水性和机械强度等性能;并进一步研究了紫外光固化的水性聚氨酯丙烯酸酯树脂的合成条件与乳液稳定性以及涂膜性能之间的关系。     

水性聚氨酯固色剂合成工艺研究

以甲苯二异氰酸酯(HDI)、聚酯多元醇和二羟甲基丙酸(DMPA)为主要原料合成水性聚氨酯固色荆,研究了反应温度、聚酯多元醇、有机溶剂、亲水扩链剂等对预聚反应的影响.结果表明,合成水性聚氨酯固色剂的最佳的预聚反应温度为75℃,预聚体最高反应温度为60～80℃之间,亲水性扩链剂的用量为5%;有机溶剂选用二甲基甲酰胺(DMF)和丙酮,以DMF为溶剂时的用量为3%～5%时最佳.     

一种含磷自修复水性聚氨酯的合成及性能

采用异佛尔酮二异氰酸酯、聚丙二醇和2,2-二羟甲基丙酸为主要原料,以无卤含磷阻燃剂Exolit OP550(记为OP550,下同)为软段扩链剂,通过前扩链方式将二羟乙基二硫化物引入到水性聚氨酯(WPU)分子链中,成功制备了兼具阻燃和自修复两种特殊功能的水性聚氨酯(记为OHWPU)乳液.采用FTIR和激光粒度仪对OHWP...     

基于EPDMS的水性聚氨酯合成与表面性能研究

首先采用酸催化平衡反应合成一种双氢封端的聚硅氧烷低聚物(HPDMS),然后通过HPDMS与单烯丙基封端的聚醚的硅氢化反应合成了一种聚醚嵌段聚硅氧烷二元醇,单丙基聚醚-b-聚二甲基硅氧烷-b-单丙基聚醚(EPDMS)。通过IR、NMR等分析手段对其结构和组成进行了鉴定和表征。以不同分子量EPDMS为软段,制备出一系列硅改性水性聚氨酯(P-PUD),对P-PUD接触角的研究发现,聚合物膜表面接触角随着温度的上升而增加,表明硅氧烷在聚氨酯表面的富集不充分,其原因主要是聚合物分子间相互作用与硅氧烷向聚合物表面的富集是一个竞争过程。     

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。     

水性聚氨酯涂料合成工艺的研究

研究了水性聚氨酯的合成工艺；探讨了不同合成方法对水性聚氨酯乳液综合性能的影响；确定了适宜的反应条件；合成了性能优异的水性聚氨酯分散体。     

封端型水性聚氨酯的合成与研究

文章合成了封端型水性聚氨酯的制备,确定了封端反应的反应条件,利用红外光谱以及热失重分析法研究了不同原料对初始解封温度和解封交联反应的影响,并研究了它们的储存稳定性和共溶性.     

封闭型水性聚氨酯的合成及性能研究

以苯酚、ε-己内酰胺（ε-CL）、丙二酸二乙酯等封闭剂封闭TDI型聚氨酯预聚物,得到了一系列单组分聚氨酯乳液,并对其乳液稳定性、粒径,胶膜耐水性等性能进行了研究,发现胶膜的耐溶剂性、耐水性等性能均有提高。采用差示扫描量热法（DSC）对封闭型预聚物的解封闭温度进行了研究,发现以ε-己内酰胺作封闭剂时聚氨酯预聚物在160℃左右解封,以丙二酸二乙酯作封闭剂时在140℃左右解封。     

阴离子水性聚氨酯胶粘剂的合成与性能研究

以异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、聚四氢呋喃醚二醇(PTMG,Mn=1000/2000)、聚己内酯二醇(PCL,Mn=2000)、二羟甲基丙酸(DMPA)和1,4-丁二醇(BD)为主要原料合成了一系列阴离子型水性聚氨酯乳液胶粘剂(WPU)。讨论了硬段含量和多元醇种类等对WPU及其胶膜性能的影响。实验结果表明,随着硬段含量的增加,乳液黏度逐渐降低;胶膜拉伸强度和剥离强度先增加后有所降低。当硬段含量为45.22%时,拉伸强度和剥离强度达最大值,乳液和胶膜的综合性能最好。多元醇分子质量增加可提高胶膜的耐水性,但力学性能与粘接性能并未相应增强。聚酯多元醇型WPU的综合性能比聚醚型的好。     

阴离子型水性聚氨酯和阳离子型水性聚氨酯的合成及分析

以甲苯二异氰酸酯（TDI）和聚酯二醇等为基本原料,在NCO／OH比例及反应物量相同的情况下,分别合成了阴离子型水性聚氨酯和阳离子型水性聚氨酯。对它们进行了红外光谱分析、热重分析、粒径分析、吸水率测定和力学测试。结果表明：合成的阴离子水性聚氨酯无残余的-NCO,粒径、吸水率小于阳离子型水性聚氨酯,拉伸强度、断裂伸长率大于阳离子型水性聚氨酯,耐水性强于阳离子型水性聚氨酯。     

IPDI型水性聚氨酯的合成与性能研究

水性聚氨酯属于二元胶体体系,有良好的柔韧性与粘结性能,而且对环境无污染,在环境保护得到高度的重视。当今,水性聚氨酯的研究进展很快,我国水性聚氨酯的发展受限于昂贵的进口原料,但是随着原料的国产化,水性聚氨酯的应用逐渐完善。本文分析了国内水性聚氨酯现存的问题,讨论其合成路线与合成工艺,最后对其性质进行分析。