纳米SiO_2改性水性聚氨酯乳液的制备及性能研究

以硅烷偶联剂(KH-550)作为纳米二氧化硅(nano-SiO2)的表面处理剂,以甲苯二异氰酸酯(TDI)、聚醚二元醇(N-220)、二羟甲基丙酸(DMPA)和nano-SiO2等为主要原料,制备nano-SiO2改性WPU(水性聚氨酯)乳液。着重探讨了DMPA的加料方式、DMPA和nano-SiO2用量等对WPU乳液稳定性、粒径分布、耐水性和力学性能等影响。结果表明:采用先加入DMPA后扩链的加料方式,可制得外观及稳定性均较好的WPU乳液;当w(DMPA)=5%、w(改性nano-SiO2)=2.0%时,WPU乳液及其胶膜的综合性能较好。     

亲水基含量对水性聚氨酯性能的影响

以TDI(甲苯二异氰酸酯)、DMPA(二羟甲基丙酸)、聚酯多元醇和二次扩链剂(端-NCO基PU预聚体)为主要原料,采用二次扩链法制备聚酯型WPU(水性聚氨酯),并着重探讨了DMPA含量对WPU的储存稳定性、胶膜耐水性、乳液粒径及其分布等影响。研究结果表明:在其他条件保持不变的前提下,当w(DMPA)=9%(相对于TDI质量而言)时,WPU的储存稳定性相对较好、粒径相对较小、粒径分布相对较窄且胶膜耐水性相对最好。     

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。     

蓖麻油改性聚醚型水性聚氨酯乳液的性能

以聚醚、甲苯二异氰酸酯(TDI)、一缩二乙二醇、蓖麻油为主要原料,二羟甲基丙酸(DMPA)为亲水扩链剂,三乙胺为中和剂制备了稳定的阴离子水性聚氨酯乳液(WPU),研究了NCO/OH摩尔比、DMPA及蓖麻油的加入量对WPU的耐水性、稳定性和力学性能的影响,结果表明:改性后的乳液具有较好的稳定性,适量的蓖麻油可提高胶膜的拉伸强度及耐水性。当聚醚与蓖麻油质量比为7︰3、DMPA为5%、NCO与OH摩尔比为1.3时,WPU综合性能最好。     

油墨用水性聚氨酯乳液的制备及性能研究

以聚醚二元醇、甲苯二异氰酸酯(TDI)和二羟甲基丙酸(DMPA)为原料,制备了聚醚型芳香族水性聚氨酯(WPU)乳液,研究了R值[n(-NCO)∶n(-OH)]、DMPA用量、中和度和温度等对乳液外观、黏度、吸水率和稳定性等影响。结果表明:当R=2.0～2 5、w(DMPA)=5%、预聚温度为80℃和中和温度为40℃时,WPU乳液符合印刷油墨的使用要求。     

环氧树脂改性水性聚氨酯乳液的研究

以甲苯二异氰酸酯(TDI-80)、聚醚二醇(N220)、二羟甲基丙酸(DMPA)、环氧树脂(EP)和1,4-丁二醇(BDO)等为主要原料,合成了EP改性的水性聚氨酯(WPU)乳液。试验结果表明:加入EP后,WPU分散体粒径增大,粒径分布变宽;FT-IR分析验证了EP中的羟基和环氧基完全参与反应,并且生成了EP改性WPU;随着EP用量的增加,胶膜的硬度、耐水性、耐溶剂性及力学性能增强,但乳液外观和稳定性变差,故w(EP)≈4.0%时较适宜;当w(DMPA)=5.0%时,乳液呈微透明状,储存稳定性极佳。     

蓖麻油/硅烷双重改性水性聚氨酯黏合剂

以聚醚二元醇(N220和N240)和异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)为主要原料,二羟甲基丙酸(DMPA)为亲水扩链剂,三羟甲基丙烷(TMP)、蓖麻油(CO)和有机硅烷(KH-550)为交联剂,合成了CO/KH-550双重改性WPU(水性聚氨酯)黏合剂。探讨了m(N220)∶m(N240)比例、CO和KH-550用量对WPU黏合剂及其涂料印花织物性能的影响。结果表明:当R=n(-NCO)/n(-OH)=1.4、w(CO)=5%、m(N220)∶m(N240)=2∶1和w(KH-550)=4%时,CO/KH-550双重改性WPU黏合剂的耐水性较好,其涂料印花织物的摩擦牢度及皂洗牢度均明显高于未改性WPU,并且织物手感较柔软。     

Ca~(2+)含量对水性聚氨酯乳液及其胶膜性能的影响

以甲苯二异氰酸酯(TDI)、聚醚(N-210)、二羟甲基丙酸(DMPA)和一缩二乙二醇(DEG)等为主要原料,合成了自乳化型WPU(水性聚氨酯)乳液;然后以氢氧化钙作为交联改性剂,通过Ca2+与-COOH之间形成的螯合交联,制成Ca2+改性WPU乳液。结果表明:当n(Ca2+)∶n(-COOH)=0.4∶1时,改性WPU乳液具有较好的储存稳定性和综合性能,其胶膜的热性能、耐水性、剥离强度(4.5 N/mm)、拉伸强度(14.5 MPa)和断裂伸长率(454.5%)等均相对较高。     

羧酸型水性聚氨酯分散液的制备与性能研究

以聚己二酸丁二醇酯二醇(PBA3000)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)和2,2-二羟甲基丙酸(DMPA)为主要原料,合成了羧酸型水性聚氨酯(WPU)。结果表明:一步法和两步法制成的WPU分散液及其胶膜特性相近,但一步法制备工艺更加简单;随着DMPA含量不断增加,预聚过程中体系黏度和分散液电导率上升,WPU胶膜的拉伸强度、硬度和吸水率增大,断裂伸长率和分散液粒径(100 nm)减小;当n(PBA)∶n(DMPA)=2∶3时,R值越大,预聚过程中体系黏度越低,WPU胶膜的拉伸强度和硬度越大,而断裂伸长率和吸水率越小;当w(-COOH)=1.09%～2.37%时,WPU分散液的稳定性较好。     

软段含离子基团的聚醚型水性聚氨酯性能研究

以聚四氢呋喃醚二醇(PTMG)、二羟甲基丙酸(DMPA)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)为基本原料,采用预聚体法以分子设计的方式合成了具有不同R[即n(—NCO)/n(—OH)]值且软段含有离子基团的聚醚型WPU(水性聚氨酯)。研究结果表明:当w(DMPA)=5%(相对于WPU质量而言)、中和度为100%时,随着R值的不断增加,WPU胶膜的干燥速率常数呈先降后升态势,拉伸剪切强度呈先升后降态势,初始失重温度有所下降,但耐水性和拉伸强度增强;当R=1.10时,WPU胶膜的力学性能、耐水性和粘接性能俱佳。     

HDI型水性聚氨酯胶粘剂的制备与性能研究

以聚酯二元醇、二异氰酸酯(HDI)与2,2-二羟甲基丙酸(DMPA)为主要原料,采用丙酮法合成了HDI型水性聚氨酯(WPU),探讨了亲水扩链剂DMPA用量对WPU乳液粒径、耐水性、耐热性及剥离强度等性能的影响。结果表明:随着DMPA含量不断增加,WPU乳液粒径减小,WPU膜的吸水强度、耐热性和剥离强度先升高后降低。当R(NCO/OH)值为2.226,扩链剂DMPA的加入量为3.5~4%时,可获得综合性能较好的水性聚氨酯。     

IPDI基水性聚氨酯弹性膜的合成与性能

以聚氧化丙烯二醇(PPG)和异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)为软硬段,二羟甲基丙酸(DM-PA)为亲水扩链剂合成了水性聚氨酯(WPU),探讨了DMPA含量、nNCO/nOH、小分子扩链剂类型和软段相对分子质量及配比对WPU弹性膜耐水性和力学性能的影响。结果表明,当DMPA质量分数为7%,R值为3.0左右,并使用醇类扩链剂时能使WPU弹性膜获得较低模量和足够的伸长率,再通过添加适当外加交联剂提升强度,降低其吸水性,最终可制得低模量、适当拉伸强度和伸长率的WPU膜,应用于手套等弹性膜类制品。     

羟乙基封端聚二甲基硅氧烷改性水性聚氨酯的合成

以聚四氢呋喃二醇、异佛尔酮二异氰酸酯（IPDI）和2,2-二羟甲基丙酸（DMPA）为主要原料,羟乙基封端聚二甲基硅氧烷（SHG）为改性剂,采用自乳化法合成了阴离子型有机硅改性水性聚氨酯（WPU）。考察了异氰酸酯基与羟基的量之比（R值）、DMPA用量及SHG用量对WPU及其胶膜性能的影响;通过荧光显微镜分析了改性前后WPU的结构。结果表明：当异氰酸酯基与羟基的量之比为1.2、DMPA质量分数为4%、SHG质量分数为2%时,改性WPU的黏度低、稳定性好;其胶膜的吸水率从17%下降至6%,接触角从30.3°提高至75.7°,耐热性提高;微观形态更规整。     

AAS/DMPA对水性聚氨酯胶膜结晶性能的影响

以聚己二酸1,4-丁二醇酯(PBA)、六亚甲基二异氰酸酯(HDI)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)为主要原料,以混合的乙二胺基乙磺酸钠(AAS)和二羟甲基丙酸(DMPA)为亲水性扩链剂,通过丙酮法合成了固含量为50%的磺酸/羧酸盐型水性聚氨酯(WPU)乳液。采用DSC、XRD、透光率等测试技术表征了AAS/DMPA摩尔比对WPU胶膜结晶性的影响,并从吸水率和热失重两个方面分析了结晶性对胶膜耐水性和耐热性的影响。研究结果表明,随着AAS/DMPA摩尔比的增大,WPU胶膜的结晶性提高,胶膜的耐水性和耐热性在一定程度上得到了改善。     

水性聚氨酯压敏胶的制备与性能研究

以聚丙二醇(N-220)和异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)为主要原料、二羟甲基丙酸(DMPA)和聚乙二醇(PEG)为亲水性物质、三乙胺为中和剂,制备出一种具有压敏特性的水性聚氨酯(WPU)胶粘剂。通过红外光谱(FT-IR)法、粒度分析法等检测手段,研究了DMPA、PEG、中和剂、增黏树脂和交联剂等对WPU的结构和性能的影响。结果表明:亲水性基团含量越少,产物粒径越大,耐水性越好;中和度越低,WPU胶膜的耐水性越好,同时可供交联的羧基含量越多;当中和度为33.3%、w(固化剂)=1.5%时,WPU压敏胶带的内聚强度较大且不脱胶,其吸水率为31.2%,180°剥离强度为2.2N/25mm,可望在保护膜胶带等领域中得到应用。     

硅烷偶联剂改性高固含量水性聚氨酯的合成

以聚四氢呋喃二醇、聚己二酸乙二酯和异佛尔酮二异氰酸酯等为主要原料,以硅烷偶联剂KH550为改性剂,2,2-二羟甲基丙酸(DMPA)和(1,3-二氨基)-丁基磺酸钠(HSJ)为亲水扩链剂,采用自乳化和外乳化相结合的方法合成阴离子型高固含量硅烷偶联剂改性水性聚氨酯(WPU)乳液。考察了乳化剂、扩链剂、硅烷偶联剂用量,异氰酸酯基与羟基摩尔比(R值)等对乳液和胶膜性能的影响。通过傅里叶变换红外光谱、热重分析和接触角测试分析了改性前后WPU的结构。结果表明:DMPA,HSJ,乳化剂,硅烷偶联剂的质量分别占总固体质量的1.60%,0.26%,1.60%,1.50%,R值为1.20时,可得到固含量54%、黏度低、稳定性好、耐水、耐热性能优异的WPU乳液。     

蓖麻油改性封端型水性聚氨酯的制备及性能研究

以二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)、蓖麻油(CO)、聚醚多元醇和二羟甲基丙酸(DMPA)为主要原料,采用预聚体法制备了一系列CO改性、NaHSO3封端的水性聚氨酯(WPU)乳液,探讨了R值、DMPA和CO加入量对WPU乳液和胶膜性能的影响,并采用FT-IR和DSC对其进行了表征.结果表明,CO的加入能使胶膜的热稳定性和拉...