环氧改性水性聚氨酯的合成工艺及性能研究

采用甲苯二异氰酸酯(TDI)、聚醚二元醇(GE-210)、1,4-丁二醇(BDO)、二羟甲基丙酸(DMPA)、环氧树脂(E-128)和丙烯酸羟丙酯(HPA)为主要原料,制备环氧改性水性聚氨酯乳液。研究预聚体中的—NCO和—OH物质的量之比(R)及小分子扩链剂、亲水扩链剂、环氧树脂的加入量,对粒径、黏度、贮存稳定性和涂膜耐水性的影响。实验结果表明:预聚体中R值为6～7;小分子扩链剂BDO用量为7%～8%;亲水扩链剂DMPA的用量为6%～7%;环氧树脂添加量为6%～7%时,乳液外观及稳定性最好,涂膜的耐水性能优异,可以作为一种性能优异的涂料用水性聚氨酯树脂。     

单组分聚烯烃聚氨酯涂料的研制

以端羟基聚丁二烯(HTPB)、甲苯二异氰酸酯(TDI)等原料,制备了单组分聚烯烃聚氨酯涂料。通过扩链剂的类型和用量、预聚体NCO含量和白炭黑填料用量的选择试验结果表明,以1,4—丁二醇作为扩链剂,1,4-丁二醇与HTPB的羟基含量摩尔比为3,预聚体NCO含量为4.56％,白炭黑用量为10g,可以配制性能好的高硬度聚烯烃聚氨酯涂料。     

新能源汽车动力电池用双组分聚氨酯灌封胶应用研究

聚焦双组分聚氨酯灌封胶的应用性能,研究了双组分灌封胶混合后黏度随时间变化曲线,施胶时间、温度、胶层厚度对粘接强度的影响以及NCO/OH比例对粘接强度、硬度、拉伸强度、断裂伸长率等性能的影响。研究结果表明：双组分聚氨酯灌封胶混合后黏度低,可操作时间适中,混合均匀后30 min内施胶,对6系铝具有优异的粘接性;双组分聚氨酯灌封胶对NCO/OH比例耐受性宽,在n(—NCO)∶n(—OH)=(8～13)∶10范围内,硬度、拉伸强度、剪切强度等随着异氰酸酯组分混合比例的增加而增加,导热系数随异氰酸酯组分混合比例的增加而降低。整体而言,新能源汽车电池包用双组分聚氨酯灌封胶具有高导热性、高粘接性和良好的操作性能,对改善电池热管理、提高电池系统总成性能具有重要作用。     

水性聚氨酯胶膜的耐水性能研究

采用预聚体法,以聚酯多元醇、甲苯二异氰酸酯、二羟甲基丙酸(DMPA)制备了聚酯型水性聚氨酯乳液,考察了亲水扩链剂DMPA用量、NCO/OH值、中和剂的种类、中和度、扩链剂乙二胺用量对乳液涂膜耐水性的影响,制备了耐水性较好的水性聚氨酯乳液。     

室温固化型MDI体系聚氨酯弹性体力学性能的研究

以不同结构多元醇和4,4′-二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI-100)合成预聚体,再与不同扩链剂反应制备室温固化MDI型聚氨酯弹性体。讨论了多元醇种类、扩链剂种类、扩链系数、稀释剂用量、催化剂种类对聚氨酯弹性体力学性能的影响。结果表明,结构规整的多元醇制备的聚氨酯弹性体综合性能较好;二醇类扩链剂1,4-丁二醇(1,4-BDO)和对苯二酚二羟基乙基醚(HQEE)制备的弹性体性能较好,操作工艺可行;扩链系数以0.85~1.0为宜;适宜稀释剂质量分数为5%~10%;MDI室温固化体系的催化剂可选用HDcat。     

高固含量羧酸/磺酸盐型水性聚氨酯乳液的合成

以聚己二酸-1,4-丁二醇酯(PBA)和异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)为原料,以乙二胺基乙磺酸钠(AAS)和二羟甲基丙酸(DMPA)为亲水扩链剂制备了高固含量羧酸/磺酸盐型水性聚氨酯乳液。聚氨酯薄膜经红外光谱分析证实聚氨酯分子中含有磺酸基团。系统研究了—NCO/—OH物质的量比(R值)、DMPA含量和AAS含量对乳液及胶膜性能的影响。研究结果表明:当R值为1.6、DMPA含量为0.8%～1.0%、AAS含量为3.5%时,获得的乳液和胶膜的综合性能最佳。     

硅烷封端聚氨酯预聚体的合成研究

以聚醚二元醇、二异氰酸酯为主要原料合成了硅烷封端聚氨酯预聚体,使用合成得到的预聚体制备了硅烷封端聚氨酯密封胶并对其性能进行了考察。研究了二异氰酸酯类型,NCO/OH比例,反应温度,扩链剂类型及封端剂类型对硅烷封端聚氨酯(SPU)的影响。结果表明:使用两种混合二异氰酸酯,NCO∶OH=1.3～1.5,二甘醇作为扩链剂,γ-巯丙基三甲基硅烷(KH590)作为封端剂,反应温度85℃制备得到较理想的预聚体,可使硅烷封端聚氨酯密封胶拉伸强度达到1.78MPa,断裂伸长率达到490%。     

核壳型水性聚氨酯-聚丙烯酸酯复合乳液的制备及其影响因素

用丙烯酸酯改性水性聚氨酯(PU)制备了具有核壳结构的PU-聚丙烯酸酯(PA)复合乳液,对其结构进行了表征,研究了亲水性扩链荆二羟甲基丙酸(DMPA)用量、NCO/OH(摩尔比)、乳化剂用量、核壳质量比对乳液和涂膜性能的影响.结果表明,所制备的乳液为核壳型PU-PA复合乳液;当DMPA的质量分数为5.5%-6.0%、NCO-OH总摩尔比为1.3-1.4、NCO/OH初始摩尔比为4.5-5.5、乳化荆质量分数为1.0%、核壳质量比为30/70时,可得到性能较佳的PU-PA复合乳液和涂膜.     

双组分聚氨酯纸塑复合胶粘剂的研制

采用溶剂法合成了一种具有较高固含量、低粘度、贮存稳定的纸塑复合用双组分聚氯酯胶粘剂。探讨了扩链剂用量、NCO／OH摩尔比、双组分胶粘剂配比等因素对胶粘剂性能的影响，并用红外光谱仪对双组分聚氨酯胶粘剂的固化过程进行了表征。结果表明，控制NCO／OH摩尔比值在0．97-0．99之间，聚醚／扩链剂／TDI摩尔比为0．64／0．38／1．00时，合成的聚氨酯复合胶的主剂固含量高、粘度较低，贮存稳定。主剂与固化剂的质量比以10：(1-1．5)为宜。     

生态合成革用高固含量水性聚氨酯乳液的合成

以异氟尔酮二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、聚四氢呋喃二醇、聚己内酯二醇等为主要原料,以2,2-二羟甲基丁酸(DMBA)和N-60胺基磺酸盐作为亲水性扩链剂,合成了一系列高固含量水性聚氨酯乳液。分别考察了n(—NCO):n(—OH)、软段组成、扩链剂种类及用量对乳液固含量及性能的影响。结果表明:n(—NCO):n(—OH)为1.3:1.0,软段聚醚与聚酯的摩尔比为1:2,DMBA质量分数为1.5%,N-60胺基磺酸盐质量分数为0.2%时,合成的水性聚氨酯乳液固含量高、黏度低、稳定性好、综合性能优异,适合制备生态合成革。     

一种脂肪族水性聚氨酯的研制

以六亚甲基二异氰酸酯和聚醚多元醇为主要原料,二羟甲基丙酸为亲水扩链剂,三乙胺为中和剂,合成了脂肪族水性聚氨酯。研究了—NCO/—OH物质的量比、—COOH/—OH物质的量比、聚合工艺等对乳液及其成膜的影响。结果表明,采用一步法合成工艺制备的聚氨酯水乳液分散均匀,乳液成膜具有耐黄变、强度高、韧性好、光泽度高等特点;—NCO/—OH物质的量比、—COOH/—OH物质的量比、反应温度和时间对聚氨酯水乳液及其成膜性能有较大影响。     

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。     

反应型热熔聚氨酯的合成

以聚醚210、异佛尔酮二异氰酸酯（简称：IPDI）为原料,在催化剂条件下,以1,4-丁二醇、水和乙二胺为扩链剂,采用预聚法制备以NCO封端的反应型聚氨酯热熔胶。主要探讨了反应温度,搅拌强度和脱泡等条件的影响,并确定了最佳的制备条件。结果表明：预聚反应温度为80～85℃,反应3h后脱泡,1,4-丁二醇,水和乙二胺混合为扩链荆、NCO／OH=4、w（NCO）％=4%制得的热熔胶具有较高的软化点和固化速度。     

养殖场用耐磨蓖麻油聚氨酯防水涂料的研制

以聚醚多元醇、二苯基甲烷二异氰酸酯、蓖麻油为主要原料制备聚氨酯预聚体(A组分),以无机填料CaCO3、扩链剂MOCA、氯化石蜡、溶剂油等配制B组分,制备用于养殖领域的双组分耐磨聚氨酯防水涂料。研究了预聚体NCO含量、蓖麻油用量、无机填料和扩链剂用量对聚氨酯涂膜性能的影响。结果表明,当A组分中NCO质量分数8.1%、蓖麻油质量分数10%,B组分中MOCA质量分数11%、填料用量为40%时,所制备的耐磨型聚氨酯防水涂料性能最优且成本合理。该涂料施工方便,能满足养殖领域对防水材料的要求。     

低模量高速铁路聚氨酯密封胶的制备及性能研究

采用带有位阻基团的二胺类扩链剂,制备符合高速铁路标准要求的低模量双组分聚氨酯密封胶。讨论了NCO含量、扩链剂、增塑剂和超细填料用量对密封胶性能的影响。结果表明,在预聚体(A组分)的NCO质量分数为4.0%~5.0%,B组分中扩链剂Wanalink 6200、增塑剂DINP、超细碳酸钙填料质量分数分别为15%~20%、15%~20%、50%~60%时,所得的密封胶的性能最佳。     

水性聚氨酯乳液的粒径影响研究

采用预聚体法,以聚酯多元醇、甲苯二异氰酸酯、二羟甲基丙酸(DMPA)制备了聚酯型水性聚氨酯乳液。考察了NCO/OH比、亲水扩链剂DMPA用量、中和度、乙二胺用量对水性聚氨酯乳液粒径的影响。结果表明,随着NCO/OH比的增大,乳液粒径增大;随着DMPA用量和中和度的增加,乳液的粒径减小;随着乙二胺用量的增大,乳液的粒径先减小后增大。     

PCL/MDI体系聚氨酯弹性体力学性能的研究

以聚己内酯二醇(PCL)和4,4′-二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)为原料,用二元醇1,4-丁二醇(BDO)和三元醇(TMP)混合物作扩链剂制备了聚氨酯(PU)弹性体,研究了预聚体NCO基含量、扩链剂用量和扩链系数对聚氨酯弹性体力学性能的影响。结果表明,聚氨酯弹性体的硬度、模量和强度随预聚体NCO基含量的增加而增加,扩链剂三元醇质量分数超过20%后,弹性体力学性能下降幅度较大,扩链系数大于0.95时,聚氨酯的力学性能急剧降低。     

聚酯－ 聚醚复合型水性聚氨酯的制备与性能

以聚碳酸酯二元醇和聚醚二元醇为软段,异佛尔酮二异氰酸酯、扩链剂2,2 － 二羟甲基丙酸( DMPA) 及1,4 －丁二醇为硬段,用预聚法制备了稳定的阴离子型水性聚氨酯乳液及其胶膜,用红外光谱对其结构进行了表征,并研究了DMPA 用量和n( —NCO) /n( —OH) 对聚氨酯乳液稳定性及胶膜性能的影响。结果表明,聚酯－聚醚复合型水性聚氨酯胶膜具有优异的耐水性;在聚酯二元醇与聚醚二元醇的质量比为1 /1 的情况下,当DMPA 质量分数为6%、n( —NCO) /n( —OH) 为1. 3 时水性聚氨酯乳液及其胶膜的综合性能较好。     

阳离子型水性聚氨酯的合成及工艺研究

以甲苯-2,4-二异氰酸酯(TDI),聚四氢呋喃醚二醇(PTMG)为主要原料,以1,4-丁烯二醇为小分子扩链剂,N-甲基二乙醇胺(MDEA)为亲水性扩链剂,用丙酮法制备了聚醚型阳离子水性聚氨酯乳液。研究了反应条件对乳液和胶膜性能的影响,结果表明,当预聚n(—NCO)/n(—OH)比为3.0、反应温度75~80℃、反应时间3 h,N-甲基二乙醇胺用量占树脂总量的6%~7%时乳液和胶膜性能最好,并通过红外图谱对胶膜进行了表征。     

水性聚氨酯乳液的制备及其在乳胶制品中的应用

研究水性聚氨酯乳液制备时二羟甲基丁酸(DMBA)用量(质量分数)、异氰酸酯基(—NCO)/羟基(—OH)物质的量比、聚四氢呋喃醚(PTMEG)2000/聚丙二醇(PPG)2000并用量(质量分数)及物质的量比对水性聚氨酯乳液及其制得的乳胶制品(安全套和手套)性能的影响。结果表明：当DMBA用量为3%、—NCO/—OH物质的量比为1.5/1、PTMEG2000/PPG2000并用量为68%时,调整PTMEG2000/PPG2000物质的量比为9/1,制备了粒子细小且带蓝光、稳定性好的水性聚氨酯乳液,以其制得的安全套拉伸强度和拉断伸长率分别为27.8 MPa和1 010%;单独采用PTMEG2000制备的水性聚氨酯乳液制得的手套的最大拉伸强度和撕裂强度分别达到37.5 MPa和54 kN·m^-1。