环氧树脂改性水性聚氨酯的制备与性能研究

以异氟尔酮二异氰酸酯(IPDI)、聚四氢呋喃醚二醇(PTMG)以及二羟基甲基丙酸(DMPA)为主要原料合成水性聚氨酯(WPU)预聚体,在此基础上加入环氧树脂(EP,E-44)制备了环氧树脂改性水性聚氨酯(PUE)复合乳液。探讨了不同环氧树脂含量对复合乳液性能的影响,并对胶膜的力学性能、吸水率、接触角和热性能等进行了表征。结果表明,适量的环氧树脂改性过后的复合乳液比较稳定;随着环氧树脂含量的增加,乳液粒径和黏度增大,同时胶膜的拉伸强度增大,水的接触角增大,胶膜的热稳定性增加。E-44质量分数为7%~9%时,复合乳液及其胶膜的综合性能较好。     

高固含量环氧改性磺酸盐型水性聚氨酯的合成与表征

以异氟尔酮二异氰酸酯(IPDI)、六亚甲基二异氰酸酯(HDI)、聚己二酸-1,4-丁二醇酯(PBA)为主要原料,以1,4-丁二醇为小分子扩链剂,以乙二胺基乙磺酸钠为亲水性扩链剂,并用环氧树脂E-51作为改性剂,得到固含量为50%的环氧树脂改性磺酸盐型水性聚氨酯乳液SWPU-E。实验研究了环氧用量对乳液的粒径及其分布和对胶膜力学性能的影响;实验还采用红外、核磁、热重分析等方法对胶膜的结构和热稳定性等进行了深入的分析。结果表明:环氧树脂的羟基和环氧基团参与了反应,生成了环氧改性的水性聚氨酯结构;随着环氧用量的增加,乳液的平均粒径从95.8 nm增加到169 nm,粒径分布变宽;胶膜的拉伸强度随之变大,当环氧用量低于4%时,拉伸强度明显增加,由16.21 MPa增加到43.7 MPa,之后拉伸强度增加缓慢;胶膜的热稳定性随环氧用量的增加得到明显提高,初始分解温度、转折点温度、分解终点温度均朝高温方向移动。     

无溶剂型双组分环氧封端聚氨酯胶粘剂的制备及性能

用液化改性二苯基甲烷-4,4'-二异氰酸酯(MDI)、蓖麻油和环氧树脂(E-51)为主要原料,在特定的反应条件下首先合成以-NCO封端的聚氨酯(PU)预聚体,再与环氧树脂E-51反应,然后将PU预聚体接枝到E-51,制成无溶剂型环氧封端聚氨酯.探究了不同活性稀释剂的加入对PU/EP体系黏度的影响以及不同固化剂的PU/E...     

环氧树脂蓖麻油双重改性水性聚氨酯皮革涂饰剂的合成与性能

以聚氧化丙烯二醇(PPG)和异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)为原料,蓖麻油(CO)和环氧树脂(E-44)为交联剂,采用预聚体分散法合成了一系列用于皮革涂饰的环氧树脂蓖麻油双重改性水性聚氨酯(ECOWPU)。采用FTIR、TEM、DSC、TGA对聚合物结构及膜的性能进行了分析。FTIR表明聚合物中引入了蓖麻油和环氧树脂,羟基和环氧基均参与反应。通过TEM可观察乳液颗粒呈球形,粒径较为均匀。DSC表明,改性后胶膜的微相分离程度增大。TGA表明,环氧树脂和蓖麻油的加入提高了聚氨酯的热稳定性。蓖麻油、E-44含量的增加,均使胶膜拉伸强度逐渐增大,断裂伸长率、吸水率降低。当蓖麻油添加量为4.9%,E-44添加量为7%时,胶膜的综合性能最佳。     

环氧树脂改性含硅自消光水性聚氨酯树脂的制备及性能

以聚己二酸1，4－丁二醇酯多元醇(PBA)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、二羟甲基丙酸（DMPA）、1，4-丁二醇（BDO）、端羟丙基聚二甲基硅氧烷(PDMS)和环氧树脂(E-51)为单体合成聚氨酯预聚体，三乙胺（TEA）作为中和剂，乙二胺（EDA）作为后扩链剂，合成了一系列环氧树脂改性含硅自消光水性聚氨酯树脂乳液。采用粒度分析仪测定乳液粒径、FTIR表征胶膜表面结构、SEM观察胶膜表面，并分析了胶膜的光泽度、水接触角、热力学等性能。结果表明：在n(PBA)：n(PDMS)=1:2的条件下，环氧树脂添加量为5 %时，乳液粒径为1152 nm，胶膜60?光泽度为3.4；水接触角为107.3?，疏水性能最优；胶膜拉伸强度可达24.42 MPa，断裂伸长率在362 %，力学性能最优；胶膜热失重50 %时温度较未添加E-51的胶膜提高了18.3 ℃。     

环氧树脂改性水性聚氨酯的制备及其性能研究

以异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、聚酯多元醇(PEDA)为主要原料,二羟甲基丙酸(DMPA)为亲水性扩链剂,通过添加不同种类和不同含量的环氧树脂(E-12、E-51)进行改性,合成了环氧树脂改性水性聚氨酯(EWPU)乳液,讨论了DMPA含量、环氧树脂种类和含量对EWPU乳液粒径、粘度、贮存稳定性以及胶膜吸水率和力学性能的影响。结果表明,环氧树脂中的环氧基团在整个反应过程中没有参与反应,保留在EWPU乳液中;DMPA质量分数为4%、环氧树脂E-12质量分数为8%时,制备的EWPU乳液和胶膜的性能较好。     

新型环氧树脂改性水性聚氨酯的合成与性能研究

选用异佛尔酮二异氰酸酯( IPDI)、聚四氢呋喃二醇(PTMG)、二羟甲基丙酸(DMPA)及一缩二乙二醇(DEG)为主要原料,经相转化法合成了阴离子型水性聚氨酯(WPU)自乳化乳液;再加入过量胺开环的环氧树脂E-51,后扩链30 min,得到一系列状态稳定的环氧树脂E-51改性水性聚氨酯(EPU)乳液.并对乳液及胶膜进行了结构表征和性能测试,研究表明:环氧树脂E-51成功被乙二胺开环,用其改性水性聚氨酯,可以使胶膜的机械性能增强,24h吸水率降至1.46％,硬度、耐热性能均得到较大提高.     

环氧树脂改性阴离子型水性聚氨酯的研究

研究了环氧树脂改性阴离子型水性聚氨酯分散体的合成工艺。通过在聚氨酯分子链中引入环氧树脂E-51,采用小分子扩链剂一缩二乙二醇(DEG)等进行乳液共聚合,达到对水性聚氨酯结构的交联改性。结果表明,采用共聚方法加入环氧树脂所得到的胶膜在吸水率和力学性能方面都比采用共混方法所得到的胶膜优异;结合DSC分析和力学性能等方面的研究发现,随着NCO/OH摩尔比值的增加,软段的玻璃化温度Tg逐渐向低温方向偏离,同时胶膜拉伸强度逐渐增大,伸长率逐渐减小;当环氧树脂的质量分数为7%时,胶膜的耐水性及力学性能最佳。     

以可再生资源为原料的环氧-非异氰酸酯聚氨酯杂化涂料的制备

采用可再生资源环氧大豆油(ESBO)作为原料与二氧化碳反应合成环碳酸酯基大豆油(CSBO),再通过CSBO与乙二胺及二乙烯三胺分别反应制备非异氰酸酯聚氨酯(NIPU)预聚体;以其作为固化剂与环氧树脂E-51反应制备环氧-非异氰酸酯聚氨酯杂化涂膜。通过FT-IR对NIPU预聚物结构进行分析,证明了聚氨酯特征基团氨基甲酸酯键的生成;所制备的清漆涂膜综合性能优良,对比纯环氧体系,其耐化学性、耐磨性能更优异;同时其制备过程中不使用有毒性的异氰酸酯,安全环保。     

环氧树脂与丙烯酸酯复合改性水性聚氨酯的合成研究

用环氧树脂E-44和甲基丙烯酸甲酯(MMA)复合改性水性聚氨酯(WPU),丙烯酸羟乙酯(HEA)与MMA发生共聚反应.制得以丙烯酸酯为核,聚氨酯为壳,HEA为核壳之间桥连的核壳交联型PUA复合乳液.这种复合乳液集中了聚氨酯的耐低温、柔软性好、附着力强,丙烯酸酯的耐水和耐候性好,环氧树脂的高模量、高强度、耐化学性好等许多优点.实验研究结果表明:随着环氧树脂E-44和MMA添加量增大,胶膜硬度、拉伸强度和耐水性逐渐提高,胶膜断裂伸长率和乳液的稳定性则随着降低.当环氧E-44含量为4%,MMA含量为20%～30%时综合性能较好.     

非离子型水性环氧树脂固化剂的合成与性能研究

采用低相对分子质量的环氧树脂E-51与聚醚-4000反应制备环氧改性聚醚加成物,再与多乙烯多胺进行反应制备胺封端的聚醚-环氧-胺加成物,最后采用单环氧化合物进行封端,合成非离子型水性环氧固化剂,实验表明工艺可行。对环氧E-51改性聚醚-4000合成过程中的各影响因素进行了研究,并对非离子型水性环氧固化剂的固化性能进行了评价。最佳配方与工艺为:n(环氧树脂E-51)∶n(聚醚-4000)2∶1,催化剂选用含三氟化硼(BF3)质量分数2%的乙醚溶液(60℃时加入,加入量为2%)。与现有的市售水性环氧固化剂固化性能相比,非离子型水性环氧固化剂固化的环氧体系的柔韧性和耐冲击性有大幅提高。     

乳酸开环环氧树脂改性水性聚氨酯的合成及性能研究

环氧树脂中的环氧基团在传统改性水性聚氨酯乳液中易开环,导致乳液不稳定,影响配方设计.选择低相对分子质量乳酸作为环氧树脂的起始剂参与开环反应,以异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、聚醚(N210)等为主要原料,合成了乳酸开环环氧树脂改性水性聚氨酯乳液.探讨了乳酸开环环氧树脂的加入量和加入方式,对改性的水性聚氨酯进行表征和性能测试表明:乳酸成功打开环氧基团,乳液状态稳定,将其接入水性聚氨酯中可使胶膜的机械性能、耐水性、耐热性能得到提高.     

二乙醇胺开环环氧树脂改性水性聚氨酯的合成及性能研究

采用二乙醇胺(DEOA)开环环氧树脂E-44制得端羟基环氧树脂(E-OH),用E-OH合成一系列羟基环氧改性水性聚氨酯(EWPU)乳液,并研究了E-OH添加量对EWPU乳液的粒径及涂膜性能的影响。核磁氢谱(1H NMR)测定了E-OH的结构和开环率,傅里叶红外光谱(FT-IR)确定了水性聚氨酯(EWPU)的结构,激光粒度仪测定了EWPU乳液粒径,热重(TG)测定了EWPU的耐热性能。结果表明:随着E-OH添加量增大,EWPU预聚体黏度增大,乳液粒径增大,乳液稳定性下降。另外,随着E-OH添加量增大,EWPU胶膜吸水率、溶胀度、拉伸强度和断裂伸长率均出现先增加后降低的特点。EWPU胶膜力学强度最高可以达到26.69 MPa,断裂伸长率最高可以达到428.35%。综合分析实验数据得到E-OH在EWPU体系的最佳加入量为2.5%~3.5%。     

环氧改性水性聚氨酯及其常温储存性能研究

采用两种不同环氧值的环氧树脂与异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、聚醚二元醇(N220)和二羟甲基丙酸(DMPA)反应,合成环氧改性水性聚氨酯分散体。研究发现,随着—NCO/—OH(R值)的增加,胶膜的拉伸强度增大,断裂伸长率降低,微相分离程度增加;环氧树脂改性后胶膜的吸水率和断裂伸长率均降低,拉伸强度增大,随着环氧值的增大越加明显;常温贮存45 d,胶膜的拉伸强度和断裂伸长率均有增加。     

环氧改性水性聚氨酯及其常温储存性能研究

采用两种不同环氧值的环氧树脂与异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、聚醚二元醇(N220)和二羟甲基丙酸(DMPA)反应,合成环氧改性水性聚氨酯分散体。研究发现,随着—NCO/—OH(R值)的增加,胶膜的拉伸强度增大,断裂伸长率降低,微相分离程度增加;环氧树脂改性后胶膜的吸水率和断裂伸长率均降低,拉伸强度增大,随着环氧值的增大越加明显;常温贮存45 d,胶膜的拉伸强度和断裂伸长率均有增加。     

环氧交联改性水性聚氨酯的结构及其性能研究

合成了一系列环氧树脂(E-44)交联改性自乳化聚氨酯乳液。通过FT-IR、TG对聚合物结构和热性能进行了研究,通过透射电子显微镜(TEM)观察乳液形貌。分析了w(E-44)及聚醚二醇(PTMG)相对分子质量对聚氨酯力学性能的影响,并测试了改性聚氨酯膜的耐溶剂性。FT-IR分析表明:环氧树脂的羟基和环氧基都参与了发应。TEM表明:乳液颗粒呈均匀分散的刚性球状。TG分析表明:E-44的加入可以提高聚氨酯的热稳定性。随着w(E-44)增大,改性聚氨酯膜的拉伸强度增大,断裂伸长率减小,吸水率和吸乙醇率减小。     

环氧改性水性醇酸树脂的制备及其性能

将亚麻油酸与环氧树脂E-51进行开环反应制得了环氧酯,然后将其替代部分多元醇参与水性醇酸树脂的制备,并利用红外光谱对产物结构进行了表征。重点考察了环氧酯的合成工艺及环氧酯用量对树脂、漆膜各项性能的影响。结果表明,环氧酯最优合成工艺条件为:反应温度110℃,反应时间4 h,四丁基溴化铵用量为反应物总质量的1%,在该条件下,合成树脂的酸值为10.3 mg KOH/g;当环氧酯用量为醇酸树脂总质量的10%时,树脂及其漆膜的综合性能最优,且通过TG测试表明,环氧改性后水性醇酸树脂漆膜的热稳定性得到明显改善。     

环氧树脂改性MDI型水性聚氨酯胶粘剂的制备与表征

采用4,4'-二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)和分子质量为1 000的环氧丙烷缩合物(PPG1000)为原料合成聚氨酯预聚体,用2,2-二羟甲基丙酸(DMPA)作亲水扩链剂并用1,4-丁二醇(BDO)作小分子扩链剂进一步提高分子质量,再向预聚物中引入环氧树脂E-44,采用内乳化法制备了环氧树脂改性的MDI型水性聚氨酯胶粘剂。其中异氰酸酯根与羟基比值(R值)为1.3,DMPA质量分数为6%,PPG1000和MDI物质的量比(软硬比)为1:2.8,固含量为30%。对其结构和性能进行研究。结果表明,当环氧树脂E-44加入量为2%~6%时,乳液较为稳定;环氧树脂E-44加入量为6%时,拉伸剪切强度最高,可达到2.78 MPa。在2%~10%的环氧添加量内,拉伸强度随环氧添加量上升逐渐提高,而断裂伸长率则逐渐下降。环氧的加入使水性聚氨酯胶膜的吸水性下降,耐水性提高。     

低黏度耐高温高强度环氧改性单组分聚氨酯胶粘剂的合成

采用环氧(E-51)改性聚氨酯(PU)的方法提高PU胶粘剂的性能。通过向PU中加入E-51制得具有低黏度高强度耐高温的环氧改性聚氨酯(EP-PU)单组分胶粘剂;由于E-51改性PU固化时间较长,故加入二月桂酸二丁基锡催化剂以缩短固化时间。研究了E-51和催化剂含量对胶粘剂固化时间、贮存期、强度以及耐热性的影响,以确定相对最佳的E-51和催化剂加入量,使改性后的胶粘剂综合性能达到相对最佳。     

聚氨酯改性环氧树脂胶粘剂的合成及性能

本文用二元醇M2与MDI反应(-NCO：-OH=2：1)，合成端-NCO基预聚体；然后用预聚体与环氧树脂E-51反应，合成聚氨酯改性环氧树脂。由FTIR研究表明，改性后环氧基团未发生变化；由SEM研究表明，随着加入量的增大，聚氨酯橡胶逐渐聚集，改性体系的微观形态发生了三种不同的变化。受微观形态影响，改性体系的力学性能和粘接性能也发生了变化。本文对不同固化体系的粘接性能也进行了探讨，结果表明改性体系具有优异的粘接性能。