氟与端羟基聚丁二烯复合改性UV固化多臂型聚氨酯的合成与性能

采用甲基丙烯酸十二氟庚酯(DFHMA)和二乙醇胺(DEOA)自制含氟二元醇;以异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、聚碳酸酯二元醇(PCDL)、端羟基聚丁二烯(HTPB)、含氟二元醇、季戊四醇三丙烯酸酯(PETA)为主要原料合成—NCO半封端线型聚氨酯;将双季戊四醇(Di-PE)加入聚氨酯体系,制备了氟与端羟基聚丁二烯复合改性UV固化多臂型聚氨酯。通过红外光谱和核磁共振对聚合物进行表征,并研究了不同含氟二元醇及端羟基聚丁二烯添加量对涂膜水接触角、吸水率、热稳定性、硬度、力学性能等的影响。测试结果表明,含氟二元醇和端羟基聚丁二烯的引入使涂膜的水接触角增加,吸水率大幅降低,热稳定性增强,硬度提高。当含氟二元醇质量分数为8%,端羟基聚丁二烯质量分数为20%时,涂膜的综合性能最佳。     

室温固化型有机氟硅防污涂膜的制备及性能研究

使用氟硅氧烷交联剂,与基料羟基聚二甲基硅氧烷(PDMS)在二月桂酸二丁基锡的催化下室温交联固化制备了有机氟硅防污涂膜。对该涂膜表面氟含量、表面形貌、与水接触角等表面性能进行了测试,并通过抑藻实验测试了涂膜的防污性能。结果表明:氟硅氧烷交联剂对有机硅涂膜的性能影响效果较为显著,当氟硅氧烷交联剂用量为11.60%时,有机氟硅涂膜表面氟含量达到6.87%,接触角达到140.92°。抑藻性能测试中发现,当氟硅氧烷交联剂用量为11.60%时,与有机硅涂膜相比,有机氟硅涂膜对颗石藻的吸附量减少了86.67%,防污性能得到大幅度提高。     

系列有机硅改性紫外光-热混杂固化树脂的表面性能EI北大核心CSCD

以有机硅改性丙烯酸环氧单酯为树脂配制了一系列紫外光-热混杂固化体系,用红外光谱(FT-IR)表征了固化过程特征吸收峰的变化;测试了有机硅链段的长短对固化膜表面水接触角、表面能和硅元素分布的影响。结果表明,在相同稀释剂条件下,丙烯酸环氧单酯光-热固化膜的表面水接触角为62.53°,表面能为47.62 mN/m,有机硅改性丙烯酸环氧单酯体系光-热固化膜的表面水接触角最高可达106.75°,相应的表面能为18.62 mN/m。有机硅改性体系中随着有机硅链段的增长,固化膜表面水接触角和表面硅元素含量逐渐增加,表面能则逐渐下降,表面元素分析也显示固化膜表面硅元素含量要比背面的高。     

系列有机硅改性紫外光-热混杂固化树脂的表面性能

以有机硅改性丙烯酸环氧单酯为树脂配制了一系列紫外光-热混杂固化体系,用红外光谱(FT-IR)表征了固化过程特征吸收峰的变化;测试了有机硅链段的长短对固化膜表面水接触角、表面能和硅元素分布的影响。结果表明,在相同稀释剂条件下,丙烯酸环氧单酯光-热固化膜的表面水接触角为62.53°,表面能为47.62 mN/m,有机硅改性丙烯酸环氧单酯体系光-热固化膜的表面水接触角最高可达106.75°,相应的表面能为18.62 mN/m。有机硅改性体系中随着有机硅链段的增长,固化膜表面水接触角和表面硅元素含量逐渐增加,表面能则逐渐下降,表面元素分析也显示固化膜表面硅元素含量要比背面的高。     

高折光紫外光-热双重固化树脂的合成及其性能

合成了同时具有光固化基团(双键)和热固化基团(环氧)的高折光紫外光-热双重固化树脂,用红外光谱、核磁共振氢谱、质谱表征了树脂结构。配制了一系列紫外光-热双重固化体系,用红外光谱表征了固化过程特征吸收峰的变化;测试了紫外光-热双重固化膜的凝胶率、吸水率、体积收缩率、折光率和表面水接触角。结果表明,高折光紫外光-热双重固化树脂固化后凝胶率可以达到96.4%以上,吸水率在0.87%以下,体积收缩率在6.87%以下,水接触角在60°左右,为亲水性表面。在相同稀释剂条件下,与双酚A环氧丙烯酸单酯光-热固化膜相比,其折光率由1.3014提高到1.5723。     

甲基丙烯酸缩水甘油酯/环氧丙烯酸酯自由基-阳离子混杂光固化行为及膜层性能

为了改善环氧丙烯酸酯光固化膜的性能,以二苯基碘六氟磷酸盐(DPI·PF6)为引发剂,对甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)/环氧丙烯酸酯(EAR)进行自由基-阳离子混杂光固化.采用红外光谱(FT-IR)和原子力显微镜(AFM)研究了其固化过程和形态,并对GMA/EAR混杂固化膜的凝胶率、漆膜力学性能、热性能及动态力学行为进行了表征.结果表明:GMA/EAR混杂固化体系的最佳固化时间为3 min,GMA的加入提高了EAR起始固化阶段的转化率,但最大凝胶率基本不变;随着GMA的加入,涂膜的柔韧性和附着力提高,但铅笔硬度和耐热性下降;玻璃化温度Tg和储存模量E随着GMA含量的增加先增加后下降,在GMA含量为20％时,Tg增加了15.15℃,在GMA含量为5％时,储存模量增加了16.83％.AFM分析表明EAR/GMA体系具有较好的强迫相容性,形成了均相互穿网络体系.     

水性超支化聚合物/水性环氧树脂体系的固化行为及性能

利用马来酸酐和丁基缩水甘油醚对超支化聚合物端基改性,得到以羧基和羟基为末端的超支化聚合物,其中和成盐后即得水性超支化聚合物(WHPs),通过红外光谱(FT-IR)和核磁共振(1H-NMR)对初始聚合物和改性聚合物的结构进行了表征。然后将WHPs应用于水性环氧涂料中,以差示扫描量热法对体系的固化行为进行了分析,研究了其固化动力学,并且研究了不同含量WHPs对体系固化涂层力学性能的影响。结果表明,该固化体系的表观活化能较低,固化反应容易进行,该WHPs的加入促进了体系固化反应,能够较好地改善涂膜的力学性能。当WHPs的加入量为10%时,涂层的综合力学性能达到最佳。     

环氧树脂/液晶化合物固化体系形态与力学性能的研究

用偏光显微镜研究了环氧树脂 (EP) 液晶化合物固化体系在固化过程中 ,不同温度、不同反应时间、不同的液晶聚合物加入量下体系的形态变化 ,用力学方法和差热分析仪 (DSC)测试了不同液晶聚合物加入量下固化物的力学性能和玻璃化转变温度 (Tg)。结果表明 :起始固化温度、固化时间、共混方式都对固化体系中液晶的有序结构有较大影响 ,加入不同含量的液晶聚合物 ,均可以使固化物的冲击强度、拉伸强度、弯曲强度、模量和Tg提高 ,其中冲击强度最大提高 3 5倍 ,拉伸强度提高 1 6倍 ,弯曲强度提高 1 2 6倍 ,弯曲模量提高 1 1倍 ,Tg提高 60℃     

基于PEDA的UV固化水性聚氨酯乳液及涂膜性能研究

目的研究双键含量可调的紫外光固化水性聚氨酯乳液及其涂膜性能。方法通过直接酯化法制备季戊四醇二丙烯酸酯(PEDA),并以其为功能性扩链剂与甲苯二异氰酸酯(TDI)、聚酯二元醇(POL-756T)、二羟甲基丙酸(DMPA)等原料制备一系列从侧基引入C=C双键的水性聚氨酯乳液。分别研究不同含量的PEDA及DMPA对乳液及涂膜性能的影响。结果 PEDA含量的增加会使其涂膜拉伸强度增加,断裂伸长率降低,热稳定性随之增强;DMPA含量的增加会使乳液的稳定性增强,颜色更加透明,粒径变小,但耐水性会降低。结论当PEDA质量分数为6.1%,DMPA为8.3%时,UV固化水性聚氨酯乳液具有良好的外观、稳定的性能,且涂膜的耐水性和力学性能优异。     

含氟丙烯酸酯单体的合成及固化膜的性能

以六氟环氧丙烷低聚物和(甲基)丙烯酸-β-羟乙酯为起始原料,合成了(甲基)丙烯酸-β-(全氟烷氧基酰基)乙酯四种新型含氟单体,其结构经红外光谱(FT-IR)、核磁共振(1H-NMR和19F-NMR)确证。初步考察了上述单体对丙烯酸酯类紫外光固化涂料的改性作用,结果表明,提高含氟组分比例对固化膜的初始水接触角影响较小,但经过加热后处理可显著增强固化膜的疏水性。由此推断,热处理能有效促进含氟侧基向表面迁移,且含氟侧链越长,这种向空气界面富集的倾向尤为明显。当含氟组分占涂料配方的4%～6%(质量分数,下同)时,固化膜的最大水接触角可达到120°。     

N-羟乙基丙烯酰胺交联改性核壳苯丙乳液的制备及涂膜性能

采用半连续种子乳液聚合法合成稳定的自交联核壳型苯丙乳液。考察了软硬单体配比、N-羟乙基丙烯酰胺(HEMAA)用量对乳液及涂膜性能的影响,初步探讨了HEMAA的改性机理。结果发现,当软硬单体配比m(St)∶m(BA)=2∶1,HEMAA添加量占主单体1%时,合成乳液聚合稳定性高,涂膜耐水性和热稳定性良好。傅里叶变换红外光谱、扫描电镜及透射电镜分析表明,HEMAA接枝到共聚物分子上且有明显的核壳结构;涂膜接触角及热重分析表明,涂膜的疏水性及热稳定性增强,水在涂膜上的接触角较改性前提高了5.26°,苯丙乳胶膜在实验条件下失重5%时,分解温度提高了58.03℃。     

TEOS/HE-12协同杂化苯丙乳液及其胶膜性能

目前,充分利用正硅酸乙酯(TEOS)的水解与反应型乳化剂协同稳定Pickering乳液,同时杂化苯丙乳液的研究鲜有报道。以TEOS为前驱体,水解产物和反应型乳化剂马来酸酐单酯协同杂化苯丙乳液,考察了乳化剂类型、反应温度和TEOS添加量对乳液固含量及胶膜吸水率、接触角的影响;通过激光粒度仪、X射线衍射仪、红外光谱仪对乳液及胶膜性能进行表征。结果表明:TEOS的添加提高了乳液及胶膜的综合性能;以马来酸酐单十二酯(HE-12)为乳化剂,温度为85℃,TEOS添加量为10.57%时,得到的乳液平均粒径在0.5μm左右,且颗粒度均一,胶膜吸水率为5.77%,接触角为86.16°,热稳定性能良好。     

单硬脂酸甘油酯改性蓖麻油基水性聚氨酯的制备与性能研究

目的 使用单硬脂酸甘油酯(GMS)对蓖麻油基水性聚氨酯进行改性,增强其防水、耐热和力学性能。方法 使用丙酮法合成不同GMS含量的蓖麻油基水性聚氨酯乳液,进行乳液粒径测定和稳定性试验;使用浇铸法制作薄膜,并进行铅笔硬度测试、力学性能测试、吸水测试、接触角测试、热重测试、DSC、FTIR测试。分析薄膜表面硬度、力学性能、耐水性能、热稳定性、耐热性能和内部结构。结果 当GMS的−OH的摩尔分数为25%时薄膜综合性能最佳,此时膜的抗拉强度为(9.37±1.28)MPa,弹性模量为(250.55±34.05)MPa,薄膜的吸水率降低到12%,薄膜的水接触角为92°。GMS的加入,增加了薄膜的玻璃态转化温度和铅笔硬度,但热稳定性有所下降。结论 GMS的加入增强了蓖麻油基水性聚氨酯的耐水、耐热和力学性能。     

乙二胺化氧化石墨烯改性超支化聚氨酯-含丙烯酸酯复合乳液的制备与表征

采用乙二胺与丙烯酸丁酯依次对氧化石墨烯(GO)进行改性引入乙烯基(MGO),然后与丙烯酸酯类(含羟基)单体聚合获得含-OH的MGO/PA;同时在超支化聚氨酯核外围接枝线性聚氨酯获得含-NCO的超支化聚氨酯预聚体,两者混合后缩聚并交联,经乳化获得乙二胺化GO改性超支化聚氨酯-含丙烯酸酯复合乳液。通过红外光谱、X射线衍射、X射线光电子能谱、透射电镜、原子力显微镜、扫描电镜、热重分析等对材料进行表征,并探讨了不同含量MGO对乳液力学稳定性、胶膜耐水性、热性能以及力学性能的影响。结果表明,乙二胺对GO改性成功,剥离更完全且分散性很好。当引入聚丙烯酸酯(PA)固定含量为16%,随着MGO含量的增加,胶膜的水接触角、拉伸强度、吸水率均呈现先增加后降低的趋势,当MGO质量分数为0.46%时,与HBPU基体有较好的相容性,复合材料的综合性能最佳,其热分解温度提高了29℃,胶膜表面水接触角为99.7°,24 h吸水率为5.21%,拉伸强度为15.37 MPa,断裂伸长率为445.3%。     

有机氟共聚改性聚对苯二甲酸乙二醇酯的合成及表面疏水性能

以2,2,3,3,4,4,5,5-八氟-1,6-己二醇(OFHD)作为有机氟单体,通过共聚反应制备了不同氟含量的有机氟共聚改性聚对苯二甲酸乙二醇酯(FPETs)。采用核磁共振氢谱和碳谱对其进行了表征,通过差示扫描量热分析、热重测试发现氟改性未对聚酯的热性能造成影响。随着OFHD添加量的增加,X射线光电子能谱测试的FPET膜表面氟含量从0增加到1.22%时,相应的水静态接触角从76.56°增加到116.23°,原子力显微镜下能观察到较为明显的微纳米粗糙结构。     

聚乳酸/茶多酚复合包装膜的制备及性能

目的 对比不同制备方法对复合包装膜性能的影响,以获取具有优良保鲜性能的食品包装膜及其制备方法.方法 以可降解生物材料聚乳酸(PLA)为基材,掺杂茶多酚(TP)活性物质,分别采用静电纺丝法和流延法制备不同质量比的PLA/TP复合包装膜,通过扫描电镜、接触角测试、溶胀性测试、水蒸气透过性测试及抗氧化性测试分析薄膜的形貌和理化性能,并对2种方法制备的复合膜的TP释放行为和草莓保鲜性能进行对比分析.结果 流延膜呈致密多孔结构,纺丝膜呈多层纳米纤维叠加结构;2种复合膜的接触角均随TP质量分数的增加而减小,当TP质量分数从0％增加至20％时,流延膜的接触角从62.70°±3.09°减小至44.08°±2.24°,呈亲水性,纺丝膜的接触角从124.39°±1.69°减小至112.90°±2.42°,呈疏水性,且流延膜的水蒸气透过量随TP质量分数增加而增大,当TP质量分数为20％时,水蒸气透过量增大至(396.93±16.36)g/(m2·d);纺丝膜的溶胀性远高于流延膜,当TP质量分数为20％时,纺丝膜的溶胀率高达347.63°±5.36°,流延膜的溶胀率仅为13.36°±0.56°;随着TP质量分数增加,流延膜和纺丝膜的1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(DPPH)自由基清除率均逐渐提高,最高分别达(89.76±1.4)％和(97.26±1.25)％;2种膜中TP的释放行为均符合先快后慢的规律,且随着TP质量分数增加而增大,不同流延膜在720 h后累积释放百分比范围为50％～85％,纺丝膜在240 h后基本释放完全,累积释放百分比为75％～95％;流延膜比纺丝膜对草莓的保鲜效果更优,分别将草莓的货架寿命延长至18 d和9 d.结论 流延法制备的复合膜具有亲水性、高水蒸气透过性、高抗氧化性能和优异缓释性能,能有效延长草莓的货架寿命至18 d;纺丝膜制备的复合膜具有疏水性、高溶胀率、优异抗氧化性能,但释放速率快,能有效延长草莓的货架寿命至9 d.     

双组分复合薄膜用水性聚氨酯胶粘剂的研究

研究了双组分复合薄膜用水性聚氨酯胶粘剂中水性多异氰酸酯固化剂对复合薄膜T剥离强度、胶膜的吸水率、接触角的影响.结果表明:随着固化剂用量的增大,复合薄膜T剥离强度呈现出先增大后减小的变化趋势,熟化时间和熟化温度也影响复合薄膜的T剥离强度;此外,胶膜的吸水率随着固化剂用量增加呈上升趋势,而接触角呈下降趋势.     

生物基没食子酸环氧树脂/纳米氧化锌抗菌涂层的制备与性能EI北大核心CSCD

以没食子酸为主要原料制备生物基没食子酸环氧树脂(GAER),将硅烷偶联剂KH550表面改性的纳米ZnO与GAER进行复合,以丁二酸酐为固化剂,制备KH550-nano-ZnO/GAER生物基复合涂层。对纳米ZnO改性前后微观结构的变化进行表征;采用示差扫描量热仪对丁二酸酐/GAER体系的固化过程进行研究,测试KH550-nano-ZnO的加入对GAER固化膜力学性能、热性能、动态力学性能以及抗菌性能的影响。结果表明:适量KH550-nano-ZnO的加入,可以增加GAER固化体系的玻璃化温度,提高涂层表面的抗冲击性,KH550-nano-ZnO含量的增加使得涂层的硬度增加,附着力下降,热稳定性增加。复合涂层的起始热失重温度(T5%)比纯GAER高12.6~15.4℃。当KH550-nano-ZnO含量为2%(质量分数)时,玻璃化转变温度与纯GAER树脂相比增加了30.7℃。KH550-nano-ZnO/GAER固化涂膜对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抗菌率均达到99.99%。