有机硅改性水性硝化纤维乳液的研究

以甲基硅油对水性硝化纤维(WNC)进行改性,制备了改性水性硝化纤维乳液。通过傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、粒径分析和热重分析(TGA)等测试手段,研究了IPDI三聚体(TriIPDI)、甲基硅油的含量对WNC乳液及其涂膜性能的影响。结果表明:当n(Tri-IPDI)∶n(NC)为0.50左右,w(甲基硅油)=7%时,乳液贮存稳定性良好,涂膜的耐水性、表面疏水性和热稳定性较未改性乳液涂膜都得到提高。     

KH560改性醋丁纤维素水性乳液的制备与性能研究

采用溶液聚合的方法引发醋酸丁酸纤维素(CAB)形成自由基,进而与丙烯酸(AA)、丙烯酸丁酯(BA)和γ-缩水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷(KH560)类单体接枝共聚合成KH560改性的醋丁纤维素水性乳液。考察了KH560质量分数和AA质量分数(占单体总质量)对涂层及其乳液各项性能的影响,并利用X射线衍射、动态机械分析和热重分析等测试方法对产物进行表征。结果表明,当w(KH560)=7.5%、w(AA)=26.8%时,所得乳液呈乳白色且泛蓝光,单体转化率为91.9%,平均粒径为347 nm,能自然存放超过3个月,涂膜吸水率为7.69%,抗拉强度为13.6 MPa,撕裂伸长率为306%,改性后的树脂综合了CAB、丙烯酸酯和KH560的三重特性。     

环氧树脂改性水性硝化纤维胶黏剂的研究

以硝化纤维(NC)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、二羟甲基丙酸(DMPA)等为主要原料,制得自乳化型水性硝化纤维乳液,再加入环氧树脂E-44,环氧基与羧基反应制备出环氧树脂改性的水性硝化纤维胶黏剂乳液。通过傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、透射电子显微镜(TEM)、热失重分析(TGA)法等测试手段,研究了环氧树脂E-44和DMPA的含量对胶黏剂性能的影响。结果表明,当ω(环氧树脂E-44)=5%、ω(DMPA)=3.5%时,环氧树脂改性水性硝化纤维胶黏剂的耐水性、耐热性和柔韧性优异,粘接强度可达7.7 N/mm。     

环氧氯丙烷改性水性硝化纤维乳液的制备及性能

以硝化纤维(NC)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)和二羟甲基丙酸(DMPA)等为主要原料,制得自乳化型WNC(水性硝化纤维)乳液;然后以环氧氯丙烷(ECH)为交联改性剂,制成改性WNC乳液胶粘剂。研究结果表明:当w(DMPA)=3.5%、w(ECH)=7%时,改性WNC乳液具有优良的储存稳定性,其胶膜耐水性(吸水率为9.1%)、T型剥离强度(7.1 N/mm)、拉伸强度(14.9 MPa)和断裂伸长率(529.3%)俱佳,柔韧性和耐热性优异。     

环氧改性聚酯聚醚型水性聚氨酯的合成及性能研究

选用环氧树脂E-44为改性剂,以异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、聚醚多元醇(PPG-220)、聚酯多元醇(POL-220)、二羟甲基丙酸(DMPA)等为主要原料合成了一系列环氧树脂改性的水性聚氨酯乳液。探讨了聚酯多元醇、DMPA和环氧树脂加入量对乳液和膜性能的影响。通过傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、接触角及拉伸测试研究了改性树脂的结构、耐水性和力学性能;通过差示扫描量热法(DSC)和热重(TG)分析研究了聚合物膜的热性能。实验结果表明:当w(聚酯)=20.0%,w(DMPA)=3.9%,w(E-44)=8%时,获得综合性能优良的改性水性聚氨酯。     

KH570改性聚氨酯/丙烯酸酯乳液制备及应用

实验主要以异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、聚四氢呋喃醚二醇(PTMG1000)、N-甲基二乙醇胺(MDEA)、三羟甲基丙烷(TMP)等为基本原料合成聚氨酯乳液,在合成乳液的过程中应用硅烷偶联剂γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷(KH570)对水性聚氨酯进行交联改性,这样不但可以增加聚氨酯的分子量,同时也可以改善其涂膜的防水性能。实验表明,经KH570改性的聚氨酯乳液的最佳合成条件为:n(-NCO)∶n(-OH)=1.12,m(St)∶m(BA)=1∶2,w(MDEA)=5.50%,w(TMP)=0.55%,w(KH570)=0.7%,w(HEA)=0.92%,引发剂的加入量为0.2 g,聚合温度控制在80℃。此条件下合成的乳液性能最好。     

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。     

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。     

复合疏水扩链剂对聚氨酯乳液性能的影响

以聚己二酸丁二醇酯(PBA)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、二羟甲基丙酸(DMPA)为主要原料,环氧树脂(E44)、1,4-环己烷二甲醇(CHDM)及异佛尔酮二胺(IPDA)为疏水扩链改性剂,经丙酮自乳化法制备了改性水性聚氨酯(E-WPU)乳液,并使用FTIR、TG、附着力、硬度和塔菲尔极化曲线方法对改性前后乳液涂层性能进行了考察。结果表明:当预聚体中R值〔R=n(—NCO)/n(活性氢)〕为1.2,w(E44)=7%、w(CHDM)=2%和w(IPDA)=3%时,E-WPU综合性能最好,其涂膜吸水率为3.75%,硬度为HB-H,附着力为0级,而未改性的WPU涂膜吸水率为17.85%,硬度为2B,附着力为3级,E44、CHDM、IPDA的加入显著提高了E-WPU涂膜的耐水性、硬度及对金属附着力。改性后的涂膜腐蚀电位为-0.660 8 V,腐蚀电流密度为9.778×10-7A/cm2。     

纳米SiO2改性水性聚脲的制备与性能

采用纳米二氧化硅(SiO_2)为改性剂,以异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、聚醚胺(D2000)、二羟甲基丙酸(DMPA)、乙二胺(EDA)、3-氨丙基三乙氧基硅烷(KH550)以及三乙胺(TEA)为主要原料,通过溶胶-凝胶法制备了纳米SiO_2改性水性聚脲。利用FTIR、TEM、SEM、TGA等对聚合物结构与性能进行了表征与测试,并且研究了纳米SiO_2含量(纳米SiO_2占IPDI、D2000、DMPA、EDA、KH550、TEA总质量的百分比,下同)对水性聚脲乳液和涂膜性能的影响。结果表明:随着纳米SiO_2含量的增加,水性聚脲乳液的粒径增大,黏度变大,涂膜的吸水率降低,拉伸强度先变大后变小,接触角变大和断裂伸长率降低。当体系中纳米SiO_2质量分数为2.0%时,涂膜的综合性能最佳,吸水率和水接触角分别为11.12%、75.24°;改性后的涂膜相比未改性的涂膜热分解温度提高10℃左右。     

脂肪族水性聚氨酯的合成及其性能的研究

以异佛尓酮二异氰酸酯(IPDI)和聚酯二元醇及二羟甲基丙酸(DMPA)、1,4-丁二醇(BDO)为主要原料,三乙胺为中和剂合成了稳定的脂肪族水性聚氨酯乳液,并对乳液的粒径、稳定性及膜的机械性能和耐水性进行了测试。结果表明,总体R值(nNCO/nOH)为1·3左右、羧基质量分数为1·36%~1·57%时,乳液的稳定性及膜的机械性能好,吸水率较低。该乳液可作为织物的防水透湿涂层剂。     

硅烷改性环氧树脂自修复微胶囊的制备及应用

采用硅烷偶联剂γ-（2,3-环氧丙氧基）丙基三甲氧基硅烷（KH-560）对环氧树脂E-51进行改性,并以此为芯材,三聚氰胺-脲醛树脂（MUF）为壁材,原位聚合法合成微胶囊,探讨了微胶囊制备工艺,并用光学显微镜（OM）、扫描电子显微镜（SEM）、红外光谱仪（FTIR）、热重分析仪（TGA）等对其表面形貌、化学结构及热性能等进行了表征和测试;之后将改性后的微胶囊应用到自修复环氧树脂涂层中,考察了自修复涂层的力学性能和电化学性能。结果表明,当芯壁比为1.5：1、乳化剂质量分数为1.4%时,微胶囊为规则球形,表面粗糙、致密,大小均匀,平均粒径约为100μm,具有良好的热稳定性。当涂层中改性微胶囊质量分数为3%时,涂层的拉伸强度、弯曲强度、黏结强度及冲击强度均较高,且其较未改性微胶囊自修复涂层分别提高了14.9%、14.3%、16.0%和9.6%;与未改性微胶囊自修复涂层相比,改性微胶囊自修复涂层的电化学性能增强,且电化学阻抗值显著提高。     

丙烯酸酯改性水性聚氨酯乳液的合成及胶膜性能研究

以异佛尔酮二异氰酸酯（IPDI）、聚碳酸酯二醇（PCDL）、二羟甲基丙酸（DMPA）三乙胺（TEA）、甲基丙烯酸甲酯（MMA）、丙烯酸丁酯（BA）为原料,采用原位乳液聚合法制备水性聚氨酯-丙烯酸酯（WPUA）复合乳液。考察了聚氨酯（PU ）含量、m(MMA):m(BA)、初始-NCO与-OH物质的量之比等因素对WPUA复合乳液及其胶膜性能的影响。结果显示,当w(PU)质量分数为80%、初始n(-NCO):n(-OH)=6.0、w(DMPA)=5%、m(MMA):m(BA)=4:6时,所得WPUA乳液性能稳定,其胶膜吸水率降低至9.80%,相比较未改性的聚氨酯胶膜的吸水率24.75%,其吸水率降低了60.4%;改性胶膜的拉伸强度达到28.9MPa,是未改性聚氨酯胶膜的1.53倍,制备出了性能稳定、具有优异耐水性和物理机械性能的WPUA复合乳液。     

亲水单体对聚氨酯丙烯酸复合乳液性能的影响

采用种子乳液聚合法,以甲苯二异氰酸酯(TDI)、聚醚二元醇(N210)、二羟甲基丙酸(DMPA)和甲基丙烯酸甲酯(MMA)为主要原料合成了聚氨酯丙烯酸(PUA)复合乳液。考察了DMPA对PUA乳液的制备和性能的影响;确定了DMPA的添加工艺及中和度。发现随DMPA添加量增加,PUA乳液的外观变好,乳液粒径变小,乳液黏度增大,乳液凝胶量降低,稳定性变好。随DMPA添加量增大,PUA乳液涂膜的吸水率增大,涂膜的耐水性越差。综合得到w(DMPA)=7 5%,采用后添加DMPA的工艺,且DMPA的中和度90%～100%,可得到性能优异的PUA复合乳液。     

影响聚氨酯-丙烯酸酯复合乳液性能的因素

丙烯酸酯改性的水性聚氨酯乳液性能优异、用途广泛,是当前涂料工业研究的一个热点.采用原位乳液聚合法,先制得水性聚氨酯（PU）预聚物,然后加入引发剂和甲基丙烯酸甲酯（MMA）,通过自由基乳液聚合得到聚氨酯-丙烯酸酯（PUA）复合乳液,并通过傅里叶变换红外光谱、凝胶渗透色谱、粒径分析仪等对其进行表征.研究了NCO/OH比值、二羟甲基丙酸（DMPA）含量、MMA含量及三乙胺与DMPA的摩尔比值对PUA乳液性能及外观的影响.发现当NCO/OH＝1.3～1.4,—COOH含量为2.6％左右,MMA含量为20%～30％,三乙胺与DMPA的摩尔比值为90%～100％时,所得PUA乳液综合性能较好.     

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。     

环氧改性聚氨酯光固化涂料研究

采用甲苯二异氰酸酯(TDI)、聚乙二醇(PEG)、二羟甲基丙酸(DMPA)和环氧树脂合成了环氧改性水性聚氨酯乳液。该乳液由于含有不饱和双键而具有感光性能,故可用作水性紫外光固化涂料或胶粘剂的预聚物。探讨了环氧丙烯酸酯(EB)和亲水扩链剂(DMPA)的添加量对涂料和涂膜性能的影响以及光引发剂用量、中和度对光固化涂料转化率的影响。结果表明,随着EB用量的增大,涂膜的硬度、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,故适宜的环氧树脂添加量为10%;随着DMPA用量的增加,涂膜硬度、强度提高,而断裂伸长率降低,耐水性变差,故DMPA用量在6%～8%范围为宜;光固化转化率随着中和度的提高而加快,适宜的引发剂用量为3%。本品的缺点是耐汽油性不够理想。