聚氨酯涂料用新型聚酯二醇的合成

在适当条件下，用二元醇与二聚酸反应制得二聚酸聚酯二元醇，同涤纶（PET）废料进行酯交换反应，制得既具有二聚酸的柔性链结构，又具有苯环刚性结构的新型聚酯二元醇，通过测定羟值、酸值，以及红外光谱和核磁共振谱图分析，表征产物的分子量、结构和组成。     

聚氧酯涂料用新型聚酯二醇的合成

在适当条件下,用二元醇与二聚酸反应制得二聚酸聚酯二元醇,同涤纶(PET)废料进行酯交换反应,制得既具有二聚酸的柔性链结构,又具有苯环刚性结构的新型聚酯二元醇.通过测定羟值、酸值,以及红外光谱和核磁共振谱图分析,表征产物的分子量、结构和组成.     

紫外光固化松香基聚氨酯丙烯酸酯的合成

采用松香基聚酯二元醇(RP)改性可紫外光固化的聚氨酯丙烯酸酯(PUA),进一步降低UV固化树脂的成本。考察了反应温度、物质的量的比、反应时间和催化剂用量对合成产物的影响。通过实验得到了合成松香基聚氨酯丙烯酸酯的最佳工艺条件。应用FT-IR对产品的结构进行表征,测试了最终固化涂膜的附着力、铅笔硬度、耐冲击性和耐候性等各项性能。     

水性聚氨酯/丙烯酸酯复合乳液的制备及性能研究

以聚四氢呋喃二醇（PTMG）、甲苯二异氰酸酯（TDI）、2,2–双（羟甲基）丙酸（DMPA）和1,4–丁二醇（BDO）为主要原料,经逐步聚合制得水性聚氨酯,并利用红外光谱对其结构进行表征。以水性聚氨酯自乳化包覆丙烯酸酯单体,制备系列水性聚氨酯/丙烯酸酯核壳复合乳液（WPUA）,并探究丙烯酸酯单体含量、种类及壳层水性聚氨酯结构对复合乳液和固化膜性能的影响。结果表明,随着对丙烯酸酯单体的乳化包覆比从0增加到1.2,乳液粒径从24.65 nm增加到543.61 nm,黏度从31.4mPa·s增加到2 571.2 mPa·s,而固化膜的拉伸强度从12.16 MPa先降到6.73 MPa,再升到16.38 MPa,断裂伸长率从1771.4%降到63.8%,材料的耐水性和耐热性得到提高;探究不同丙烯酸酯种类对固化膜性能的影响,结果表明,随着单体官能度的增大,固化膜的拉伸强度明显升高,但断裂伸长率降低;通过改变壳层水性聚氨酯结构表明,线型水性聚氨酯制得的WPUA固化膜拉伸强度较低,为7.25 MPa,但断裂伸长率有325%,而多支链型水性聚氨酯制得的WPUA固化膜拉伸强度较高,达13.94 MPa,...     

UV固化多臂型含氟聚氨酯的制备及性能研究

采用甲基丙烯酸十二氟庚酯（ DFHMA）与 3-氨基 -1,2-丙二醇反应得到自制含氟二元醇;以异佛尔酮二异氰酸酯（ IPDI）、聚碳酸酯二元醇（ PCDL）、季戊四醇三丙烯酸酯（ PETA）、一缩二丙三醇（ DIGLYCEROL）、含氟二元醇为主要原料合成了 UV固化多臂型含氟聚氨酯,采用红外光谱和核磁共振氢谱对自制含氟二元醇和聚合物进行了表征,并对聚合物涂层的水接触角、耐水性、热稳定性、硬度、力学性能等进行了测试。结果表明：含氟二元醇的引入使得涂膜的水接触角上升,耐水性提升,热稳定性提高,硬度增加。在含氟二元醇含量为 8%时,涂层的综合性能最佳。     

聚酯二元醇合成聚氯酯丙烯酸酯复合乳液的研究

以异佛尔酮二异氰酸酯（IPDI）、自制聚酯二元醇、二羟甲基丙酸（DMPA）和甲基丙烯酸甲酯（MMA）、苯乙烯（St）、丙烯酸丁酯（BA）为主要原料,合成了聚酯型聚氨酯丙烯酸酯（PUA）复合乳液,研究了不同相对分子质量的聚酯二元醇、聚氨酯制备时不同NCO／OH比值、添加三羟甲基丙烷（TMP）含量、及合成PUA时不同PU／PA的比值对最终制备的聚氨酯丙烯酸酯复合乳液及涂膜性能的影响。结果表明：1500～2000相对分子质量的聚酯二元醇：在TMP添加量为2％、NCO／OH为1．6～1．8,PU／PA以4：6合成出的PUA,有着较好的制备稳定性和贮存稳定性,其涂膜硬度、耐水性和耐醇性较好。     

含三嗪环的超支化聚酯丙烯酸酯的合成和应用

以丙烯酸甲酯和二乙醇胺为原料,制得N,N-二羟乙基-3-胺基丙酸甲酯（DAMP）;接着,用DAMP与三羟乙基异氰脲酸酯（THEIC）经酯交换反应,合成出一种超支化聚酯多元醇;再以该多元醇与丙烯酸通过酯化反应,制备了可UV固化的超支化聚酯丙烯酸酯。实验结果表明：以对甲苯磺酸为催化剂,当THEIC与DAMP的物质的量比为1∶9时,可制得二代超支化聚酯多元醇;该聚酯丙烯酸酯的玻璃化温度为53.0℃,与环氧丙烯酸酯（9104）混合组成的组合物,具有固化速度快、固化膜柔韧性佳的特点;附着力可达0级,摆杆硬度为0.751。     

用于UV塑胶涂料的树脂合成研究

以二元醇、异佛尔酮二异氰酸酯（IPDI）和自制单体（A-99）为原料合成了二官能团UV固化聚氨酯丙烯酸酯（PUA）。研究了不同结构的多元醇、反应物配比、反应时间和阻聚剂的选取等对树脂合成的影响。     

辐射固化聚氨酯丙烯酸酯涂料的合成及性能

以2,4-甲苯二异氰酸酯(TDI)、聚氧化丙烯二醇(PPG-1000)、季戊四醇三丙烯酸酯(PETA)为主要原料合成了聚氨酯丙烯酸酯(PUA),与适量三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯(TMPTMA)复合制备了辐照固化PUA涂料,采用FT-IR对PUA结构进行表征;考察了R值(—NCO与—OH的物质的量比)和辐射固化方式对涂膜的耐溶剂性、附着力、铅笔硬度、热性能等的影响。结果表明经60Coγ射线辐射固化的涂膜比UV固化的涂膜有更好的耐溶剂性和附着力,但硬度不如UV固化得到的涂膜,涂膜热稳定性好,且随R值增大而提高。当R值为1.8,制备出的PUA树脂经60Coγ射线辐射固化得到的涂膜具有良好的综合性能。     

丙烯酸酯/氟树脂基聚氨酯防腐涂料研制

以羟基丙烯酸酯、氟树脂和三羟甲基丙烷为基体树脂,己二异氰酸酯作为固化剂制备沿海电力设备用聚氨酯防腐涂料。通过改变三羟甲基丙烷含量研究聚氨酯涂料硬度、柔韧性、附着力等影响。结果表明,三羟甲基丙烷的加入使得聚氨酯体系形成交联网状结构,该结构大大提高聚氨酯涂料柔韧性,其值从32 mm降低至2 mm。同时涂层铅笔硬度从4H降低至1H,涂层的附着力达到0级。随着三羟甲基丙烷含量的增加,聚氨酯涂层的吸水率从2.93%下降至1.4%。改性聚氨酯涂层均具有良好的耐盐雾性和抗紫外老化性能。试验结果证实,当三羟甲基丙烷质量分数为6%时,所制备的聚氨酯涂料具有较佳的柔韧性、耐水性和抗老化性能。     

UV固化丙烯海松酸聚氨酯丙烯酸酯的合成及应用

以2,4-甲苯二异氰酸酯(TDI)、丙烯海松酸二甘醇聚酯二元醇和丙烯酸羟丙酯(HPA)为主要原料合成了可紫外光固化的涂料用丙烯海松酸聚氨酯丙烯酸酯(APAPUA)低聚物。对产物进行了红外表征,并考察了其光固化行为。测试了APAPUA固化膜的硬度、柔韧性及其他力学性能,同时考察了其热稳定性。结果表明,该低聚物固化膜铅笔硬度达到4H,附着力1级,耐冲击性55 cm,初始分解温度245℃,具有固化速度快,力学性能及耐热性优良等特点,可以作为价格低廉的耐热性低聚物应用于光固化涂料。     

水性紫外光固化合成革用聚氨酯丙烯酸酯树脂的合成及性能研究

采用聚丁二醇(PBG)、2,4-甲苯二异氰酸酯、二羟甲基丙酸(DMPA)和丙烯酸羟乙酯合成了紫外光固化水性聚氨酯丙烯酸酯树脂,利用FT-IR对树脂进行了表征,探讨了树脂亲水基团含量和中和度对乳液性能的影响,分析表征了固化膜的基本性能。结果表明:乳液的粒径随着—COOH含量的提高而下降,乳液的分散性、稳定性及黏度随—COOH含量增加而增大;乳液黏度在中和度为90%时达到最高6.222 mPa.s,粒径达到最小59.8 nm。固化膜的吸水率随—COOH含量的增加而上升,固化膜对PVC板具有很好的附着力,其铅笔硬度随着DMPA/PBG比例的增加而上升。     

氟改性双组分水性丙烯酸聚氨酯涂料性能研究

以甲基丙烯酸十二氟庚酯（DFMA）、丙烯酸（AA）、甲基丙烯酸羟乙酯（HEMA）、甲基丙烯酸甲酯（MMA）和丙烯酸丁酯（BA）为原料,采用溶液聚合法合成了一系列氟含量不同的水性羟基丙烯酸树脂。将含氟水性羟基丙烯酸树脂、亲水性异氰酸酯固化剂和助剂混合制备氟改性双组分水性丙烯酸聚氨酯（2K—WPU）涂料。利用傅里叶变换红外光谱（FT-IR）对其结构进行了表征,并对涂料的接触角、吸水率和清漆性能分别进行了测试。结果表明,该水性树脂粒径在28．2～68．1nm之间,粒径分布均匀。当水性羟基丙烯酸树脂组成中DFMA质量分数从0增加至20％时,所制备氟改性2K-WPu涂料的水接触角从70．3。增大到97．6。,吸水率从11．4％降低至6．31％,涂膜的耐水性显著提高。清漆性能测试表明,所制氟改性2K．WPu的各项性能优异。     

混杂固化MAP-POSS改性水性聚氨酯丙烯酸酯/邻甲酚醛环氧树脂的制备与性能

制备了水性邻甲酚醛环氧树脂（o-CFER）和聚氨酯丙烯酸酯（PUA）,并以甲基丙烯酰氧基丙基笼型倍半硅氧烷（MAP-POSS）改性了PUA/o-CFER。通过UV-阳离子混杂固化制备了热固性高分子材料,用红外光谱仪、动态力学谱仪和热重分析仪进行了表征。结果表明,体系有很好的相容性,MAP-POSS的加入量为16 ％（质量分数,下同）时,材料的玻璃化转变温度达到122.3 ℃,提高了19.7 ℃;热重分析表明,当 MAP-POSS加入量为12 ％时,热降解所需的活化能最高,为41.44 kJ/mol,反应级数n为1.38;同时,玻璃钢复合材料的拉伸强度和弹性模量分别达到201.15 MPa和8.17 MPa,涂膜的硬度达到3 H,冲击性能达到50 kg·cm,并具有良好的附着力。     

丙烯酸酯含量对水性聚氨酯性能的影响

采用无皂种子乳液聚合法,以甲苯二异氰酸酯(TDI)、聚酯多元醇、二羟甲基丙酸(DMPA)和甲基丙烯酸甲酯(MMA)、丙烯酸丁酯(BA)等为主要原料合成丙烯酸酯-水性聚氨酯复合乳液,考察了丙烯酸酯含量对水性聚氨酯乳液粒径、运动黏度、胶膜的耐水性和力学性能的影响。试验结果表明,随着丙烯酸酯含量的增加,复合乳液的粒径增大,运动黏度减小,胶膜的耐水性和拉伸强度提高,但胶膜的断裂伸长率有所降低,适宜的丙烯酸酯用量为40%～50%。     

高固体份含氟丙烯酸酯树脂的合成及性能研究

通过丙烯酸酯类单体与含氟丙烯酸单体的溶液聚合,制备了高固体份低粘度的含氟多羟基丙烯酸树脂。讨论了反应温度、引发剂、氟单体、羟基值等因素对树脂分子量、黏度以及性能的影响。通过优化条件,结果表明制备的含氟丙烯酸树脂,数均分子量小于6000,分子量分布<1.5,羟基含量>30 mgKOH/g,高固体份低粘度特性显著。通过与固化剂N75按质量比1∶5配制成涂料,常温固化成膜后,测定其各项性能均优于普通丙烯酸聚氨酯树脂涂料。     

聚氨酯水分散体结构与性能的关系研究

以聚四氢呋喃、甲苯二异氰酸酯、二羟甲基丙酸为主要原料合成了WPUD.并采用红外光谱对WPUD分子结构作了表征,同时对分散体的性能进行了测试和分析.结果表明,DMPA用量是影响水分散体性能的主要因素.DMPA影响分散体的形态、稳定性、吸水率、平均粒径.随着DMPA含量的增加,水分散体稳定性提高、吸水率增加.当DMPA的质量分数由0.014％增加到13.57％时,透光率从0.003％提高到88.88％.并研究了聚氨酯硬段和软段的含量对涂膜基本性能的影响,随着硬段含量增加,铅笔硬度有所提高,软段含量增加,柔韧性提高.另外,残留溶剂是影响水分散体稳定性的另一个重要因素,当分散体中残留溶剂含量增加时,稳定性降低.     

Preparation and characterization of UV-curable urethane acrylate oligomers modified with cycloaliphatic epoxide resin

The UV-curable urethane acrylate oligomers modified with cycloaliphatic epoxide resin, including polyether-modified cycloaliphatic polyurethane acrylate (CE-MP-UA) and oleic acid-modified cycloaliphatic polyurethane acrylate (CE-OA-UA), have successfully been synthesized and characterized by ¹HNMR and FTIR. The kinetics of the synthesis processes are studied in this paper. The effects of the molecular structure of the oligomers on the properties of cured film, including pencil hardness, impact resistance, adhesion and boiling water resistance, are discussed in detail. The experimental results indicate that the films formed by CE-OA-MP oligomers show good comprehensive performance, especially good adhesion and boiling water resistance due to the numerous hydroxyl groups, flexible segment and alicyclic structure of the oligomers. The results reveal that the alicyclic structure in the oligomer molecular make-up can effectively improve the adhesion of UV-curable coatings.     

羟基型水性聚氨酯的合成及其柔性水性木器清漆的制备

采用丙酮法利用聚酯二元醇（PE-1000）、二羟甲基丙酸（DMPA）、1,6-己二醇（HDO）、三羟甲基丙烷（TMP）和异佛尔酮二异氰酸酯（IPDI）反应,经中和、加水分散,合成出羟基型水性聚氨酯.并用制成的树脂和水性多异氰酸酯固化剂（Bayhydrol XP2655）以及消泡剂、流平剂、助溶剂等制备出柔性水性木器清漆.通过傅里叶红外光谱、差示扫描量热仪、热重分析仪、粒度仪、各种涂膜测试仪等仪器进行表征.测试结果表明：当树脂的数均分子量设计为5 000～6 000、DMPA的含量为4.5％～5.0％、HDO的含量为8.0％～10.0％、TMP的含量为5.0％～5.5％、中和度为1.0左右时制备出的树脂粒径、黏度和吸水率较小,贮存期l a以上.且条件范围内合成的水性木器清漆耐磨性好,丰满度高,柔软性佳,手感好,耐水、耐醇性好.     

High-performance waterborne UV-curable polyurethane dispersion based on thiol–acrylate/thiol–epoxy hybrid networks

Synthesis, characterization, and film performance of waterborne thiol–acrylate/thiol–epoxy hybrid coatings are highlighted in this article. A dimer acid-modified epoxy (DME) polyol, containing both hydroxyl and epoxy functional groups, was prepared by reacting epoxy resin (EEW = 190 g/equi) with dimer fatty acid at 2:1 molar ratio. Further, a base UV-curable polyurethane acrylate dispersion (UV-PUD), with a pendant epoxy functional group, was prepared by reacting polyol (DME), isophorone diisocyanate, and dimethylol propionic acid and end-capped with hydroxyethyl methacrylate with subsequent dispersion in water. Prepared intermediates were characterized for the parameters relevant to the study by physical, spectroscopic, and chemical methods. UV-curable thiol–acrylate/thiol–epoxy hybrid coatings were prepared by blending UV-PUD with trimethylolpropane tris(3-mercaptopropionate) (TMPMP) at four different thiol ratios (0, 0.3, 0.6, and 1.0) with respect to acrylate/epoxy groups. Cured films of the hybrid coating were identified by FTIR spectroscopy. The impact of thiol ratio on film performance was evaluated in terms of mechanical, chemical, thermal, and coating properties. The gel content measurements confirm that the addition of TMPMP increased the double bond conversion along with the epoxy group. Evaluation of cured samples shows the significant improvement in storage modulus, glass transition temperature, tensile strength, and hardness with increase in thiol ratio. The cured films possessed excellent water and acid resistance (<4%) even after 28 days of immersion. Moreover, the notable improvement was alkali resistance of cured films, i.e., as thiol ratio was increased from 0 to 1, weight loss in alkaline environment deceased from 49.5 to 4.5% after 28 days. Better properties of the thiol–acrylate/thiol–epoxy hybrid films will allow it as a potential application in low-volatile high-performance coatings.