环氧基四配位硅改性水性聚氨酯及性能分析

通过二步法制备了环氧基四配位硅（ETCS）改性水性聚氨酯，研究了n（-NCO）：n（-OH）、二羟甲基丙酸（DMPA）的含量、ETCS含量对水性聚氨酯乳液及成膜性能的影响，确定了n（-NCO）：n（-0H）在1．5-1．7之间，DMPA质量分数在5％左右，ETCS质量分数小于3％时制得的乳液外观呈蓝光半透明，粒子半径小，稳定性高；涂膜耐热性高、吸水率低。实验证明ETCS作为扩链剂比乙二胺作扩链剂时合成的水性聚氨酯各方面性能均有提高。     

四配位硅/丙烯酸醋改性水性聚氨醋的制备及性能

采用四配位硅单体对丙烯酸酯、聚氨酯杂合水分散体进行改性,制备出具有核壳结构的共聚乳液(Si-PUA).研究了MMA添加量对Si-PUA乳液及涂膜性能的影响.并利用红外光谱(IR)、热失重(TG)、差示扫描量热(DSC)分析等手段分别进行了表征.研究表明:随着MMA含量的增加,体系聚合稳定性变差,MMA的适合添加量为Si-PUA总质量的20%～30% ; PUA涂膜的耐水性和耐溶剂性明显优于PU涂膜,而用四配位硅单体改性后的Si-PUA涂膜,改性效果更加显著.IR表明,MMA、四配位硅单体是参加了聚合反应;DSC表明通过MMA和四配位硅的改性,使得PU的软段和硬段的相容性增加.TG表明改性后的水性聚氨酯耐高温性能有所提高.     

有机氟硅共改性水性聚氨酯乳液的合成及其性能

将异佛尔酮二胺(IPDA)和甲基丙烯酸十二氟庚酯(DFMA)进行Micheal加成反应,合成端仲胺基的有机氟化合物(DFMA-IPDA)。以该化合物为扩链剂、聚醚改性聚二甲基硅氧烷(PDMS)为二元醇,与异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、聚氧化丙烯二醇(PPG)、二羟甲基丙酸(DMPA)聚合制备了有机氟和硅改性的水性聚氨酯(WPU),研究了有机氟和/或硅用量对WPU乳液性能和胶膜性能的影响。结果表明:用该方法合成的DFMA-IPDA纯度达99.2%,和一定量的PDMS共改性可合成稳定的WPU乳液。随两者用量的增加,WPU乳液的平均粒径增大,胶膜的热稳定性、耐水性提高,表面水接触角增大。PDMS可提高WPU胶膜的柔性,而DFMA-IPDA可提高胶膜的韧性。用PDMS和DFMA-IPDA共改性能获得综合性能优异的WPU,当扩链剂完全采用DFMA-IPDA,PDMS用量为4%时,WPU胶膜的吸水率为4.5%,水接触角达到102.3°。     

环氧树脂改性水性聚氨酯的性能研究

以环氧树脂E–44、二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)以及三羟甲基丙烷(TMP)为原料,合成一种端双羟基的扩链剂MET。以异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、聚己二酸1,4–丁二醇酯(PBA)、1,4–丁二醇(BDO)、二羟甲基丙酸(DMPA)以及MET为主要原料,合成了一系列环氧树脂改性的水性聚氨酯(WPU)乳液。探讨了MET的加入量对WPU性能的影响,通过傅里叶红外光谱(FT–IR)、差示扫描量热(DSC)、热失重(TG)研究了树脂胶膜结构、结晶性和耐热性,并通过拉伸测试研究了改性树脂的力学性能。结果表明:MET引入到聚氨酯分子链上,当w(MET):w(WPU)为5.0:50时,胶膜的最大拉伸强度为42.1 MPa,断裂伸长率为411.8%;MET的加入能明显提高聚氨酯胶膜的热稳定性。     

新型扩链剂及其改性水性聚氨酯丙烯酸酯的制备与性能研究

以乙二胺和丙烯酸异冰片酯合成了一种带环状侧链的扩链剂,并通过红外和核磁氢谱对其结构进行了表征。用合成的扩链剂对聚氨酯丙烯酸酯进行改性,制备了一系列改性水性聚氨酯丙烯酸酯。探究了不同光引发剂（JRCure500、1173和L-TPO）对改性水性聚氨酯丙烯酸酯固化动力学的影响,发现光引发剂JRCure500具有相对较高的双键转化率和光聚合速率。研究了扩链剂用量对改性水性聚氨酯丙烯酸酯乳液的粒径大小、固化膜的拉伸强度、玻璃化转变温度、吸水率和热失重等方面的影响。研究结果表明：随着扩链剂用量的增加,乳液的粒径逐渐增大,固化膜的拉伸强度逐渐增大,玻璃化转变温度逐步提高,吸水率逐渐降低,最大热失重速率的温度逐渐降低。     

四重氢键基水性聚氨酯的制备与表征

以聚醚二元醇、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、二羟甲基丙酸(DMPA)、1,4-丁二醇(BDO)、5-(2-羟乙基)-6-甲基-2-氨基尿嘧啶(HMA)等为原料制备了四重氢键基水性聚氨酯(H-WPU),考察了扩链剂BDO与HMA用量的比例对其性能的影响。研究结果表明：从H-WPU试样的红外曲线发现HMA的特征峰,说明聚氨酯主链中引入了四重氢键基元。通过粒径分析得出四种H-WPU乳液的粒径分布在26 nm左右,四种乳液都具有良好的稳定性,可以室温存储6个月。从薄膜动态力学性能分析可看出,四种H-WPU薄膜的存储模量在玻璃态向橡胶态转变时急速下降,四重氢键含量越高,内部氢键物理交联网络越强,初始存储模量越高。从薄膜热失重发现,HMA单体易于分解,添加量越多,第一段峰值温度(T_max1)越低,但是软段区域分解温度(T_max3)变化趋势相比硬段区域的分解温度(T_max2)幅度不大。拉伸性能测试表明,HMA单体添加量越多,薄膜的力学性能越好。     

羟基硅油改性水性聚氨酯的制备与性能研究

以羟基硅油（PDMS）、二苯基甲烷二异氰酸酯（MDI）、聚醚多元醇为主要原料,合成了有机硅改性的水性聚氨酯（WPU）材料,探讨了PDMS用量对WPU乳液和胶膜性能的影响,并采用FT—IR和DSC对其进行了表征。结果表明,随着PDMS加入量的增加,乳液粒径增大,粘度升高,胶膜的吸水率降低,力学性能和热稳定性提高。当PDMS质量分数为11．8％时,制备的有机硅改性聚氨酯材料性能最佳,其吸水率下降至5．6％,拉伸强度达到14．74MPa,断裂伸长率为462％,胶膜的初始分解温度提高了36℃。     

羟基硅油共聚改性水性聚氨酯的制备、表征与性能

引言 水性聚氨酯是一类重要的皮革涂饰剂,它耐磨、柔韧性好,可增加皮革的美观和耐用性.水性聚氨酯链上含有亲水基团,因此形成的涂膜耐水性差,常需要改性.     

苯乙烯基四配位硅改性苯丙乳液的研制

将高反应活性的五配位硅钾化合物与对苄氯苯乙烯反应,制得苯乙烯基四配位硅(简称四配位硅)单体;然后,将其与苯乙烯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸共聚,制成硅改性苯丙乳液。研究了乳化剂用量、乳液的理论固含量、四配位硅单位用量对苯丙乳液性能的影响。结果表明:当乳化剂质量分数为2%,乳液固含量为40%、四配位硅单体质量分数为2%~5%时,乳液的各项性能指标较好,成膜后的膜硬度和附着力均比苯丙乳胶膜好一个等级,玻璃化温度降低了8.7℃,热失重温度提高了25℃。     

有机硅改性水性聚氨酯

有机硅改性聚氨酯材料，是由低聚物多元醇构成的软段和二异氰酸酯和扩链剂构成的硬段交替共聚而成，其特征在于在后扩链的过程中采用了可与异氰酸酯基反应的氨基类硅烷偶联剂。本发明还提供了制备这种有机硅改性水性聚氨酯的方法。由于本发明采用氨类硅烷偶联剂，可以在预聚物水分散后加入到体系中，在预聚物的合成中可以不用溶剂或少用溶剂。氨类硅烷偶联剂的胺基可以和残留异氰酸酯基反应而使预聚物扩链，     

水性聚氨酯-丙烯酸酯复合乳液的性能研究

用丙烯酸酯改性水性聚氨酯制备了具有核壳结构的水性聚氨酯-丙烯酸酯(WPUA)复合乳液,系统地研究了水性聚氨酯(PU)含量、nNCO/nOH(初始物质的量比)、亲水性扩链剂二羟甲基丙酸(DMPA)用量及软硬单体质量比对WPUA乳液及其膜的性能的影响.结果显示,WPUA乳液胶粒呈核壳型结构,聚丙烯酸酯(PA)与PU链段具有...     

水性聚氨酯涂料的制备与性能研究

以甲苯-2,4-二异氰酸酯(TD I)、聚醚Ng 210和二羟甲基丙酸(DMPA)为主要原料,制得不含或含少量有机溶剂的水性聚氨酯乳液,研究了NCO/OH的摩尔比、DMPA含量等对水性聚氨酯乳液性能的影响。结果表明,当NCO∶OH(摩尔比)=2.5∶1,DMPA=5%时,乳液性能最佳。     

阳离子水性聚氨酯的相反转与性能

引言 水性聚氨酯通常是在多元醇和多异氰酸酯加成反应而得的预聚物中引入亲水扩链剂二羟甲基丙酸、甘油单酸酯[1]、酒石酸[2]或二乙烯三胺[3]、二溴丁二酸、N-甲基二乙醇胺[4]等,经中和后,在高速搅拌下将离子化聚氨酯加至水中,或将水加至聚氨酯离聚体有机溶液中,形成聚氨酯水分散液.Dieterich[5]和Lorenz[6,7]及Chan[8]等用黏度法和电导率法研究了阳离子型聚氨酯10%的丁酮溶液在不同温度下加水分散的相转变过程, 认为全过程可分为硬段区表面离子基团吸附水而分离、水进入硬段的无序和有序区、软硬段区重组形成分散微粒的3个阶段,相转变过程与硬段结构、离子基团含量和分散温度相关;寇波[9]、鹿秀山[10]等研究了阴离子型离聚体的50%丁酮溶液的相转变,结果表明,随着软段相对分子质量升高,体系的相转变点后延,聚酯体系的相转变比聚醚体系的相转变发生得早.     

梳状支链水性聚氨酯/蒙脱土复合材料结构与性能

以自制的新型梳状支链聚合物二醇和蒙脱土为原料,采用原位插层聚合技术制备了梳状支链结构水性聚氨酯/蒙脱土（CWPU/MMT）复合材料,着重考察了蒙脱土对CWPU/MMT复合材料力学性能、耐热性能和耐水性能的影响。结果表明,在CWPU/MMT复合材料中,Na⁺ -MMT以团聚体存在于CWPU中,分散不均匀,观察不到Na⁺ -MMT的插层结构,对材料的力学性能和耐热性没有明显的影响,反而显著降低了材料的耐水性;2T-MMT和C₁₈-MMT在CWPU中分散均匀,可同时观察到OMMT的插层结构和OMMT的剥离片层,能明显提高材料的力学性能、耐热性和耐水性,其中以2T-MMT对CWPU力学性能、耐热性和耐水性的提高最为显著。     

阴离子型水性聚氨酯制备工艺的研究

通过一系列单因素平行实验,对水性聚氨酯分散体合成工艺中反应温度、溶剂、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)和甲苯二异氰酸酯(TDI)的选择、聚四氢呋喃二醇(PTMG)相对分子质量等因素与水性聚氨酯的黏度、颜色、透明性等性能的关系进行了研究。结果表明,二羟甲基丙酸(DMPA)含量的大小直接影响产品的相对分子质量和体系黏度;反应温度是敏感因素,聚合反应温度在50℃～55℃。     

一种非离子型水性聚氨酯表面活性剂的合成及性能

以甲苯-2,4-二异氰酸酯(TDI)、蓖麻油和聚乙二醇(PEG)等为主要原料,通过逐步聚合得到一种非离子型水性聚氨酯表面活性剂,并利用红外光谱对其结构进行了表征。讨论了加料方式、蓖麻油用量、PEG400用量、亲水单体等因素对产品性能的影响。实验结果表明,当n(蓖麻油)∶n(TDI)∶n(PEG400)=1∶9∶11时,采用先加入蓖麻油,然后滴加TDI,最后加入PEG的加料方式,能够合成得到综合性能较好的非离子型水性聚氨酯表面活性剂。对该表面活性剂在水相中的表面活性进行了测试,所制得的非离子型水性聚氨酯表面活性剂(PU-1)的相对分子质量为3 650,其临界胶束浓度约为27 g/L,水溶液的最低表面张力为44 mN/m。     

水性聚氨酯丙烯酸酯的合成及其应用

带羧基的聚酯多元醇与TD I反应生成APU预聚体,再用聚乙二醇单(甲基)丙烯酸酯封端,制得一种水性聚氨酯丙烯酸酯单体(APU),研究了APU单体对预涂厌氧胶强度及乳液稳定性的影响。结果表明,当APU占胶粘剂总质量的25%时,胶粘剂综合性能最佳,破坏力矩/平均拆卸力矩达到25/28 N.m,贮存期可达6个月。     

自交联型水性丙烯酸-聚氨酯杂化体的合成

以聚环氧丙烷二醇(PPG)、1,6-丁二醇(HDO)、二羟甲基丙酸(DMPA)、甲苯二异氰酸酯(TDI)及丙烯酸β-羟乙酯(HEA)为主要原料合成水性聚氨酯大单体。用该水性聚氨酯大单体为表面活性剂,用甲基丙烯酸甲酯(MMA)、丙烯酸丁酯(BA)、丙烯酸-β-羟乙酯(HEA)、甲基丙烯酸(MAA)和交联单体等单体,以半连续乳液聚合工艺合成了核壳结构水性丙烯酸-聚氨酯杂化体。讨论了合成工艺对产品性能的影响。     

环氧改性水性聚氨酯涂料的合成研究

研究旨在探索水性聚氨酯的合成工艺,合成出水性聚氨酯分散体,并通过引入环氧树脂E-20,内交联剂TMP,采用小分子扩链剂BDO等,进行乳液共聚合等手段,达到对水性聚氨酯结构的交联改性,从而得出了合理配方及适宜的反应条件。当E 20含量6.0%～8.0%;DMPA加入量7.0%～8.0%;EDA用量1.0%;中和度90%～100%时,乳液性能最佳。     

苯-丙四元共聚水性防腐涂料乳液的合成与性能研究

采用丙烯酸丁酯、苯乙烯、丙烯腈、丙烯酸四种单体共聚,制备了性能优良的水性防腐涂料乳液。结果表明,复合乳化剂(SDBS/OP-10)的质量比为2~3,其用量为配方中单体总质量3%,单体加料方式采用半连续法,引发剂用量为配方总质量0.4%~0.8%时,乳液性能最佳。