核壳交联结构聚氨酯/丙烯酸水分散乳液的合成

聚氨酯/丙烯酸(PUA)水分散乳液通常存在耐水性不佳等不足。采用甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)作为交联单体参与PUA合成反应,在PA与PU的核、壳之间起到架桥作用。结果表明:当HEMA用量为PA的6%,加入时间在二羟甲基丙酸(DMPA)反应完成之后时,可以得到综合性能较好的产品。     

核壳乳液聚合法制备聚丙烯酸酯-聚氨酯复合乳液

以聚四氢呋喃二醇(PTMG-1000)和异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)为基本原料,二羟甲基丙酸(DMPA)作为亲水扩链剂,甲基丙烯酸-β-羟乙酯(HEMA)作为偶联剂与甲基丙烯酸甲酯(MMA)反应,采用核壳乳液共聚法,制备了聚丙烯酸酯-聚氨酯复合乳液(WPUA);通过红外光谱、透射电镜对WPUA乳液粒子的结构进行观察,探讨了DMPA用量、聚氨酯预聚体R值、聚氨酯(PU)链段与聚丙烯酸酯(PA)链段质量比等因素对乳液外观、粘度、稳定性等性能的影响;结果表明,当DM-PA用量为6份,R值为2.5,PU链段与PA链段质量比为70∶30时,所得WPUA表观性能较为优异。     

端乙烯基水性聚氨酯乳液的合成研究

以甲苯二异氰酸酯(TDI)、聚丙二醇(N-210)为主要原料,二羟甲基丙酸(DMPA)为亲水扩链剂,l,4-丁二醇(BDO)为小分子扩链剂,甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)为封端剂,三乙胺(TEA)为中和剂合成了端乙烯基水性聚氨酯乳液.讨论了DMPA用量、中和度和R值对乳液的影响,得出了制备端乙烯基水性聚氨酯乳液的最佳配方.     

紫外光固化水性聚氨酯丙烯酸酯的制备与性能研究

以异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)为硬段,聚乙二醇(PEG)为软段,以二羟甲基丙酸(DMPA)为亲水扩链剂引入羧基,用甲基丙烯酸-β-羟乙酯(HEMA)进行封端引入碳碳双键作为光固化官能团,通过多步缩聚反应制备出紫外光固化水性聚氨酯丙烯酸酯(UV-WPUA)。探究了DMPA加入量、固含量、光引发剂种类对乳液和涂膜性能的影响。     

HEMA封端对PUA复合乳液性能的影响

采用甲基丙烯酸-β-羟乙酯(HEMA)对聚氨酯预聚体进行封端,合成含有双键的水性聚氨酯乳液,并制备了核壳接枝的聚氨酯-丙烯酸酯(PUA)复合乳液.通过对PUA复合乳液和涂膜性能测定,讨论了HEMA用量对PUA乳液和涂膜性能的影响.结果表明,随着HEMA用量增加,PUA复合乳液的稳定性和涂膜热稳定性得到了提高.当HEMA用量为75%时,PUA综合性能优良.     

紫外光固化碳纳米管改性水性聚氨酯涂膜

以异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、聚乙二醇(PEG400)、2,2-双羟甲基丙酸(DMPA)和甲基丙烯酸-2-羟乙酯(HEMA)为主要原料,合成光固化水性聚氨酯丙烯酸酯预聚体,以三乙醇胺中和后,原位引入经浓硝酸处理过的碳纳米管(CNTs),制备了光固化水性聚氨酯碳纳米管复合乳液(WPU/CNTs),加入光引发剂后交联固...     

含硅丙烯酸酯改性水性聚氨酯乳液的制备及性能研究

以聚四亚甲基醚二醇(PTMEG-2000)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)、2,2-二羟甲基丙酸(DMPA)、1,4-丁二醇(BDO)为主料,合成了HEMA封端的水性聚氨酯(WPU)。引入甲基丙烯酸甲酯(MMA)、甲基丙烯酸羟丙酯(HPMA)、乙烯基三异丙氧基硅烷(AC-76)对WPU进行共聚改性。制备了系列丙烯酸类聚合物(PA)、PA/AC-76改性的PU漆膜。采用傅里叶变换红外光谱表征了漆膜的结构;利用铅笔划痕硬度仪、附着力试验仪、接触角测量仪等考察了PA用量、MMA与HPMA质量比、AC-76用量对漆膜力学性能、疏水性能的影响。结果表明:PA、AC-76与聚氨酯(PU)链段已发生了交联;改性后漆膜的力学性能、疏水性能都得到有效改善。当PA添加量为40%、硬软单体质量比m(MMA)∶m(HPMA)=5∶4、AC-76添加量为5. 41%时,漆膜综合性能最佳。     

辐射法制备内交联聚醚型水性聚氨酯的研究

以异佛尔酮二异氰酸酯、聚氧化丙烯二醇、二羟甲基丙酸、季戊四醇三丙烯酸酯(PETA)和甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)为原料,并以γ射线辐射处理,制备了内交联型水性聚氨酯(WPU)乳液。分析测试了机械稳定性、粘度、粒径及力学性能等,研究了两种封端剂含量、辐照剂量对WPU乳液性能的影响;同时研究了其胶膜的力学性能、吸水率等变化情况。结果表明,所制备的交联型WPU乳液具有较好的稳定性,平均粒径小于0.3μm,WPU经过辐照后,其粒径变化不大。与不含PETA及HEMA的样品比较,引入PETA及HEMA并辐射交联后,WPU胶膜的拉伸强度明显增加,而断裂伸长率和吸水率降低。     

丙烯酸酯改性水性聚氨酯树脂合成工艺的研究

以异氰酸酯、聚醚多元醇及二羟甲基丙酸为主要原料,合成了水性聚氨酯预聚体(PU),并且经过扩链、交联、丙烯酸酯复合改性等反应制备了丙烯酸酯改性水性聚氨酯树脂(PUA)。结果表明:对水性聚氨酯进行扩链、交联及丙烯酸酯复合改性,可以使两者优异的性能有机地结合起来,能显著提高水性聚氨酯的拉伸强度、硬度、耐磨性、耐水耐醇性,从而使水性PUA分散乳液胶膜的性能得到明显改善,以满足水性PUA木器漆用的要求。     

聚氨酯改性苯丙乳液的制备及其阻尼性能研究

以丙烯酸丁酯(BA)、苯乙烯(St)为原料合成苯丙(PBS)乳液,通过动态力学热分析(DMA)确定单体的最佳配比为St/BA=4/6。以聚四亚甲基醚二醇(PTMEG)、甲苯-2,4-二异氰酸酯(TDI)、二羟甲基丙酸(DMPA)、甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)等为原料合成了双键封端的水性聚氨酯(PU),按照St/BA=4/6的配比,通过无皂乳液聚合制得不同PU含量的聚氨酯-苯丙共聚体(PU-PBS)乳液及其薄膜。通过傅里叶变换红外光谱(FT-IR)对PU合成各阶段的产物进行了表征。通过DMA对不同PU含量的PU-PBS薄膜进行测试,结果表明,当PU与PBS的比例为20/80时,薄膜有着最佳的阻尼性能。     

PU/BA-HEMA互穿网络型聚合物的合成及性能

以异佛尔酮二异氰酸酯（IPDI）、二羟甲基丙酸（DMPA）为硬段,聚醚多元醇（N220）为软段,以丙烯酸丁酯（BA）和甲基丙烯酸羟乙酯（HEMA）改性,制备了水性聚氨酯（PU）分散液,测定了水分散液及其膜的物理性能和力学性能。结果表明,与未改性的PU水分散液相比,改性聚氨酯水分散液的粒径均有所增大,表面张力减小,力学性能和硬度提高。HEMA 的引入,形成了具有化学交联的核-壳互穿网络结构的聚合物,说明改性材料中分子链硬段与PA分子链具有较高的相容性。     

MMA/BA共聚物改性的水性聚氨酯的合成与表征

以1, 4-丁二醇 (BDO)、二羟甲基丙酸 (DMPA) 和己二酸二酰肼 (ADH) 为扩链剂,以甲基丙烯酸甲酯 (MMA) 和丙烯酸丁酯 (BA) 改性聚氨酯 (PU),得聚氨酯-丙烯酸酯复合乳液 (PUA).研究了BA和二丙酮丙烯酰胺 (DAAM) 对乳液及膜性能和粘接性能的影响,并用傅立叶红外光谱 (FTIR)仪对PUA复合乳液进行了结构表征.实验结果表明当BA含量为4.0%～6.0%,DAAM含量为2.0%～3.0%时,乳液和膜性能较好,黏度性能较佳.用该乳液配制的胶黏剂对木材有很好的粘接性能.     

The structure and properties of acrylic‐polyurethane hybrid emulsions and comparison with physical blends

Aqueous acrylic‐polyurethane hybrid emulsions were prepared by semibatch emulsion polymerization of a mixture of acrylic monomers (butyl acrylate, methyl methacrylate, and acrylic acid) in the presence of polyurethane dispersion. Equivalent physical blends were prepared by mixing acrylic emulsion and polyurethane dispersion. The weight ratio between acrylic and polyurethane components varied to obtain different emulsion properties, microphase structure, and mechanical film properties of hybrid emulsions and physical blends. Particle size and molecular mass measurements, scanning electron microscopy, glass transition temperature, and rheological measurements performed characterization of the latex system. The mechanical properties were investigated by measuring tensile strength and Koenig hardness of dried films. The experimental results indicate better acrylic‐polyurethane compatibility in hybrid emulsions than in physical blends, resulting in improved chemical and mechanical properties. © 2000 John Wiley & Sons, Inc. J Appl Polym Sci 78: 67–80, 2000     

聚氨酯-环氧树脂-丙烯酸酯杂合分散体的合成

以三羟甲基丙烷（TMP）为交联剂,先用环氧树脂改性聚氨酯（PU）,得到环氧树脂改性的水性聚氨酯（WPUE）分散体,然后加入甲基丙烯酸甲酯（MMA）和引发剂偶氮二异丁腈（AIBN）,通过自由基乳液聚合得到聚氨酯-环氧树脂-丙烯酸酯（WPUEA）杂合分散体,并通过傅里叶红外光谱、凝胶渗透色谱、粒径分析仪和透射电镜对其进行了表征。研究了－NCO/OH总摩尔比、交联剂TMP的量、环氧树脂种类和量、MMA的量等对WPUEA杂合分散体性能以及涂膜性能的影响。实验结果表明,选用E20环氧树脂,当－NCO/OH总摩尔比为12～15, TMP的添加量为4%～8％,E20添加量为4％～6％,MMA添加量为10%～30%时得到WPUEA杂合分散体性能较佳,所得到的水性WPUEA杂合分散体的涂膜硬度为073,光泽度达到85,表干时间为30min,冻融循环大于5,同时耐水性和耐溶剂性均得到提高。该产品可以取代溶剂型产品。     

丙烯酸酯改性水性聚氨酯乳液的合成与性能

以异佛尔酮二异氰酸酯、聚四氢呋喃、二羟甲基丙酸、甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸丁酯等为基本原料,甲基丙烯酸羟乙酯为封端剂,三乙胺为中和剂,乙二胺为扩链剂,采用原位乳液共聚法合成了丙烯酸酯改性聚氨酯乳液。用TEM和FT-IR分析了聚合物的结构,并对成膜物的力学性能、吸水率、耐候性等进行了测试。研究结果表明,经过50％丙烯酸酯改性后,成膜物的拉伸强度由11．5MPa提高到24．1MPa,吸水率由13．6％下降到7．2％。     

聚氨酯型反应性乳化剂改性丙烯酸酯的合成及应用

以低聚物多元醇、异佛尔酮二异氰酸酯、二羟甲基丙酸、甲基丙烯酸β-羟乙酯、三羟甲基丙烷等为原料分别制备直链型和具有一定支化度的水性聚氨酯（WPU）。以合成的WPU作为大分子型反应性乳化剂,再辅以少量乳化剂DNS-86与丙烯酸酯单体热引发聚合,制得聚氨酯-丙烯酸酯乳液（PUA）。通过红外光谱和粒径分析等方法对PUA的结构及性能进行表征。结果表明：与直链型相比,经过支链型PU改性后的成膜物拉伸强度达到23.3MPa,粘合剂的皂洗牢度等级达到4级,干摩擦牢度达到4级,湿摩擦牢度达到3级。     

聚氨酯-聚丙烯酸酯复合乳液的动态力学性能

采用种子乳液聚合法合成了聚氨酯一聚丙烯酸乙（丁）酯[PU／PE（B）A]复合乳液。并研究了不同组成对复合乳液性质、相客性、阻尼性能及拉伸性能的影响。耐水性及稳定性测试表明，随PE（B）A含量的增加，涂膜的耐水性变好，而乳液的稳定性变差。动态力学性能测试（DMS）表明，合成的PU／PE（B）A复合乳液为半相容体系，其相容性随PE（B）A含量的增加而增强。DMS和拉伸试验表明PU／PEA／P（B）A（质量比50／25／25）复合乳液具有优良的阻尼性能、抗拉强度和断裂伸长率，可用作宽温域阻尼涂料。     

水性聚氨酯/聚甲基丙烯酸甲酯杂化乳液的合成

用异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、聚丙二醇(PPG)和二羟甲丙酸(DMPA)合成了水性聚氨酯分散体(WPU),讨论了PPG摩尔质量,NCO/OH及PPG/DMPA比例对WPU乳液和涂膜性能的影响。以WPU为种子与甲基丙烯酸甲酯进行乳液聚合制备杂化乳液,研究了不同PU/PMMA物质的量比例对杂化乳液及涂膜性能的影响,并采用TEM对WPU及杂化乳液粒子进行了表征。结果表明,在以PPG1000为原料,NCO与OH物质的量比为1.4∶1,PPG与DMPA物质的量比为1∶0.8条件下制备的WPU杂化乳液,随着PMMA比例增加,杂化乳液的稳定性和成膜性变差,聚合物膜断裂伸长率降低,但铅笔硬度、耐水性及耐乙醇性均得到了改善。