新一代环保型聚氨酯——非异氰酸酯聚氨酯的研究进展

非异氰酸酯聚氨酯(NIPU)是由环碳酸酯寡聚物与胺类寡聚物反应制得的新一代环保型聚氨酯(PU)材料。本文介绍了NIPU的制备原理,综述了近年来环碳酸酯及其寡聚物、线性NIPU、杂化NIPU及改性NIPU的合成研究与应用进展。     

非异氰酸酯聚氨酯发展近况

非异氰酸酯聚氨酯(NIPU)的特殊分子结构,赋予其材料比传统聚氨酯(PU)更独特的性能,并促使20世纪90年代研发热潮,发展较快.简述了传统PU生产和制品呈现的问题、NIPU市场发展概况及其性能特征、NIPU合成方法发展沿革及合成反应机理;举例说明典型和杂化NIPU的几种其体合成方法,并介绍其主要应用领域.     

非异氰酸酯聚氨酯的研究进展

详细介绍了NIPU(非异氰酸酯聚氨酯)的原料组成,着重介绍了环碳酸酯单体的合成方法、反应机制,并综述其性能特点及其在涂料、发泡剂和胶粘剂等领域中的应用。最后对NIPU的发展方向进行了展望。     

以可再生资源为原料的环氧-非异氰酸酯聚氨酯杂化涂料的制备

采用可再生资源环氧大豆油(ESBO)作为原料与二氧化碳反应合成环碳酸酯基大豆油(CSBO),再通过CSBO与乙二胺及二乙烯三胺分别反应制备非异氰酸酯聚氨酯(NIPU)预聚体;以其作为固化剂与环氧树脂E-51反应制备环氧-非异氰酸酯聚氨酯杂化涂膜。通过FT-IR对NIPU预聚物结构进行分析,证明了聚氨酯特征基团氨基甲酸酯键的生成;所制备的清漆涂膜综合性能优良,对比纯环氧体系,其耐化学性、耐磨性能更优异;同时其制备过程中不使用有毒性的异氰酸酯,安全环保。     

非异氰酸酯聚氨酯涂料的制备及性能研究

将2,3-环碳酸甘油酯甲基丙烯酸酯(PCMA)与丙烯酸酯类单体共聚生成的聚合物作为主要成膜物,以二乙烯三胺为固化剂,制备了非异氰酸酯聚氨酯涂膜(NIPU).通过门-IR对涂膜结构进行分析,证明了聚氨酯特殊基团氨基甲酸酯的合成;并通过对漆膜综合性能的研究,确定了共聚实验配方及固化合成NIPU的最佳工艺.配制的清漆漆膜综合性能优良,同时其制备过程中不以有毒、高湿敏性的异氰酸酯为原料,安全、环保.     

非异氰酸酯聚氨酯的最新研究进展

概述了非异氰酸酯聚氨酯(NIPU)合成原料以及环碳酸酯的高效催化体系的新进展,介绍了NIPU的合成机理,综述了热塑性NIPU、热固性NIPU、杂化及改性NIPU的最新研究进展,展望了NIPU的未来发展方向。     

水性非异氰酸酯聚氨酯的制备及性能研究

以甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)与CO2为原料合成中间体2,3-环碳酸甘油酯甲基丙烯酸酯(DOMA)。将DOMA与丙烯酸类单体共聚,生成水性环碳酸酯预聚体,再与二乙烯三胺反应生成水性非异氰酸酯聚氨酯(NIPU)。对DOMA和NIPU的结构进行了红外光谱分析。对水性NIPU成膜进行力学性能、TGA和DSC热分析。结果表明水性NIPU成膜具有良好的力学性能和热稳定性。     

非异氰酸酯聚氨酯的增韧改性

以双酚A环氧树脂(E51)与CO_2为原料合成五元环状碳酸酯(E51–5CC),通过脂肪族环氧树脂改性的E51–5CC与端氨基聚醚和二乙烯三胺反应制备非异氰酸酯聚氨酯(NIPU)。通过环氧值、力学性能测定和红外光谱、动态力学分析,分别考察了使用脂肪族环氧树脂改性的E51–5CC和使用端氨基聚醚与高活性胺共同作为固化剂对合成NIPU的影响。结果表明:使用脂肪族环氧树脂TTA–26改性的E51–5CC,NIPU的韧性得到很大提高;端氨基聚醚单独作为固化剂时反应活性太低,且交联度不够,使NIPU强度偏低,端氨基聚醚与二乙烯三胺共同作为固化剂使用时合成NIPU的综合性能得到很大改善。     

非异氰酸酯聚氨酯的研究进展

简要概述了非异氰酸酯聚氨酯(NIPU)的合成原理与性能特点,介绍了典型NIPU、杂化非异氰酸酯聚氨酯(HNIPU)、硅氧烷改性非异氰酸酯聚氨酯、丙烯酸改性杂化非异氰酸酯聚氨酯(A-HNIPU)等几种非异氰酸酯聚氨酯的研究进展,展望了此类材料的应用现状与发展前景。     

萜烯基环碳酸酯及其非异氰酸酯聚氨酯的制备与性能研究（摘要）

以萜烯基环氧树脂（TME）为原料，与CO2反应合成萜烯基环碳酸酯（TCC），TCC分别与乙二胺、1，6-己二胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺及异佛尔酮二胺反应制备线性非异氰酸酯聚氨酯（NIPU），并以环氧树脂E-51改性制备杂化非异氰酸酯聚氨酯（HNIPU）。研究了萜烯基环碳酸酯与胺基化合物的交联反应活性、反应动力学特征以及环氧树脂改性对NIPU交联反应的影响，探讨了NIPU及HNIPU聚合物材料的形成过程与机理。相关为萜烯基NIPU替代传统PU应用于环境友好涂料领域提供良好的理论基础。     

聚酯型阴离子水性聚氨酯乳液的合成及性能研究

采用预聚体法,以聚酯多元醇、甲苯二异氰酸酯、二羟甲基丙酸(DMPA)为原料制备了聚酯型阴离子水性聚氨酯乳液,考察了反应温度、反应时间、聚酯多元醇种类、DMPA用量、n(—NCO)/n(—OH)对乳液性能的影响,试验结果表明预聚过程反应温度为75℃,反应时间在120 min;DMPA含量在7%～8%;n(—NCO)/n(—OH)在3.0;采用三乙胺为中和剂,所合成的聚酯型阴离子水性聚氨酯有较好的贮存稳定性,傅里叶红外光谱表征证明了所合成的水性聚氨酯乳液中氨酯基产生明显的氢键行为。     

非异氰酸酯聚氨酯材料的制备技术及应用研究进展

介绍了非异氰酸酯聚氨酯(NIPU)的发展概况,讨论了NIPU的主要制备技术,并综述了NIPU在涂料、胶粘剂和泡沫等方面的应用研究进展。     

一种纳米银/聚氨酯复合材料的制备及表征

采用物理方法,将纳米银/聚氨酯杂化材料(nmAg@PU)与具有一定强度的普通聚醚型聚氨酯(PEU)混合制备了新型纳米银/聚氨酯复合材料(nmAg/APU/PEU)。通过红外(FT-IR)、紫外(UV-Vis)、热分析(TGA)、透射电镜(TEM)及差热分析(DSC)对材料进行了表征。结果表明,该复合材料纳米银能够稳定存在,并且未发生明显的团聚,同时与具有高强度的PEU相比,该纳米银/聚氨酯复合材料与PEU的微相分离程度差别不大,该材料有望应用于生物医学材料等领域。     

反光材料用不黄变聚氨酯弹性体的研制

对反光材料用不黄变聚氨酯弹性体原材料进行了选择,探索了最佳合成工艺。采用相对分子质量为2000的聚己二酸己二醇酯,以l,4-丁二醇为扩链剂(质量分数为0.83%),与HDI通过一步法反应,反应温度为80℃,R值取1.03,催化剂用量为聚酯质量的0.20%~0.25%,合成不黄变聚氨酯弹性体所得产品具有较佳力学性能,黄变等级达4.8,可满足反光材料领域应用需求。     

TDI-TMP聚氨酯固化剂合成的影响因素

以TDI和TMP为原料合成了低游离TDI、浅色的TDI-TMP型固化剂,讨论了TDI与TMP投料比、反应温度、催化剂用量等工艺条件对低游离浅色TDI-TMP型固化剂产品的TDI游离含量、粘度、色度、稳定性等指标的影响。结果表明,制备TDI-TMP型固化剂的最佳工艺条件:当nTDI/nTMP为3.0～3.2时,选用多次加料法,温度选择在50～60℃之间使NCO基和OH基反应,并在70℃保温使反应趋于完全;催化剂质量分数为0.4‰左右(按固体质量分数为50%计);阻聚剂质量分数为1.5‰～3.0‰;抗氧剂质量分数一般在4‰左右时,游离TDI符合TDI-TMP型固化剂行业技术指标。     

巯基-烯点击反应制备氟化水性聚氨酯分散体

采用聚醚二元醇N210、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、二羟甲基丙酸和封端剂三羟甲基丙烷三(2-巯基乙酸酯)为原料,合成了巯基封端的聚氨酯预聚物,再通过巯基-烯点击反应将甲基丙烯酸十二氟庚酯(G04)引入聚氨酯链段,制备了端基为氟化物的聚氨酯分散体(FPUD)并与巯基封端水性聚氨酯分散体进行比较。研究了三乙胺(TEA)催化引发、紫外光光引发、偶氮二异丁腈(AIBN)热引发3种不同的引发方式对含氟水分散体稳定性和涂膜性能的影响,并用FT-IR对氟化前后分散体的结构进行表征。结果表明,3种引发方式都可成功引发G04与巯基间的点击反应,其中紫外光引发和AIBN热引发所得水分散体稳定性较好,通过紫外光引发所制备FPUD膜与水的接触角为86.5°,表面自由能为24.67×10-3J/m,吸水率为18.6%。     

Toughening of poly(propylene carbonate) using rubbery non-isocyanate polyurethane: Transition from brittle to marginally tough

To overcome the brittleness of poly(propylene carbonate) (PPC), rubbery non-isocyanate polyurethane (NIPU) with rich hydrogen bonding moiety was synthesized for toughening PPC. Debonding phenomenon of NIPU was observed during the impact process of PPC/NIPU blends, which was beneficial for toughening PPC. When the NIPU loading increased to 10 wt%, the unnotched impact strength increased 3 times compared with neat PPC. The NIPU dispersed uniformly and a transition from brittle to marginally tough occurred when L/d reached a critical value, 1.74, where L and d were center-to-center distance and the diameter of the particle, respectively. The debonding of NIPU accounted for the increase of toughness, and shear yielding of the matrix was limited around the microvoids. When the NIPU loading reached 13 wt%, NIPU flocculated in the matrix leading to decline in toughness. The equilibrium between self-associating hydrogen bonding and intermolecular one formed between PPC and NIPU affected their miscibility and thereby the morphology of the blends.