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。     

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。     

聚丙烯酸酯涂料印花黏合剂的合成与性能研究

以过硫酸铵(APS)为引发剂、甲基丙烯酸甲酯(MMA)为硬单体、丙烯酸丁酯(BA)和丙烯酸异辛酯(EHA)为软单体、丙烯酸(AA)为功能单体和N-羟甲基丙烯酰胺(NMA)为交联单体,采用预乳化法合成出一种聚丙烯酸酯涂料印花黏合剂。讨论了单体滴加方式、预乳化液滴加时间、阴/非离子型乳化剂配比及用量、交联剂和各单体用量等对该黏合剂乳液性能的影响。结果表明:当w(BA)=15%、w(EHA)=8%、w(MMA)=20%、w(NMA)=3.0%、滴加时间为2.5 h、复合乳化剂中m(SDS):m(OP-10)=1:2且w(复合乳化剂)=6%时,该黏合剂乳液具有优良的综合性能,能够满足织物印花的使用要求。     

自修复性印花涂料黏合剂的制备及性能研究

开发了一种新型水性自修复性印花涂料黏合剂,利用含不同软段/硬段比例的树脂调配出具有自修复功能的WPU(水性聚氨酯)印花涂料黏合剂。研究结果表明:当n(软段)∶n(硬段)=1∶1.56时,制备的印花图案之耐水洗和耐热粘连性(均为5级)相对最好;此时,该WPU的固定率低于25%、回复率超过94%,并具有相对最好的自修复功能。印花涂料的自修复性温度高于80℃,并且其具有环保、耐水洗和手感好等优点。     

自交联型涂料印花黏合剂的制备与性能研究

以甲基丙烯酸甲酯(MMA)为硬单体、丙烯酸丁酯(BA)为软单体、丙烯酸(AA)为功能单体、N-羟甲基丙烯酰胺(NMA)为交联单体、过硫酸铵(APS)为引发剂、十二烷基硫酸钠(SDS)和壬基酚聚氧乙烯醚(NP-40)为复合乳化剂,采用预乳化半连续乳液聚合法合成了自交联型丙烯酸酯涂料印花黏合剂。研究结果表明:当m(MMA)∶m(BA)=0.38∶1、w(NMA)=3%、w(AA)=2.5%～3.0%、w(复合乳化剂)=3.0%且m(SDS)∶m(NP-40)=1∶(1.5~2.0)、w(APS)=0.8%、75~80℃聚合3 h和85℃保温1 h时,相应乳液的综合性能相对最好。     

互穿网络结构WPUA复合乳液在织物整理和涂料印花中的应用

采用甲苯二异氰酸酯(TDI)和聚酯多元醇218为原料,二羟甲基丙酸(DMPA)为扩链剂,三乙胺为中和剂制备水性聚氨酯(WPU)。再采用"预乳化溶胀法",利用自制的水性聚氨酯和丙烯酸酯类单体制备互穿网络结构水性聚氨酯-丙烯酸酯复合乳液(WPUA)。将制备的WPU和WPUA复合乳液用于织物整理和涂料印花,探讨了工艺参数对织物整理和印花效果的影响,并对整理后织物的手感、白度、抗皱性、抗起毛起球性、印花织物的耐干/湿摩擦牢度以及耐皂洗牢度等进行测试。结果表明,WPUA的使用能显著改善织物抗皱性和抗起毛起球性以及印花织物的干湿摩擦牢度和耐皂洗牢度。     

高固含量聚醚型水性聚氨酯的合成与影响因素

以异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)和六次甲基二异氰酸酯(HDI)为硬段、聚醚(N-220)为软段,二羟甲基丙酸(DMPA)为亲水性物质、乙二胺为后扩链剂和三羟甲基丙烷(TMP)为交联剂等,合成了高固含量的聚醚型水性聚氨酯(WPU)乳液。采用衰减全反射红外光谱(ATR)对其结构进行了表征,并探讨了溶剂(丙酮)和DMPA含量、反应过程中预聚体的黏稠度、扩链剂的加料顺序和扩链时间等因素对WPU乳液固含量的影响。实验结果表明,在保持其他条件不变的情况下,即n(-NCO)∶n(-OH)=1.2∶1、m(HDI)∶m(IPDI)=2∶1和n(TMP中-OH)∶n(聚醚中-OH)=1∶4、w(DMPA)=1.5%(相对于树脂而言)且w(丙酮)=50.4%～75.5%(相对于树脂而言)时,在预聚反应过程中,若体系较稀(即黏度较低),在乳化时先加入乙二胺,待反应4～7min后再加入水,如此易制得稳定的高固含量(40%～46%)聚醚型WPU乳液。     

手套涂饰剂用水性聚氨酯乳液的研制

以聚醚二元醇(N220、N240)、聚醚三元醇(N330)、甲苯二异氰酸酯(TDI)、二羟甲基丙酸(DMPA)、三羟甲基丙烷(TMP)和蓖麻油(C.O)等为原料,采用丙酮法合成出水性聚氨酯(WPU)乳液。着重探讨了R值、C.O和TMP用量等对WPU乳液及成膜性能的影响。研究结果表明,当R值为5、m(N220):m(N240)=1:1、选择8%C.O作为交联剂时,所合成的WPU乳液外观好、拉伸强度大、断裂伸长率适中、附着力优良、胶膜光滑细腻丰满且符合手套涂饰剂的涂层要求;与国外同类产品相比,由该WPU乳液所配制的手套涂饰剂的透气性能和价格更胜一筹,完全可以替代同类进口产品。     

水性涂料印花黏合剂的合成与性能研究

以丙烯酸异辛酯(2-EHA)、丙烯酸丁酯(BA)、丙烯酸乙酯(EA)、丙烯腈(AN)和丙烯酸(AA)为主要原料,以反应性阴/非离子型乳化剂(HS-10/OP-10)为复合乳化剂、Dow Corning-346为有机硅助剂和甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)为交联剂,采用半连续滴加预乳液的乳液聚合方法,制备了水性丙烯酸酯类涂料印花黏合剂。探讨了单体、乳化剂和交联剂等对黏合剂性能的影响,并采用红外光谱(FT-IR)法鉴别出国外同类产品中所用助剂的品种及含量。研究结果表明:当m(HS-10)∶m(OP-10)=2.2∶1、w(GMA)=3%、w(BA)=40%、w(2-EHA)=20%、w(EA)=14%、w(AA)=3%、w(AN)=20%和w(Dow Corning-346)=3%时,相应涂料印花黏合剂的综合性能与国外同类产品相当。     

改性水性聚氨酯汽车内饰胶的合成

采用丙酮法,并以聚醚二元醇(N220)、甲苯二异氰酸酯(TDI-80)、1,4-丁二醇(BDO)和二羟甲基丙酸(DMPA)等为原料,制备了聚氨酯(PU)预聚体;然后以丙烯酸酯为改性剂合成出水性聚氨酯(WPU)乳液。实验结果表明,当w(丙烯酸酯单体)=25%、w(DMPA)=3.8%时,可得到高性能的改性WPU乳液;由该乳液制得的胶粘剂可以满足汽车内饰材料的粘接要求。     

生态涂料染色粘合剂的开发与应用

研究了粘合剂、柔软剂及两者复配而成的生态涂料染色粘合剂的合成,分别进行了织物的涂料染色和柔软整理,并且对织物的性能进行了测试。结果表明:当w(过硫酸铵)=0.4%、w(甲基丙烯酸2-乙基酯)=4%、w(脂肪醇聚氧乙烯醚)=2.4%和m(丙烯酸)∶m(甲基丙烯酸甲酯)∶m(丙烯酸丁酯)=1∶6∶20时,制得粘合剂稳定性好,所得涂料染色织物的色牢度高且不含烷基酚聚氧乙烯醚(APEO)和游离甲醛;当w(十二烷基苯磺酸)=22%(相对于硅氧烷质量而言)、m(氨丙基三乙氧基硅烷)∶m(八甲基环四硅氧烷)=1∶25时,柔软剂稳定性好且整理织物柔软度高;当m(柔软剂)∶m(粘合剂)=3∶4时,可制得综合性能较好的生态涂料染色粘合剂,此时涂料染色织物的色牢度和柔软度较好。     

KH550改性水性聚氨酯的制备及应用研究

以异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)和聚酯多元醇218为预聚原料、2,2-二羟甲基丙酸(DMPA)为亲水性扩链剂、三羟甲基丙烷(TMP)为交联剂、三乙胺(TEA)为中和剂、γ-氨丙基三乙氧基硅烷(KH 550)为改性剂,制得有机硅改性水性聚氨酯(WPU-Si);并将其用作纯棉及涤/棉机织物的涂料印花耐摩擦色牢度提升剂。研究了KH 550用量对乳胶粒粒径及胶膜吸水率、拉伸强度和拉断伸长率的影响;通过FT-IR分析对其结构进行了表征,利用SEM对整理后织物的表面形态进行了表征。结果表明,KH 550较佳的质量分数为3%。将WPU-Si应用在机织物的涂料印花中,对于纯棉织物,当WPU-Si质量分数为6%时耐干、湿摩擦色牢度最佳;对于涤/棉织物,当WPU-Si质量分数为5%时耐干、湿摩擦色牢度最佳;通过SEM照片表明纤维空隙之间及织物表面明显均有胶膜的存在,纤维与纤维之间存在明显的粘连,说明整理剂成功附着于纤维和织物的表面,达到了整理的目的。     

木材加工用水性聚氨酯胶粘剂的研究

为了获得稳定性较好的水性聚氨酯(WPU)胶粘剂,以丙酮为溶剂、聚醚(N210)为软段、二苯基甲烷-4,4′-二异氰酸酯(MDI)为硬段、二羟甲基丙酸(DMPA)为亲水性扩链剂、三乙胺(TEA)为成盐剂和聚乙烯醇(PVA)为增稠剂等,制备了环保型木材粘接用WPU胶粘剂。研究了MDI、N210、DMPA、TEA和PVA用量等对乳液稳定性、胶粘剂剪切强度及黏度的影响。结果表明:当n(MDI)∶n(N210)∶n(DMPA)∶n(TEA)=2.4∶1∶0.8∶0.64、w(PVA)=2.0%～3.0%时,可制得常温(20～30℃)存放90 d以上、剪切强度超过4.2 MPa的稳定WPU胶粘剂。     

卡基材料用水性聚氨酯覆膜胶的合成及应用

以异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、聚己二酸丁二醇酯(PBA)、聚氧化丙烯二醇(PPG)、聚四氢呋喃二醇(PTMG)、二羟甲基丁酸(DMBA)和甲基丙烯酸-β-羟乙酯(HEMA)等为主要原料,合成了卡基材料用阴离子型WPU(水性聚氨酯)覆膜胶。研究结果表明:采用单因素试验法优选出制备WPU覆膜胶的最优配方是初始R=n(-NCO)/n(-OH)=4、m(PPG):m(PTMG):m(PBA)=10:20:70、w(DMBA)=5.5%和w(HEMA)=4.5%(相对于预聚体用原料总质量而言),此时活泼的-NCO基已被封闭,羟基丙烯酸酯已成功引入到WPU大分子链中;与普通WPU覆膜胶相比,由最优配方制成的WPU覆膜胶的固含量(41%)较高、剥离强度较大且稳定性较佳,将其应用于卡基材料中,可得到高剥离强度和高耐湿热老化性能的覆膜色卡。     

新型环保涂料印花粘合剂的研究进展

简述了国内外涂料印花粘合剂的研究状况和发展趋势,介绍了制备新型环保涂料印花粘合剂的聚合体系[包括采用无甲醛交联单体、聚氨酯和有机硅等对丙烯酸酯类印花粘合剂进行改性以及合成WPU(水性聚氨酯)印花粘合剂等]和聚合工艺上的改进措施[包括无皂乳液聚合、核壳乳液聚合、互穿聚合物网络(IPNs)乳液聚合以及辐射引发聚合等],并指出了今后涂料印花粘合剂的发展方向。     

封闭型水性聚氨酯的固色应用

采用封闭型水性聚氨酯对棉织物进行固色研究,探讨了水性聚氨酯的用量、催化剂的使用以及固色工艺对固色效果的影响。结果显示,当水性聚氨酯的用量为40~60 g/L,催化剂二月桂酸二丁基锡(T-12)为水性聚氨酯用量的0.7%时,固色后棉织物的湿摩擦牢度可达到4级,且汽蒸工艺有助于湿摩擦牢度的提高。用红外光谱差谱技术研究了固色机理,结果表明,水性聚氨酯因其成膜性以及覆盖染料的作用而提高色牢度,尤其是湿摩擦牢度。