环氧树脂对PUA复合乳液的改性研究

以异佛尔酮二异氰酸酯（IPDI）、聚醚二元醇（N220）、二羟甲基丙酸（DMPA）、1,4-丁二醇（BDO）和甲基丙烯酸甲酯（MMA）为主要原料合成了脂肪族聚氨酯-丙烯酸酯复合乳液,并用环氧树脂对其进行了改性。研究了nNCO／nOH比、DMPA添加量、环氧树脂添加方式及添加量对其性能的影响,结果表明,当nNCO／nOH为1．35-1．40、DMPA为6％-7％时,环氧树脂和BDO同时加入,环氧树脂添加量在2％～3％时能获得综合性能较好且贮存稳定的聚氨酯丙烯酸酯复合乳液。     

影响PUA复合乳液性能的因素

采用预聚、中和分散、乳液聚合三个独立而连贯的步骤合成PUA复合乳液,以实验手段研究了影响PUA复合乳液性能的因素。结果表明,通过调节亲水基团和丙烯酸酯的含量合成的PUA复合乳液均一稳定,固体分含最量高,成膜性好。     

交联PUA复合乳液的制备与性能

通过外加交联剂[二缩三丙二醇双丙烯酸酯（TPGDA）和三羟甲基丙烷三丙烯酸酯（TMP-TA）]合成了聚氨酯-聚丙烯酸酯（PUA）复合乳液。通过测定PUA乳液和涂膜性能,研究了交联剂用量对PUA乳液和涂膜性能的影响。结果表明,当交联剂TPGDA和TMPTA质量分数分别为0．6％和0．9％时,乳液涂膜性能最好。     

PUA乳液的合成及在涂料印花中的应用

用乳液聚合方法制备了丙烯酸酯改性聚氨酯乳液（PUA），并对其合成过程的某些影响因素进行了讨论，确定了较佳工艺条件。该乳液作为粘合剂应用于涂料印花，织物的印花牢度及手感均较好。     

环氧树脂改性水性聚氨酯的制备与性能研究

以异氟尔酮二异氰酸酯(IPDI)、聚四氢呋喃醚二醇(PTMG)以及二羟基甲基丙酸(DMPA)为主要原料合成水性聚氨酯(WPU)预聚体,在此基础上加入环氧树脂(EP,E-44)制备了环氧树脂改性水性聚氨酯(PUE)复合乳液。探讨了不同环氧树脂含量对复合乳液性能的影响,并对胶膜的力学性能、吸水率、接触角和热性能等进行了表征。结果表明,适量的环氧树脂改性过后的复合乳液比较稳定;随着环氧树脂含量的增加,乳液粒径和黏度增大,同时胶膜的拉伸强度增大,水的接触角增大,胶膜的热稳定性增加。E-44质量分数为7%~9%时,复合乳液及其胶膜的综合性能较好。     

环氧树脂改性聚氨酯-丙烯酸酯乳液的合成

聚氨酯-丙烯酸酯复合乳液虽然较单一乳液的性能有很大改善,但是其涂膜的硬度、耐水性、耐化学品性还难以满足高档水性木器涂料的要求。在聚氨酯-丙烯酸酯复合乳液中以不同方式加入环氧树脂,分别制备了物理共混和化学共聚的聚氨酯-丙烯酸酯-环氧树脂复合乳液,研究了环氧树脂加入方式、用量等对乳液及涂膜性能的影响。研究发现环氧树脂对于涂膜的硬度、耐水性、耐化学品性等有明显改进。环氧树脂的质量分数在3%～4%为宜。     

丙烯酸酯改性环氧树脂乳液合成与性能研究

以St(苯乙烯)为介质,首先将AA(丙烯酸)和环氧树脂E-44进行酯化,然后采用预乳化方法,以酯化产物、St、BA(丙烯酸丁酯)为单体,通过乳液聚合制备了单组分丙烯酸酯改性的环氧树脂乳液,探讨了乳化剂和引发剂用量等对乳液性能的影响。研究结果表明:当环氧树脂用量为25%,n(E-44)∶n(AA)=1∶1.3,m(BA)∶m(St)=6∶4,引发剂用量为0.6%,乳化剂用量为4%时,乳液性能稳定且具有良好的涂膜性能;酯化过程中采用单体St为溶剂,避免了采用其他有机溶剂带来的污染问题,同时单组分结构设计赋予了乳液良好的施工便利性。     

环氧树脂改性聚氨酯水乳液稳定性的研究

以乳化前掺混环氧树脂的方式制备了一系列环氧树脂改性聚氨酯水乳液,通过红外光谱(FT-IR)、透射电镜(TEM)等手段表征了乳液在贮存过程中的化学结构及乳胶粒子形态的变化,发现乳液在存放期间容易破乳的主要原因是由于水乳液聚氨酯分子侧链上亲水基团羧基与环氧树脂中环氧基团发生缓慢的化学反应造成的。     

环氧树脂改性水性聚氨酯乳液的研究

以甲苯二异氰酸酯(TDI-80)、聚醚二醇(N220)、二羟甲基丙酸(DMPA)、环氧树脂(EP)和1,4-丁二醇(BDO)等为主要原料,合成了EP改性的水性聚氨酯(WPU)乳液。试验结果表明:加入EP后,WPU分散体粒径增大,粒径分布变宽;FT-IR分析验证了EP中的羟基和环氧基完全参与反应,并且生成了EP改性WPU;随着EP用量的增加,胶膜的硬度、耐水性、耐溶剂性及力学性能增强,但乳液外观和稳定性变差,故w(EP)≈4.0%时较适宜;当w(DMPA)=5.0%时,乳液呈微透明状,储存稳定性极佳。     

紫外光固化改性水性聚氨酯树脂的合成与性能研究

以聚乙二醇、甲苯二异氰酸酯、二羟甲基丙酸、丙烯酸-2-羟基乙酯为原料合成了一组紫外光固化水性聚氨酯丙烯酸酯树脂(PUA),考察了不同条件对合成反应的影响,研究改性聚氨酯涂层的光固化性能。结果表明:合成的改性聚氨酯树脂可作为水性紫外光固化涂料,光引发剂用量为3%、活性稀释剂TMPTA30%时光固化效果好。     

Study on synthesis of polyurethane‐epoxy composite emulsion

The stable polyurethane‐epoxy composite emulsion with the epoxy‐amine oligomer (DEA‐EP) and the epoxy resin oligomer has been prepared by step‐growth polymerization and controlled crosslinking technique. The emulsion forming transparent films can be cured at room temperature with trimethylolpropane tris (1‐ethyleneimine) propionate (TMPTA‐AZ). The DEA‐EP structure and its reaction with urethane prepolymers were proved by Fourier transform infrared spectra (FTIR). The studies on particle size, the particle size distribution, viscosity, and the films' transmittance (Tr) indicated that both trimethylol propane (TMP) and DEA‐EP contributed to improving the resin blends' compatibility and reducing the viscosity. The epoxy resin content can increase up to 20.0 wt % (based on the total content of the polyurethane and epoxy resin) and the emulsion was still stable. The data from the tensile test experiments showed that with the epoxy content increasing, the tensile strength (σ_b) and Young's modulus were proportionately raised, but the elongation at break (ε_b) decreased. Tensile tests also revealed that introducing TMPTA‐AZ as an outside‐crosslinker can increase the tensile strength. By adding 0.3 wt % of TMPTA‐AZ, the ε_b reduced from 429% to 371% and the σ_b increased from 4.4 to 13.73 MPa; by adding 1.8 wt % of TMPTA‐AZ, ε_b of the film was 67% of ε_b of the film with 0.3 wt % of TMPTA‐AZ, but its σ_b was 24.77 MPa and 180% of σ_b of the film with 0.3 wt % of TMPTA‐AZ. The cured films possessed excellent water and toluene resistance: water uptake (48 h, 3.1%; degree of curing: 70%), toluene uptake (210 h, 8%. degree of curing: 70%). Better properties of the composite emulsion will confer it as a potential application in low volatile industrial coatings. © 2009 Wiley Periodicals, Inc. J Appl Polym Sci, 2010     

环氧树脂改性含硅自消光水性聚氨酯树脂的制备及性能

以聚己二酸1，4－丁二醇酯多元醇(PBA)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、二羟甲基丙酸（DMPA）、1，4-丁二醇（BDO）、端羟丙基聚二甲基硅氧烷(PDMS)和环氧树脂(E-51)为单体合成聚氨酯预聚体，三乙胺（TEA）作为中和剂，乙二胺（EDA）作为后扩链剂，合成了一系列环氧树脂改性含硅自消光水性聚氨酯树脂乳液。采用粒度分析仪测定乳液粒径、FTIR表征胶膜表面结构、SEM观察胶膜表面，并分析了胶膜的光泽度、水接触角、热力学等性能。结果表明：在n(PBA)：n(PDMS)=1:2的条件下，环氧树脂添加量为5 %时，乳液粒径为1152 nm，胶膜60?光泽度为3.4；水接触角为107.3?，疏水性能最优；胶膜拉伸强度可达24.42 MPa，断裂伸长率在362 %，力学性能最优；胶膜热失重50 %时温度较未添加E-51的胶膜提高了18.3 ℃。     

水溶性双酚A型环氧树脂乳液的制备

采用E-Ⅱ型乳化剂和相反转技术制备水溶性双酚A型环氧树脂乳液,研究了乳化剂的用量、乳化时间、搅拌速率和乳化温度对乳液稳定性的影响.得出了最佳乳化工艺条件:乳化剂质量分数为7.25%～8.0%、乳化温度为60～70 ℃、搅拌速度为700～900 r/min、乳化时间为40～50 min.采用激光粒度衍射分析仪表征了水溶性环氧乳液的粒径为400～500 nm.     

环氧树脂对层压复合用水性聚氨酯性能的影响

采用异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、聚己二酸丁二醇酯(PBA)、二羟甲基丙酸(DMPA)、环氧树脂等原料制备了层压复合用水性聚氨酯(WPU)胶粘剂,考查了环氧树脂用量对其性能的影响。结果表明,随着环氧树脂用量的增加,WPU乳液黏度增加,粒径逐渐变大,稳定性变差;经环氧树脂改性的WPU,胶膜的耐水性优于未改性胶膜,力学性能得到提高。     

蓖麻油和环氧树脂改性水性聚氨酯-丙烯酸酯的合成与表征

以甲苯二异氰酸酯(TD I)、聚醚型多元醇(N210)、2,2-二羟甲基丙酸(DMPA)、甲基丙烯酸甲酯(MMA)等为主要原料,蓖麻油(C.O.)和脂肪族环氧树脂(RE)为交联剂,以原位乳液聚合法制备出聚氨酯-丙烯酸酯(PUA)复合乳液。以无皂乳液聚合法合成了聚丙烯酸酯乳液(PA),再与聚氨酯(PU)乳液机械混合得到PU/PA共混乳液。探讨了蓖麻油C.O.、RE对复合乳液及涂膜性能的影响,烯丙氧基羟丙基磺酸钠(COPS-1)用量对共混乳液和涂膜性能的影响。结果表明,C.O.、RE分别占PU干质量的5.0%～7.0%和2.0%～3.0%,COPS-1占单体总质量的2.0%时,乳液和涂膜综合性能较好。PUA比PU/PA柔韧性好、断裂伸长率高及附着力好,硬度低,成本高。红外光谱分析发现,PUA与PU/PA中—NH—全部形成氢键。TEM观察到,PUA形成核-壳结构的粒子,粒径较小。通过AFM扫描发现,PUA存在硬段与软段的微相分离。     

水性环氧乳化剂的研制

采用E-51环氧树脂和不同分子质量聚醚多元醇反应合成了反应性水性环氧树脂乳化剂,并用相反转技术制备了一系列水性环氧树脂乳液,考查了催化剂、聚醚多元醇的分子质量以及环氧基／羟基比等对环氧树脂乳液的离心、冻融、稀释稳定性的影响。结果表明,采用三氟化硼胺络合物为催化剂,聚醚多元醇相对分子质量为3000～6000,n环氧基／羟基为2：1,于120℃反应合成的乳化剂具有较好的乳化效果。乳化剂用量为20％时,在60℃所配制的乳液稳定性最好,乳液粒径约0．38μm,室温放置6个月乳液不分层。     

秸秆基环氧树脂乳液的制备及其涂膜性能

以脂肪醇聚氧乙烯醚(AEO-9)和十二烷基硫酸钠(SDS)复配为乳化剂,通过相反转技术乳化秸秆基环氧树脂,考察了复配乳化剂的HLB值、用量以及乳化温度和搅拌速率对乳液临界含水量Rf值、粒径及稳定性的影响,获得了如下较佳的乳化工艺条件:HLB值17,复合乳化剂用量8%,乳化温度35°C,搅拌速率800 r/min。以此工艺制得的乳液稳定性较好,平均粒径为1.57μm。以水性聚酰胺为固化剂,将此乳液制成清漆,固化后所得漆膜综合性能良好。     

封闭型环氧改性水性聚氨酯的合成研究

以4,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯（MDI）、聚醚二元醇N210、交联剂三羟甲基丙烷（TMP）、环氧树脂E44、二羟甲基丙酸（DMPA）、封闭剂己内酰胺（ε-CL）为主要原料,采用自乳化法合成出封闭型环氧改性的水性聚氨酯乳液。对其进行了FT—IR红外表征,研究了DMPA用量、中和度对乳液的外观和稳定性的影响。结果表明,通过环氧改性并交联的水性聚氨酯乳液稳定性及成膜的耐水性和力学性能大大提高。