生态合成革用高固含量水性聚氨酯乳液的合成

以异氟尔酮二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、聚四氢呋喃二醇、聚己内酯二醇等为主要原料,以2,2-二羟甲基丁酸(DMBA)和N-60胺基磺酸盐作为亲水性扩链剂,合成了一系列高固含量水性聚氨酯乳液。分别考察了n(—NCO):n(—OH)、软段组成、扩链剂种类及用量对乳液固含量及性能的影响。结果表明:n(—NCO):n(—OH)为1.3:1.0,软段聚醚与聚酯的摩尔比为1:2,DMBA质量分数为1.5%,N-60胺基磺酸盐质量分数为0.2%时,合成的水性聚氨酯乳液固含量高、黏度低、稳定性好、综合性能优异,适合制备生态合成革。     

聚酯型水性聚氨酯乳液粒径分布及乳液膜耐水性的研究

用自制的聚酯伯二醇分别与四甲基苯二甲基异氰酸酯(TMXDI) 或异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)为主要原料,二羟甲基丙酸(DMPA)为亲水单体,水合肼为扩链剂,在DMPA投料相同的条件下,采用预聚体分散法,制备了TMXDI预聚体和IPDI预聚体的水性聚氨酯乳液.利用Autossizer Loc粒度分布仪测定了两种类型乳液的粒径分布.结果表明:TMXDI预聚体与IPDI预聚体水性聚氨酯乳液粒径分布不同,黏度较低的TMXDI预聚体,乳液粒径分布为单峰,均比黏度较高的IPDI预聚体乳液的粒径分布小;对于TMXDI预聚体水性聚氨酯乳液,随预聚体黏度的降低,乳液粒径分布变窄,说明预聚体的黏度对乳液的粒径分布有影响.通过乳液膜耐水性的对比,乳液膜的耐水性与聚酯伯二醇的结构有关.     

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。     

高固含量双组分混合聚酯型水性聚氨酯的合成

以异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)为硬段、混合双组分聚酯二元醇和1,4-丁二醇(BDO)为软段、二羟甲基丙酸(DMPA)为亲水扩链剂、三乙胺(TEA)为中和剂和乙二胺(EDA)为后扩链剂等,采用预聚体分散法合成了系列高固含量的水性聚氨酯(WPU)乳液。以固含量、黏度和吸水率等为衡量指标,比较了不同聚酯二元醇的混合效果。结果表明:当混合聚酯中n(PBA或PCDL)∶n(PEBA或PCDL)=1∶1、w(DMPA)≈3.4%(相对于预聚体而言)、n(-NCO)∶n(-OH)=1.03∶1和中和度为96%时,由PBA2000/PCDL2000混合聚酯二元醇制取的WPU乳液,其固含量较高(48.70%)、黏度最低(542 mPa.s)且综合性能相对较好。     

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。     

交联水性聚氨酯的制备及性能研究

以顺丁烯二酸酐及三羟甲基丙烷为原料合成含羧基半酯二元醇(MA-TMP),以其作为阴离子水性聚氨酯的内乳化剂,配合使用聚酯多元醇、异佛尔酮二异氰酸酯(IPD I)及交联剂等制备阴离子水性聚氨酯乳液(APU)。探讨了交联剂的加入方式、用量等因素对水性聚氨酯乳液及其涂膜性能的影响。结果表明,以MA-TMP为内乳化剂,采用二步法制备水性聚氨酯比较合适,当交联剂TMP质量分数为1.2%时,所得水性聚氨酯涂膜的力学性能、硬度及耐介质性能最佳。     

非离子型水性环氧-聚氨酯乳液的制备及性能研究

以异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、聚乙二醇(PEG)、环氧树脂E-51为主要原料,合成了聚氨酯预聚体接枝改性的环氧树脂,并以改性环氧树脂作为乳化剂,乳化环氧树脂E-51,通过相反转法制备了纳米级的非离子型水性环氧-聚氨酯乳液。采用红外光谱(FT-IR)对改性环氧树脂进行结构表征,通过纳米粒度分析仪和透射电镜(TEM)研究了乳液的粒径和形貌,同时研究了PEG相对分子质量和聚氨酯预聚体用量对乳液稳定性、粒径的影响。结果表明:当PEG相对分子质量为6 000,聚氨酯预聚体含量为20%时,制备的水性环氧-聚氨酯乳液的综合性能最佳,此时所制备乳液稳定性好,粒径小于150 nm。     

脂肪族水性聚氨酯的合成研究

以六亚甲基二异氰酸酯(HDI)、聚酯多元醇、二羟甲基丙酸(DMPA)、乙二胺为主要原料,采用预聚体法制备了脂肪族水性聚氨酯(PU)乳液,研究了HDI与聚酯多元醇摩尔比(R值)、DMPA用量及中和度对PU乳液及胶膜性能的影响。结果表明,当R值为3.00～3.25、DMPA质量分数为3.28%左右、中和度为100%时,所合成的PU乳液稳定性最好,胶膜的综合性能最佳。     

聚氨酯/含氟丙烯酸酯阳离子乳液制备及性能研究

以异佛尔酮二异氰酸酯、聚四氢呋喃醚二醇为原料,3-二甲胺基-1,2丙二醇为亲水扩链剂,丙烯酸羟乙酯为封端剂合成了部分双键封端的聚氨酯预聚体,并进一步制备了水性聚氨酯乳液。然后以丙烯酸六氟丁酯(F6BA)、甲基丙烯酸甲酯(MMA)为改性单体,采用种子乳液聚合法制备了阳离子型水性聚氨酯-含氟丙烯酸酯杂化乳液(WFPUA)。制备的乳液具有粒径小、粒度分布窄、乳液稳定性好等特点。考察了F6BA含量对涂膜疏水性能的影响,结果表明,MMA和F6BA用量分别为聚氨酯预聚体质量的25%和20%时,涂膜的水接触角为97.22°,吸水率为6.76%,具有良好的疏水性能。     

环氧改性高固含水性聚氨酯消光树脂的制备及性能研究

用聚四氢呋喃醚二醇(PTMG)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、间苯二甲基异氰酸酯(mXDI)、二羟甲基丙酸(DMPA)为预聚物反应单体,以2-[(2-氨基乙基)氨基]乙磺酸钠(A95)和乙二胺为扩链剂,利用预聚体分散法制备高固含水性聚氨酯(WPU)消光树脂乳液及胶膜,分析了乳液表观黏度、乳化工艺、R值[n(—NCO)∶n(—OH)]、磺酸盐扩链剂的用量等因素对乳液固含量的影响,探讨了环氧改性高固含水性聚氨酯消光树脂的性能。当乳化转速为3 500 r/min左右,中和度为90%左右,R值为1.9时,A95含量为30%时,环氧树脂含量为7.5%时,能够制得固含量为40%以上的WPU乳液稳定性好,性能优异。     

双组分高固含量复合薄膜用水性聚氨酯胶黏剂的制备

采用聚酯二元醇、甲苯二异氰酸酯（TDI）、二羟甲基丙酸（DMPA）等为原料制备了水性聚氨酯,讨论了水性聚氨酯乳液的固含量及亲水性脂肪族聚异氰酸酯交联剂对水性聚氨酯性能的影响。结果表明：随着水性聚氨酯乳液固含量的提高,乳液的黏度明显提高,复合薄膜T型剥离强度增大;随着交联剂用量的增加,水性聚氨酯胶膜的吸水性明显下降;当水性聚氨酯／交联剂配比为10／1．0,熟化时间为16h时,T型剥离强度值达到最大值。     

用磺酸型亲水扩链剂制备高固含量聚氨酯乳液

以聚(四氢呋喃-co-氧化丙烯)二醇为软段、异佛尔酮二异氰酸酯为硬段,以1,2-二羟基-3-丙磺酸钠(DHPA)作为亲水扩链剂,用自乳化法合成了一系列稳定的高固含量聚氨酯乳液,分析了DHPA用量对乳液及其胶膜性能的影响。结果表明:所得聚氨酯乳液的粒径呈多元分布,乳胶粒子呈球形;乳液为假塑性流体;随着DHPA用量的增加,乳液平均粒径逐渐减小,粒径分布变窄,固含量不断增大,当DHPA质量分数为7%时,乳液的总固物质量分数可达61%。乳液具有较好的高、低温及贮存稳定性能。随着DHPA用量的增加,聚氨酯乳液胶膜的拉伸强度逐渐增大,扯断伸长率则先增大后减小;当DHPA质量分数为5%时胶膜的综合力学性能最佳;DHPA用量对胶膜的热稳定性没有明显影响。     

有机硅烷偶联剂改性紫外光固化超支化聚醚基水性聚氨酯的性能

采用超支化聚酯Boltorn H 20与丁二酸酐反应,制备了亲水性超支化聚酯,然后与甲基丙烯酸酯基改性的聚醚基聚氨酯预聚体和3-异氰酸酯基丙基三乙氧基硅烷(IPTS)反应,合成了有机硅烷偶联剂改性紫外光固化聚醚基超支化水性聚氨酯(WHPU)。考察了有机硅烷偶联剂用量对WHPU的耐酸性、固化时间、凝胶质量分数、附着力、水接触角、水吸附率、乳液粒径分布及热稳定性的影响。结果表明,当IPTS与Boltorn H 20中羟基的摩尔比为6/16时,固化后的WHPU膜的凝胶质量分数为92%,在玻璃表面的附着力达到0级;与不含有机硅烷偶联剂的WHPU相比,该涂膜的水接触角和热稳定性分别提高了34°和22℃,其吸水率从13.8%降低到4.3%。     

两亲聚氨酯弹性体(APU)的研究Ⅱ.IPN型APU制备及力学性能

以聚酯型聚氨酯为疏水组分,光固化聚乙二醇为亲水组分,通过溶液聚合制备了具有互穿聚合物网络（ＩＰＮ）结构的ＡＰＵ。研究了亲疏水组分比例、光固化条件等因素对ＩＰＮ型ＡＰＵ力学性能的影响。试验结果表明,当ＡＰＵ中光敏剂质量分数为００１０,光照前停放２０ｈ,光照时间为６ｍｉｎ时,ＩＰＮ型ＡＰＵ的力学性能最佳。     

超支化水性聚氨酯乳液的制备及性能研究

以顺丁烯二酸酐改性的超支化聚酯Boltorn H20、聚四氢呋喃2000和异佛尔酮二异氰酸酯为主要原料合成了超支化水性聚氨酯乳液,研究了改性超支化聚酯Boltorn H20的合成,以及改性超支化聚酯中羧基含量、初聚—NCO/—OH物质的量比、催化剂用量等对制备水性聚氨酯的影响,并探讨了亲水基团含量、乳化温度、中和度等因素对乳液及涂膜性能的影响,进一步使用傅里叶红外和热重分析分别对超支化聚氨酯涂膜的结构和热稳定性能进行了表征及测试。结果表明,在不加催化剂,初聚—NCO/—OH物质的量比为2∶1,亲水基团含量为2.05%的条件下,合成得到的含固量为30%的超支化水性聚氨酯乳液稳定性好。由此得到的超支化聚氨酯薄膜的耐水性和热稳定性较好。     

玻纤表面处理用水性聚氨酯乳液合成与性能研究

采用异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、聚醚二醇A、聚酯二醇B、亲水单体聚乙二醇PEG1000和二羟甲基丙酸(DMPA)等制备了阴/非离子型水性聚氨酯(WPU).讨论了亲水单体(PEG+DMPA)用量、异氰酸酯指数(R值)、聚醚/聚酯二醇配比等对乳液及胶膜性能的影响,并比较了使用不同表面处理剂的玻纤增强尼龙复合材料的性能....     

丙烯海松酸酯改性水性聚氨酯乳液及性能的研究

以松香和丙烯酸为原料,经Diels—Alder加成反应制备丙烯海松酸（RA）;RA与新戊二醇经缩聚反应制备端羟基丙烯海松酸新戊二醇酯（ANGE）。以ANGE、异佛尔酮二异氰酸酯（IPDI）、聚酯二元醇（PBA）和二羟甲基丙酸（DMPA）为主要原料,通过顸聚体法制备了固含量为33％～35％的ANGE改性水性聚氨酯乳液（WPUA）。讨论了ANGE含量（N）、R值（-NCO／—OH的物质的量比）及DMPA含量对WPUA乳液及胶膜性能的影响。试验结果表明：当N〈3／4时,可以制备稳定的WPUA乳液,且随着ANGE含量的增加,WPUA胶膜的力争陛能及耐7KI}生明显提高;当R=1．8,DMPA含量为5％时．WPUA乳液及胶膜的综合性能较好。     

硅烷偶联剂封端改性水性聚氨酯的研究

以聚醚多元醇(GE210)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)和α,α-二羟甲基丙酸(DMPA)为原料合成了基础聚氨酯(PU)预聚体,然后以1,4-丁二醇进一步扩链制得了水性聚氨酯(WPU)乳液,最后以偶联剂γ-氨丙基三甲氧基硅烷对PU分子进行封端,得到了稳定的改性PU乳液。通过对偶联剂的用量和封端条件等研究,确定了适合硅烷改性WPU的方式。实验结果表明,当w(硅烷偶联剂)=4%～5%时(占树脂的质量分数),硅烷偶联剂封端改性WPU乳液具有较低的表面张力,其胶膜的力学性能和耐水耐溶剂性能均相当优异。     

阳离子型水性聚氨酯乳液的合成

以聚酯多元醇、三羟甲基丙烷、甲苯二异氰酸酯和N-甲基二乙醇胺为主要原料合成了一种以水为介质的性能稳定的水性聚氨酯乳液,阐述了各种因素对产品物理性能的影响,获得了最佳配方.     

含疏水侧链聚氨酯表面活性剂的制备及其乳液聚合应用研究

以异佛尔酮二异氰酸酯、二羟甲基丙酸和单硬脂酸甘油酯为主要原料,通过改变原料配比制备一系列含疏水侧链聚氨酯表面活性剂。采用FT-IR和~1H NMR对产物的结构进行了表征。以单体质量5%的聚氨酯表面活性剂制备了固含量(质量分数)为35%的聚甲基丙烯酸甲酯-co-聚丙烯酸丁酯乳液,研究了预聚物n(-NCO)/n(-OH)对表面活性和乳液聚合应用的影响。结果表明,当预聚物n(-NCO)/n(-OH)=1.07时,含疏水侧链聚氨酯表面活性剂水溶液具有最低表面张力值33.24 mN/m。该聚氨酯表面活性剂用于制备聚丙烯酸酯乳液可得到核壳结构乳胶粒子,当预聚物n(-NCO)/n(-OH)=1.11时,制备得到的乳胶粒子最小,直径约为75 nm。