热活化型水性聚氨酯胶粘剂的合成及应用

以混合型二异氰酸酯[HDI(六亚甲基二异氰酸酯)/TDI(甲苯二异氰酸酯)]、结晶性聚酯二元醇和水溶性磺酸盐扩链剂(A-50)等为基本原料,合成了一种PVC(聚氯乙烯)合成革用热活化型WPU(水性聚氨酯)胶粘剂,并着重探讨了软硬段结构、DMPA(二羟甲基丙酸)和胺类扩链剂对该胶粘剂性能的影响。研究结果表明:当n(TDI)∶n(HDI)=30∶70、n(—NCO)∶n(—OH)=1.4∶1、w(DMPA)=5%(相对于WPU质量而言)和A-50扩链度为40%时,WPU胶粘剂具有优异的剥离强度(37 N/25 mm)、较低的热活化温度(55℃),并且其胶膜表现出良好的耐水性(吸水率为11.0%)和耐热性(110℃),而且在140℃时可快速熔融变黏,冷却降温后的性能也较稳定。     

HDI型水性聚氨酯胶粘剂的制备与性能研究

以聚酯二元醇、二异氰酸酯(HDI)与2,2-二羟甲基丙酸(DMPA)为主要原料,采用丙酮法合成了HDI型水性聚氨酯(WPU),探讨了亲水扩链剂DMPA用量对WPU乳液粒径、耐水性、耐热性及剥离强度等性能的影响。结果表明:随着DMPA含量不断增加,WPU乳液粒径减小,WPU膜的吸水强度、耐热性和剥离强度先升高后降低。当R(NCO/OH)值为2.226,扩链剂DMPA的加入量为3.5~4%时,可获得综合性能较好的水性聚氨酯。     

环氧树脂改性水性聚氨酯的性能研究

以环氧树脂E–44、二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)以及三羟甲基丙烷(TMP)为原料,合成一种端双羟基的扩链剂MET。以异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、聚己二酸1,4–丁二醇酯(PBA)、1,4–丁二醇(BDO)、二羟甲基丙酸(DMPA)以及MET为主要原料,合成了一系列环氧树脂改性的水性聚氨酯(WPU)乳液。探讨了MET的加入量对WPU性能的影响,通过傅里叶红外光谱(FT–IR)、差示扫描量热(DSC)、热失重(TG)研究了树脂胶膜结构、结晶性和耐热性,并通过拉伸测试研究了改性树脂的力学性能。结果表明:MET引入到聚氨酯分子链上,当w(MET):w(WPU)为5.0:50时,胶膜的最大拉伸强度为42.1 MPa,断裂伸长率为411.8%;MET的加入能明显提高聚氨酯胶膜的热稳定性。     

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。     

高固含量高强度水性聚氨酯乳液的合成及性能研究

以聚酯二元醇(PBA)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、六亚甲基二异氰酸酯(HDI)、1,4-丁二醇(BDO)、乙二胺基乙磺酸钠(AAS)为主要原料,分别合成了高亲水性的小粒径水性聚氨酯乳液(WPU1)和低亲水性的聚氨酯预聚物(WPU2)。以WPU1乳液乳化WPU2得到了固含量高达70%的水性聚氨酯乳液WPU3,其成膜后的力学性能优异,拉伸强度最高超过50 MPa,胶膜的吸水率较低,有良好的耐水性。     

提高水性聚氨酯耐水性的研究

为了制备耐水性能较好的水性聚氨酯(WPU),以聚酯二元醇(PBA)、甲苯二异氰酸酯(TDI)和二羟甲基丙酸(DMPA)等为主要原料合成了WPU乳液,着重探讨了DMPA含量、R值[即n(-NCO)/n(-OH)]和交联剂对WPU胶膜耐水性能的影响。实验结果表明,当w(DMPA)=4%、R=1.5时,制得的WPU胶膜耐水性较好;采用不同的室温交联剂对WPU进行交联改性,当w(氮丙啶型交联剂A)=3%时(相对于WPU乳液干固量而言),WPU胶膜的吸水率降低至3%左右,并具有较好的持久耐水性。     

丙烯酸六氟丁酯用量对改性水性聚氨酯性能的影响

采用聚氧化丙烯二醇(PPG2000)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、二羟甲基丙酸(DMPA)、1,4-丁二醇(BDO)、丙烯酸羟乙酯(HEA)和丙烯酸六氟丁酯(FA)为主要原料合成了含氟水性聚氨酯(WPU)。讨论了FA用量对WPU乳液、胶膜及WPU处理后棉织物疏水性能的影响。结果表明,随着FA用量的增加,胶膜的热稳定性能提高,拉伸强度增大,耐水性能提高,棉织物的疏水性能也得到提高。     

PCDL/PTMG配比对复合型水性聚氨酯性能的影响

以异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、聚碳酸酯二醇(PCDL)、聚四氢呋喃二醇(PTMG)、二羟甲基丙酸(DMPA)等为原料,低聚物二醇总量相同,乳化前预聚体中的NCO质量分数均为2.2%,DMPA质量分数为5%,通过改变PCDL/PTMG摩尔比合成出一系列聚酯/聚醚复合型水性聚氨酯(WPU)。研究表明,随着PCDL相对用量的增加,粘接强度和胶膜拉伸强度增加;当PCDL/PTMG摩尔比为1/3时,WPU膜的耐水性最佳,用WPU处理过的牛仔布的摩擦色牢度明显提高。     

硅烷偶联剂对层压复合用WPU胶粘剂的改性研究

采用异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、聚己二酸丁二醇酯二元醇(PBA)、二羟甲基丙(DMPA)、硅烷偶联剂(KH550)等原料制备了层压复合用水性聚氨酯胶粘剂(WPU),考查了KH550用量对其性能的影响。结果表明,随着KH550用量的增加,WPU乳液黏度增加,稳定性变差;经KH550改性的WPU,胶膜的耐水性优于未改性者,胶膜的力学性能和复合薄膜T型剥离强度也得到提高。     

水性聚氨酯的合成与改性

以甲苯二异氰酸酯(TDI)、聚醚二元醇(N220)和二羟甲基丙酸(DMPA)为主要原料,采用三羟甲基丙烷(TMP)进行交联改性合成了水性聚氨酯(WPU),研究了n(-NCO)/n(-OH)、DMPA及TMP对WPU的耐水性、稳定性和力学性能的影响。研究发现,改性后的乳液常温贮存稳定性好,适度交联可提高胶膜的拉伸强度及耐水性。     

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。     

合成革用水性聚氨酯的制备

以异佛尔酮二异氰酸酯( IPDI),聚酯或聚醚多元醇、二羟甲基丙酸(DMPA)为主要原料,采用预聚体法合成了脂肪族革用水性聚氨酯(WPU),用三甲氧基三聚氰胺树脂(TMMM)对WPU进行交联反应成膜,考察了nNCO/nOH,DMPA用量、聚酯或聚醚种类以及TMMM对WPU性能的影响.结果表明,随着nNCO/nOH的增加...     

羟乙基封端聚二甲基硅氧烷改性水性聚氨酯的合成

以聚四氢呋喃二醇、异佛尔酮二异氰酸酯（IPDI）和2,2-二羟甲基丙酸（DMPA）为主要原料,羟乙基封端聚二甲基硅氧烷（SHG）为改性剂,采用自乳化法合成了阴离子型有机硅改性水性聚氨酯（WPU）。考察了异氰酸酯基与羟基的量之比（R值）、DMPA用量及SHG用量对WPU及其胶膜性能的影响;通过荧光显微镜分析了改性前后WPU的结构。结果表明：当异氰酸酯基与羟基的量之比为1.2、DMPA质量分数为4%、SHG质量分数为2%时,改性WPU的黏度低、稳定性好;其胶膜的吸水率从17%下降至6%,接触角从30.3°提高至75.7°,耐热性提高;微观形态更规整。     

羧酸型水性聚氨酯分散液的制备与性能研究

以聚己二酸丁二醇酯二醇(PBA3000)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)和2,2-二羟甲基丙酸(DMPA)为主要原料,合成了羧酸型水性聚氨酯(WPU)。结果表明:一步法和两步法制成的WPU分散液及其胶膜特性相近,但一步法制备工艺更加简单;随着DMPA含量不断增加,预聚过程中体系黏度和分散液电导率上升,WPU胶膜的拉伸强度、硬度和吸水率增大,断裂伸长率和分散液粒径(100 nm)减小;当n(PBA)∶n(DMPA)=2∶3时,R值越大,预聚过程中体系黏度越低,WPU胶膜的拉伸强度和硬度越大,而断裂伸长率和吸水率越小;当w(-COOH)=1.09%～2.37%时,WPU分散液的稳定性较好。     

Properties and paper sizing application of waterborne polyurethane emulsions synthesized with isophorone diisocyanate

In this work, a two-step synthesis methodology has been used to synthesize a series of waterborne polyurethane (WPU) emulsions with isophorone diisocyanate (IPDI), poly-caprolactone diol (PCL) and dimethylol propionic acid (DMPA) as monomers and ethylenediamine (EDA) as the chain extender, respectively. The influences of the NCO/OH molar ratio, DMPA content, chemicals-adding sequence, and acetone content on the physical properties of the resultant emulsions have been investigated in detail. The results show that the emulsion viscosity increases with an increase in the NCO/OH molar ratio or DMPA content whereas it declines sharply as the acetone amount increases. The emulsion particle size is seen to increase with the NCO/OH molar ratio but it decreases as the DMPA content increases. The chemicals-adding sequence is observed to strongly affect the particle size and viscosity of the resultant emulsions. For cast films, with an increase in the NCO/OH molar ratio, the elongation monotonically decreases while the tensile strength is seen to increase at first and then deceases. The film water absorption capacity is found to go up as the DMPA content increases. Furthermore, after sized with the emulsions, the paper water resistance is markedly improved and the 30s Cobb value is seen to decrease by 63% as compared to the unsized counterpart. The paper folding resistance and the tensile index are also improved to certain extents. For producing well-performed WPU emulsions for sizing paper sheets, an NCO/OH molar ratio of 1.6–1.8 and a DMPA content of 6.0–7.0 wt.% are preferably chosen.     

有机硅改性磺酸/羧酸型水性聚氨酯的研究

以聚醚多元醇(N-210)和2,4-甲苯二异氰酸酯(TDI)为原料,以自制的磺酸型亲水单体1,2-二羟基-3-丙磺酸钠(DHPA)和二羟甲基丙酸(DMPA)为扩链剂,采用氨丙基三甲氧基硅烷和氨乙基氨丙基三甲氧基硅烷对纯水性聚氨酯(WPU)进行改性,并对有机硅改性WPU胶膜的性能进行了研究。结果表明:WPU分别经两种不同结构的有机硅改性后,其胶膜的力学性能略高于未改性WPU,但耐水性和耐热性则明显高于未改性WPU。     

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。