环保型水性聚氨酯复膜胶的开发及其在软包装中的应用

合成出不同结构的水性聚氨酯(WPU)复膜胶,以PET镀铝膜(VMPET)、双向拉伸聚丙烯(BOPP)和聚乙烯(PE)为复合薄膜,探讨了聚酯结构对WPU复膜胶粘接性能的影响,分析了异氰酸酯、水性固化剂和外加溶剂等对WPU复膜胶剥离强度和干燥速率的影响。结果表明:以混合聚酯、芳香族异氰酸酯为主要原料,配合水性固化剂,合成的WPU复膜胶对多种复合薄膜具有较好的粘接性能,其平均剥离强度达到3.48N/15mm;添加少量易挥发的无害溶剂,能够提高水性复膜胶的干燥速率,其最大复合速率达到110m/min,并且完全满足工业化的生产要求。     

水性聚氨酯新进展

综述了８０年代以来水性聚氨酯研究的新进展。介绍了单组分水性聚氨酯、双组分水性聚氨酯、水性聚氨酯改性材料的特点和主要合成方法。水性聚氨酯的合成方法，以丙酮法、预聚体扩散法和熔融分散法为主。单组分水性聚氨酯主要包括线型和交联型二种。为了获得较低温度下的优良性能，９０年代双组分水性聚氨酯受到更多的重视，其研究重点是减少副反应，增加反应的选择性及在潮湿、低温环境下成膜。     

水性聚氨酯自乳化的最新研究进展

介绍了合成WPU(水性聚氨酯)过程中乳化剂的作用、制备PU(聚氨酯)预聚体的2种乳化方法(外乳化法、自乳化法),详细介绍了不同扩链方式自乳化法(如丙酮法、预聚体法、熔融分散法和酮亚胺/酮联氮法等)的工艺流程以及优缺点,重点介绍了PU分子链上不同亲水基团的自乳化WPU(如阴离子型、阳离子型和非离子型WPU等)的合成原理和最新研究进展。最后对自乳化WPU的发展方向进行了展望。     

DMPA含量对不同软段结构水性聚氨酯性能的影响

以聚酯多元醇、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)和二羟甲基丙酸(DMPA)为主要原料,采用预聚体分散法合成了一系列具有不同软段结构的水性聚氨酯(WPU)。研究结果表明:随着DMPA掺量的不断增加,WPU的稳定性提高、黏度增大、粒径减小且粒径分布变窄,WPU胶膜的拉伸强度在一定范围内增大、断裂伸长率降低、水接触角减小和耐水性下降,并且软段微区的结晶性能降低。     

阳离子水性聚氨酯的合成及其在染整中的应用

采用逐步聚合法,选用异佛尔酮二异氰酸酯（IPDI）和聚乙二醇（PEG1000）为预聚单体,自制的端羟基季铵盐为阳离子扩链剂,利用亚硫酸氢钠对异氰酸酯基封端处理后对体系进行去离子水分散乳化,合成了一种反应型阳离子水性聚氨酯（WPU）固色剂,考察了预聚反应温度、nNCO／nOH比值以及扩链剂用量对阳离子WPU性能的影响。结果表明,当预聚反应nNCO／nOH比值为2．0、温度70℃,季铵盐扩链剂质量分数为9％（相对于预聚物）时,合成阳离子WPU性能较好;将其用于活性染料或直接染料染色棉织物的固色处理,耐皂洗牢度及耐摩擦色牢度效果良好,其中湿摩擦牢度能够达到4级。     

黄原胶改性水性聚氨酯的制备及性能

以六亚甲基二异氰酸酯(HDI)与聚酯多元醇(PE-3020)合成了聚氨酯预聚体,再加入扩链剂2,2二羟甲基丙酸、改性剂黄原胶,通过黄原胶中的—OH与HDI中的—N襒C襒O反应合成了黄原胶改性水性聚氨酯(WPU)乳液。采用粒径分析仪、XRD、FTIR等研究了黄原胶添加量对改性WPU胶膜的耐水性、力学性能和乳液粒径等影响。结果表明,当黄原胶的加入质量分数为0.2%时乳液呈半透明状,泛蓝光,乳液粒径均匀,拉伸强度达到17.856 MPa,断裂伸长率489.25%,水接触角为57.5°。通过黄原胶改性,WPU的综合性能得到了显著提高。     

内乳化-外乳化结合法制备高固含量WPU分散体

以不同离子型和不同HLB(亲水亲油平衡)值的外乳化剂作为试验对象,采用内乳化-外乳化法合成高固含量的WPU(水性聚氨酯)分散体。研究结果表明:当外乳化剂在预聚体乳化前加入且w(阴离子型外乳化剂)≤2%(相对于反应原料质量而言)时,可获得黏度适中、储存稳定、耐介质性能和力学性能较好的高固含量WPU。     

单组分自交联水性聚氨酯分散体涂料

:叙述了单组分自交联水性聚氨酯分散体的组成、制备及合成机理。介绍了单组分自交联水性聚氨酯分散体的配方、制备工艺及性能 ,并对影响水性聚氨酯分散体的各种组分及影响涂层性能的各种水性助剂作了探讨     

聚碳酸酯二醇型水性聚氨酯胶粘剂的研究

采用预聚体分散法制备了一系列聚碳酸酯二醇(PCDL)型水性聚氨酯(WPU)胶粘剂,并借助傅里叶变换红外光谱(FT-IR)法来跟踪预聚体的合成过程,同时还考察了该WPU胶粘剂的粘度、热稳定性和初粘强度等性能。实验结果表明,PCDL的结构和相对分子质量对该WPU胶粘剂的性能影响很大;以PCDLT-6002为原料制备的WPU胶粘剂,其粘度最低(175 mPa.s)、热稳定性最好、软链段玻璃化转变温度(Tg)最低(-33.97℃)、有软段结晶熔融峰且初粘强度最高(81N/25 mm,此时活化温度为70℃)。     

环氧蓖麻油改性水性聚氨酯乳液的制备及其胶膜性能研究

以4,4′-二苯甲烷二异氰酸酯(MDI)、聚乙二醇(PEG)和二羟甲基丙酸(DMPA)等为主要原料,环氧蓖麻油(ECO)为交联改性剂,制备了ECO改性WPU(水性聚氨酯)乳液。研究结果表明:ECO中的羟基和环氧基均参与了WPU的合成反应;随着ECO掺量的不断增加,WPU胶膜的疏水性、拉伸强度及热稳定性提高,WPU乳液的粒径逐渐变大、外观和储存稳定性变差;当w(ECO)=5.5%(相对于预聚体质量而言)时,WPU乳液呈微透明(泛蓝)状,WPU胶膜的综合性能相对最佳。     

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.     

丙烯酸酯改性水性聚氨酯的合成及应用研究

以异氰酸酯、聚醚多元醇及二羟甲基丙酸(DMPA)为主要原料,合成了水性聚氨酯(WPU)预聚体;然后采用扩链、交联和丙烯酸酯复合改性等方法制备了丙烯酸酯改性水性聚氨酯(PUA)。结果表明:水性PUA具有丙烯酸酯和聚氨酯(PU)的双重优点,而且其低温成膜性较好、综合性能较优、成本及VOC含量较低;由PUA配制的木器漆,其主要性能均达到HG/T36082-1999标准。     

有机硅偶联剂改性水性聚氨酯的合成

采用预聚体——封端混合法,用2,4-甲苯二异氰酸酯（TDI）与聚醚多元醇（PEG-1000）进行预聚反应,同时用有机硅偶联剂（A-110）对聚氨酯改性。探讨改性工艺条件对水性聚氨酯性能的影响。     

水性聚氨酯消光树脂的制备与表征

以聚四氢呋喃二醇(PTMG)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、二羟甲基丙酸(DMPA)为预聚物反应单体,2-[(2-氨乙基)氨基]乙磺酸钠(A95)、水合肼为后扩链剂,制备水性聚氨酯消光树脂分散体。利用傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)表征其结构,用扫描电子显微镜(SEM)、原子力显微镜(AFM)分析漆膜的表面结构;结果表明,WPU膜表面微观结构符合消光机理,当w(铋酸催化剂)=0.016%、w(水合肼)=45%、w(DMPA)=2.6%、w(A95)=0.084%时制备的聚氨酯膜消光性能最优。     

丙烯酸酯用量对溶胀-嵌段型水性聚氨酯性能的影响

以甲基丙烯酸甲酯（MMA）、丙烯酸正丁酯（BA）为单体,通过巯基乙醇链转移自由基无规共聚合成端羟基聚丙烯酸酯（PA-OH）,采用嵌段共聚法将PA-OH与水性聚氨酯（WPU）嵌段,通过预聚体分散法制得聚丙烯酸酯嵌段水性聚氨酯乳液（WPUA）,进而通过乳液聚合法制备了一系列以MMA/BA为单体的聚丙烯酸酯嵌段-溶胀水性聚氨酯复合乳液（WPUA-PA）,结果表明WPUA-PA中丙烯酸酯量最多可达到WPUA的240%,当丙烯酸酯量为WPUA的120%时WPUA-PA的性能最佳,此时乳液平均粒径为68 nm、粒径分布指数为0.174,胶膜拉伸强度为13.88 MPa、断裂伸长率为558.3%、吸水率为4.94%,且具有优异的乳液稳定性。     

催化剂对复合薄膜用水性聚氨酯胶粘剂性能的影响

采用丙酮法制备了复合薄膜用的水性聚氨酯(WPU)乳液胶粘剂,研究了催化剂用量对WPU反应速率及其性能的影响。研究结果表明,适量的催化剂能明显加快聚氨酯(PU)预聚体的反应速率;当催化剂质量分数为0.1%时,WPU乳液的粘度和复合薄膜的T型剥离强度最大,但WPU胶膜的玻璃化转变温度(Tg)降低,由未加催化剂时的-25.5℃降低到-29.1℃。     

Soy-oil-based waterborne polyurethane improved wet strength of soy protein adhesives on wood

Soy-oil-based waterborne polyurethane (WPU) is used to improve wet strength in shear test of wood bonded with an adhesive of soy protein isolate (SPI) by dispersing WPU into SPI slurry. WPU׳s effects on the physiochemical properties of WPU-SPI adhesives are characterized through Fourier transform infrared spectrum, transmission electron microscopy, thermal analysis, contact angle, and mechanical strength. Wet strength of the WPU-SPI adhesives increases by 65% compared to SPI control. Moreover, the microstructure of WPU has effects on the interactions between WPU and SPI. In this study, smaller and more uniform distributed WPU0002 is easier to interact and form stronger crosslinking network with protein than WPU0500. The stronger interaction between WPU0002 and protein results in increased viscosity and bond strength. The WPU-SPI blended adhesives show significantly improved wet strength, demonstrating their potential as wood adhesives.     

多羟基化合物改性聚氨酯胶黏剂的制备与应用

采用预聚体合成法,以二羟甲基丙酸(DMPA)、葡萄糖(PG)为亲水扩链剂和交联剂制备一种水性聚氨酯预聚体,再将羧基丁苯胶乳(CSBL)水乳液与去离子水混合均匀进行乳化,制得固含量高达50%的水性聚氨酯(WPU)胶黏剂。利用傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)对胶膜结构进行表征,证实葡萄糖已引入聚氨酯主链。热失重分析表明,PG改性后的聚氨酯胶膜热稳定性增强。研究了PG用量对胶黏剂的T-剥离强度和固化时间的影响。随着PG用量的增加,T-剥离强度逐渐增强,当PG质量分数从0%增加到4.68%时,T-剥离强度由57.3 N/(2.5 cm)上升至116.1 N/(2.5 cm),相同处理温度下聚氨酯胶液的固化时间缩短。