阳离子型水性聚氨酯耐热性及力学性能研究

以丙三醇和马来酸酐为原料合成亲水性UV固化交联剂(丙三醇-马来酸酐低聚物)(MLGLY),以均苯四甲酸酐和乙醇胺为原料合成二羟基均苯酰亚胺(HEPMI);再以二环己基甲烷二异氰酸酯(H12MDI)、六亚甲基二异氰酸酯(HDI)、聚氧化丙烯二醇(PPG-600)、N-甲基二乙醇胺(MDEA)、HEPMI、MLGLY等为主要原料,制备了一系列聚酰亚胺改性阳离子型水性聚氨酯(WPU)。讨论了HEPMI含量对WPU膜的力学性能和耐热性能的影响。结果表明,HEPMI含量增加能明显改善WPU膜的耐热性和力学性能。     

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.     

阴离子型水性聚氨酯和阳离子型水性聚氨酯的合成及分析

以甲苯二异氰酸酯（TDI）和聚酯二醇等为基本原料,在NCO／OH比例及反应物量相同的情况下,分别合成了阴离子型水性聚氨酯和阳离子型水性聚氨酯。对它们进行了红外光谱分析、热重分析、粒径分析、吸水率测定和力学测试。结果表明：合成的阴离子水性聚氨酯无残余的-NCO,粒径、吸水率小于阳离子型水性聚氨酯,拉伸强度、断裂伸长率大于阳离子型水性聚氨酯,耐水性强于阳离子型水性聚氨酯。     

阳离子型水性聚氨酯乳液的合成及表征

合成了一系列的阳离子型水性聚氨酯乳液。研究了软段相对分子质量、预聚体的NCO含量对其干膜物理机械性能的影响以及中和剂种类对乳液性能的影响。通过动态力学分析对其阻尼行为进行了表征。结果表明：预聚体的NCO含量不同即硬段含量不同对阳离子型水性聚氨酯的微相结构和阻尼行为有很大的影响。     

新型阳离子型水性聚氨酯-脲乳液的合成研究

由聚酯多元醇(JW 2503)与甲苯二异氰酸酯(TD I)预聚后,经二乙烯三胺(DETA)扩链、环氧氯丙烷封端、冰乙酸中和制得了新型阳离子型水性聚氨酯-脲(WPUU)乳液。用FT-IR等方法对制备的WPUU乳液结构及有关性能进行了分析和表征。讨论了初聚n(NCO)/n(OH)、DETA的加料方式、DETA质量分数及中和度等因素对WPUU乳液及其涂膜性能的影响。研究结果表明,当初聚n(NCO)/n(OH)=2.4~2.6、DETA=6%~7%及中和度为90%~100%,且采用饥饿加料方式时,制得的WPUU乳液的贮存稳定性在12个月以上。WPUU涂膜具有较好的耐水性和耐化学品性能,WPUU涂膜的硬度(邵氏A)46,拉伸强度7.8 MPa,断裂伸长率760%,脆性温度-30℃。     

环氧树脂改性阳离子型水性聚氨酯的合成

为了提高水性阳离子聚氨酯涂膜的耐水性和力学性能,以异佛尔酮二异氰酸酯、聚醚二元醇、一缩二乙二醇、环氧树脂E-51、N-甲基二乙醇胺为主要原料,采用丙酮法合成出环氧树脂改性的阳离子聚氨酯乳液。研究了反应条件和配方对乳液及胶膜性能的影响。通过引入环氧树脂得到的涂膜耐水性大大提高。     

高固体分阳离子型水性聚氨酯合成及其封闭底漆研制

采用丙酮法利用聚酯二元醇(PE-1000)、非离子聚醚二元醇(YmerTMN 120)、1,6-己二醇(HDO)、蓖麻油(C.O.)、N-甲基二乙醇胺(MDEA)和甲苯二异氰酸酯(TDI)反应,经中和、加水分散和扩链,合成出高固体分的阳离子型水性聚氨酯树脂。用合成的阳离子水性聚氨酯树脂加入消泡剂、流平剂、润湿分散剂、增稠剂等制备出水性木器封闭底漆。通过傅里叶红外光谱仪、热重分析仪、粒度仪、涂膜测试仪等仪器进行表征。测试结果表明:当树脂的数均分子量设计为3 500~5 000、m(YmerTMN120)∶m(PE)在1∶(4~5)、MDEA的质量分数为10.0%~12.0%、HDO的质量分数为6%~7%时树脂粒径小、黏度低、固体分高、贮存稳定性好。由其制备的水性木器封闭底漆,耐水、耐醇性优,封闭效果良好。     

高固含量阳离子水性聚氨酯的性能研究

以聚酯二元醇为软段、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)和N-甲基二乙醇胺(N-MDEA)为主要原料,采用丙酮法合成了高固含量(约50%)的CWPU(阳离子水性聚氨酯),并着重探讨了N-MDEA含量、软段种类对该CWPU的基本性能、结晶性能、力学性能和粘接性能等影响。结果表明:当w(N-MDEA)=5.5%～7.0%(相对于预聚体质量而言)时,可制得稳定的高固含量CWPU;软段的结晶性越好,高固含量CWPU的力学性能和粘接性能越高;当软段为聚己二酸己二醇酯(PHA)时,相应高固含量CWPU的邵A硬度(84)、拉伸强度(55 MPa)和剥离强度(初始剥离强度、24 h剥离强度为68.2、90.4 N/25 mm)相对最大,可作为胶粘剂使用。     

阳离子型水性聚氨酯的合成及工艺研究

以甲苯-2,4-二异氰酸酯(TDI),聚四氢呋喃醚二醇(PTMG)为主要原料,以1,4-丁烯二醇为小分子扩链剂,N-甲基二乙醇胺(MDEA)为亲水性扩链剂,用丙酮法制备了聚醚型阳离子水性聚氨酯乳液。研究了反应条件对乳液和胶膜性能的影响,结果表明,当预聚n(—NCO)/n(—OH)比为3.0、反应温度75~80℃、反应时间3 h,N-甲基二乙醇胺用量占树脂总量的6%~7%时乳液和胶膜性能最好,并通过红外图谱对胶膜进行了表征。     

阴离子含氟水性聚氨酯乳液的合成与表征

采用异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、聚四氢呋喃醚(PTMG)、全氟醇(Rf-OH)、二羟甲基丙酸(DMPA)等为原料合成了阴离子含氟水性聚氨酯乳液(FWPU)。通过红外光谱(FT-IR)、热失重(TG)、X-衍射(XRD)等测试对FWPU进行了表征,讨论了Rf-OH含量、DMPA含量、R值(NCO与OH摩尔比)等对FWPU乳液贮存稳定性和乳胶膜耐水性能的影响。结果表明,由于全氟烷基的引入,WPU的热稳定性得到提高,其乳胶膜的表面性能得到明显改善;当Rf-OH质量分数为28%、DMPA质量分数为5.20%、R值在1.05～1.15之间时,FWPU乳液贮存稳定性和乳胶膜耐水性能较好。     

阳离子水性聚氨酯的合成研究

采用甲苯二异氰酸酯（TDI）与聚酯二醇、亲水扩链剂和其它多元醇反应合成阳离子水性聚氨酯乳液，讨论了扩链剂的种类、加料方式、添加量及中和度等对聚酯乳液及其涂膜性能的影响。研究发现，采用N－甲基二乙醇胺为亲水扩链剂，用饥饿加料的方式，在中和度等对聚氨酯及共涂膜性能的影响。研究发现，采用N－甲基二乙醇胺为亲水扩链剂，用饥饿加料的方式，在中和度为90％－100％时合成的阳离子水性聚氨酯乳液具有良好的贮存稳定性，涂膜具有较好的机械性能和耐水性。     

疏水型阳离子水性聚氨酯的合成与性能研究

以甲苯二异氰酸酯,聚酯、聚醚混合多元醇为基本原料,N-甲基二乙醇胺(MDEA)为亲水扩链剂,羟丙基聚二甲基硅氧烷、单硬酯酸甘油酯为改性剂,通过醋酸中和反应制备出疏水型自乳化阳离子水性聚氨酯乳液;研究了改性剂用量、R值(体系中—NCO和—OH的物质的量比)、MDEA含量和中和度对乳液耐水性的影响。结果表明:羟丙基聚二甲基硅氧烷和单硬酯酸甘油酯加入到聚氨酯体系中,均能显著提高聚氨酯的耐水性;胶膜吸水率随MDEA含量增加呈先降低后升高的趋势;当中和度小于100%时,胶膜吸水率随中和度的增大而减小;当中和度大于100%时,中和度对胶膜吸水率无明显影响。     

不同合成工艺制备的脂肪族水性聚氨酯的性能研究

采用异佛尔酮二异氰酸酯（IPDI）、聚己二酸丁二醇酯二醇（PBA）、二羟甲基丙酸（DM-PA）、乙二胺（EDA）等为主要原料,以4种不同的合成工艺制备了固体质量分数大于40％的高固含量水性聚氨酯（WPU）乳液,考察了4种不同合成方式所制备WPU的稳定性、粘度、粒径、耐水性能及力学性能等。结果表明,以不同合成方式所制备的固体质量分数大于40％的WPU均具有较佳的稳定性,乳液的粒径均小于0．51μm,所制备的WPU胶膜具有较高的力学性能,拉伸强度均高于30MPa,其中以方法4所制备的WPU综合性能最佳,拉伸强度达到44．52MPa,断裂伸长率达到770％,吸水率为22．92％。     

多重改性水性聚氨酯的力学性能和粘接性能研究

以聚已内酯二醇、甲苯二异氰酸酯、二羟甲基丙酸为基料,以三羟甲基丙烷(TMP)为交联剂.采用环氧树脂和松香对水性聚氨酯进行改性,制备出环氧树脂和松香改性的聚氨酯复合乳液.重点考察了环氧树脂、松香和三羟甲基丙烷用量对水性聚氨酯粘接性能和力学性能的影响.红外光谱分析表明.环氧树脂和松香参与了体系的反应,最终形成环氧树脂和松香改性水性聚氨醣.胶膜拉伸试验表明,环氧树脂的引入增加了水性聚氨酯胶膜的韧性:向聚氨酯体系中引入松香降低了聚氨酯胶膜的杨氏模量和拉伸强度,同时胶膜的断裂伸长率有所增加;在适宜的用量范围内,三羟甲基丙烷可大大提高水性聚氨酯胶膜的杨氏模量及拉伸强度.粘接试验表明,环氧树脂对聚氨酯胶粘剂的T型剥离强度有显著影响;随松香用量的增加,聚氨酯胶粘剂的初粘力和T型剥离强度均出现峰值;TMP对聚氨醅胶粘剂的T型剥离强度有很大影响,在实验范围内,TMP用量越大,聚氨酯胶粘剂的T型剥离强度越大.当环氧树脂用量为5.65%、松香用量为8.92%、三羟甲基丙烷用量为2.7%时,水性聚氨酯胶膜的力学性能最佳,用该乳液配制的胶粘剂可满足复合软包装对胶粘剂的要求.     

聚酯型阳离子水性聚氨酯乳液的合成研究

采用聚酯二醇(JW2503),甲苯二异氰酸酯(TDI),N-甲基二乙醇胺(MDEA)为基本原料,用丙酮法合成了聚酯型阳离子水性聚氨酯乳液。讨论了NCO／OH比值、MDEA的加入方式及其用量、反应温度等因素对乳液性能的影响。实验结果表明,当NCO／0H比值为2．7,MDEA的用量占树脂的6％～7％,且采用饥饿加料的方式滴加MDEA,初聚体合成温度为60～65℃,引入亲水扩链基团的扩链反应温度为40℃,中和度为90％～100％时合成的聚酯型阳离子水性聚氨酯乳液具有较好的贮存稳定性,且涂膜的耐水性和机械性能良好。     

阳离子水性聚氨酯/聚丙烯酸酯乳液的制备与性能研究

用聚醚二元醇、甲苯二异氰酸酯（TDI）、N–甲基二乙醇胺（N–MDEA）、乙酸为原料制备了阳离子水性聚氨酯乳液,然后向聚氨酯乳液中加入丙烯酸丁酯（BA）和引发剂进行自由基聚合制成阳离子水性聚氨酯/聚丙烯酸酯乳液。用旋转黏度计、FT–IR、电子万能（拉力）试验机对所制备的乳液黏度、膜的形态结构及力学性能进行了表征。结果表明,改性后的阳离子聚氨酯乳液综合性能明显提高。     

水性聚氨酯相对分子质量的影响因素及胶膜力学性能

采用异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)和聚醚二元醇(N-220)为主要原料,二羟甲基丙酸(DMPA)为亲水扩链剂,乙二胺(EDA)为后扩链剂,合成了一系列聚醚型聚氨酯(WPU)水分散体。考察了nNCO/nOH和中和度的变化对聚氨酯相对分子质量的影响以及聚氨酯相对分子质量与聚氨酯胶膜的力学性能和耐水性的关系。结果表明,随着nNCO/nOH的降低,聚氨酯的相对分子质量呈现先上升后下降的规律;随着中和度的增加,聚氨酯的相对分子质量增加;当nNCO/nOH为1.25时,水性聚氨酯相对分子质量最高,胶膜的力学性能和耐水性最好。