二元胺扩链剂对水性聚氨酯性能影响研究

以异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、聚酯二元醇(PBA2000)为主要原料,二羟甲基丙酸(DMPA)为亲水扩链剂,1,4-丁二醇(BDO)或异佛尔酮二胺为小分子扩链剂,合成了一系列稳定的水性聚氨酯(WPU)乳液。并对异佛尔酮二胺作为前扩链剂对水性聚氨酯乳液及胶膜性能进行了分析检测,结果显示,异佛尔酮二胺的引入时水性聚氨酯乳液粒径变小,粘度变大;胶膜的吸水率和溶胀率降低,由8.8%和121.2%分别降到2.7%和68.3%。拉伸强度和透光率由11.0 MPa和87.0%分别增加到30.8 MPa和90.1%。     

不同二胺后扩链对聚酯/聚醚型水性聚氨酯性能的影响

以异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、聚醚二元醇(N210)、聚酯二元醇(PBA)为主要原料,二羟甲基丙酸(DMPA)为亲水性扩链剂,一缩二乙二醇(DEG)为小分子扩链剂,乙二胺(EDA)、异佛尔酮二胺(IPDA)为后扩链剂,合成了一系列水性聚氨酯(WPU)乳液。主要考察了后扩链对水性聚氨酯乳液的稳定性,乳液粒径以及胶膜吸水率和力学性能的影响。结果表明,用二胺后扩链之后,乳液稳定性变好,乳液粒径变小,胶膜吸水率减小,耐水性变好,胶膜拉伸强度增加,当采用IPDA后扩链且质量含量为2.7%时,膜的综合性能较好,吸水率相对较低(16.7%),拉伸强度为31.23MPa,断裂伸长率为1022.31%。     

聚乳酸基水性聚氨酯的制备及其在合成革中的应用研究

以聚乳酸二元醇（PLA-OH）和六亚甲基二异氰酸酯（HDI）为原料,2,2-二羟甲基丁酸（DMBA）为亲水扩链剂合成了亲水扩链剂含量不同的聚乳酸（PLA）基水性聚氨酯（PLA-WPU）乳液,制备了PLA-WPU胶膜和超细纤维合成革。结果表明,随DMBA含量的增加,PLA-WPU乳液粒径减小、固含量增大,PLA-WPU超细纤维合成革拉伸强度和最大负荷增大,水接触角减小。当DMBA含量为5.5%时,PLA-WPU乳液固含量达到35.4%,粒径为196.37 nm,PLA-WPU超细纤维合成革的拉伸强度提高到29.9 MPa,约为超细纤维基布的1.7倍,水接触角降低到73°。     

阴离子型水性聚氨酯的合成及其性能研究

以甲苯二异氰酸酯(TDI)、聚丙二元醇(N210)为主要原料,二羟甲基丙酸(DMPA)为亲水性扩链剂,1,4-丁二醇(BDO)和乙二胺(EDA)为小分子扩链剂,采用预聚体法合成了系列阴离子型水性聚氨酯乳液。讨论了硬段含量、DMPA用量、-NCO／-OH物质的量比值及扩链剂用量对水性聚氨酯乳液及胶膜性能的影响,得出了制备阴离子型水性聚氨酯的最佳配方。     

聚醚型阳离子水性聚氨酯的合成及性能研究

采用异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、聚醚二元醇、亲水扩链剂和其他小分子多元醇反应合成阳离子水性聚氨酯乳液,讨论了不同异氰酸酯、扩链剂用量对阳离子水性聚氨酯乳液的状态、涂膜的耐水与机械性能的影响。结果表明,随异氰酸酯用量的增加,涂膜的强度及硬度逐渐提高,但涂膜的柔韧性降低、弹性下降;随N-甲基二乙醇胺(MDEA)用量的增加,涂膜的机械性能及耐水性降低;异氰酸酯的含量为47.3%、扩链剂MDEA的含量为4.3%时,乳液具有较好的贮存稳定性,且涂膜的断裂伸长率为1568%,48h吸水率为4%,具有较好的柔韧性及耐水性能。     

尿素对水性聚氨酯性能的影响

以异佛尔酮二异氰酸酯（IPDI）、聚醚220、聚酯二元醇为主要原料,二羟甲基丙酸（DMPA）为亲水性扩链剂,并分别用乙二胺和尿素作扩链剂,合成阴离子型水性聚氨酯乳液。对比2种扩链剂对水性聚氨酯乳液黏度、膜吸水性及玻璃化转变温度（Tg）的影响.结果表明,增加乙二胺的用量,能提高聚氨酯乳液黏度,降低其膜的吸水性,增大聚合物Tg．而增加尿素的用量对聚氨酯乳液黏度和聚合物Tg没有明显影响,但提高了膜吸水性。说明尿素没有起到扩链作用,但可以作为封端剂在聚氨酯分子末端引入胺基。     

阳离子水性聚氨酯的合成与性能

采用不同聚合工艺对5种聚酯或聚醚二元醇、4种二异氰酸酯与N.甲基二乙醇胺亲水扩链剂合成阳离子水性聚氨酯进行了研究.结果表明,多元醇中加入亲水扩链剂后再加入多异氰酸酯进行加成聚合的工艺有较好的适用性,可制备稳定的阳离子水性聚氨酯.在35℃下进行水分散所得阳离子聚氨酯的乳液性能和膜力学性能好于70℃水分散的聚氨酯,其中拉伸强度最大可提高3倍以上.对不同亲水扩链剂含量和硬段含量的阳离子水性聚氨酯的研究表明,硬段含量达到30%(ω)以上时,亲水扩链剂用量增加,乳液的粒径变小,稳定性增加,聚氨酯膜的拉伸强度提高.由热性能分析可知,硬段含量达40%(ω)以上时,水性阳离子聚氨酯膜中的软、硬段有序结构被破坏,而其玻璃化转变温度在15℃以上.     

桐油基水性聚氨酯乳液及其涂膜性能研究

采用酯交换法制备桐油基二元醇,并以其为功能性扩链剂与甲苯二异氰酸酯(TDI)、聚酯二元醇(PEG)、二羟甲基丙酸(DMPA)、1,4-丁二醇等原料制备了一系列桐油改性的水性聚氨酯乳液。分别研究了不同含量的桐油二元醇、PEG、DMPA对乳液及其涂膜的性能影响。结果表明:桐油基二元醇含量的增加会引起涂膜拉伸强度增加,断裂伸长率降低;随着PEG含量的增加,涂膜的硬度与强度降低,微相分离程度减弱,断裂伸长率增加;DMPA含量的增加使乳液的稳定性增加,颜色更加透明,粒径变小,但耐水性降低。当桐油基二元醇用量为6%(以原料的总质量计,下同)、PEG用量为59%、DMPA为7%时,水性聚氨酯乳液具有良好的外观、贮存稳定性,且涂膜的耐水性及机械性能优异。     

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。     

有机硅氧烷改性水性聚氨酯漆的合成及工艺分析

文章主要阐述有机硅氧烷单体与聚醚、二羟甲基丙酸(DMPA)和甲苯二异氰酸酯(TDI)反应制备水性聚氨酯涂料。研究结果表明:采用后添加有机硅氧烷单体的合成工艺,可制备贮存稳定好的水性聚氨酯乳液;DMPA用量在6.7～7.6,乳液性能最好;有机硅氧烷的添加量控制在4%～6%,与亲水扩链剂DMPA一起在反应的后期一起加入,可以很均匀地分布在大分子链端。有机硅氧烷改性水性聚氨酯涂料具有涂膜硬度高、耐沾污性、耐水性好和耐溶剂性好等优点。     

磺酸型水性聚氨酯的合成与性能研究

以甲苯二异氰酸酯(TDI-80)和聚醚二元醇(N210)为主要原料,1,4-丁二醇(BDO)为小分子扩链剂,乙二胺基磺酸钠(A95)为亲水扩链剂,成功制备了磺酸型水性聚氨酯。研究了A95含量对水性聚氨酯乳液及胶膜性能的影响。通过红外(FT-IR)、透射电镜(TEM)、热重分析(TGA)、粒径和力学性能测试等分析手段研究了乳液及其涂膜的结构与性能。结果表明:所制备的水性聚氨酯乳液粒子规整性较好,分散均匀;随着A95含量增加,粒径逐渐减小;当A95含量为5%时,乳液具有良好的室温贮存稳定性,胶膜的综合性能优异。     

基于磺酸聚酯二元醇的两性水性聚氨酯研究

以磺酸聚酯二元醇(BY3305)为阴离子亲水扩链剂,N-甲基二乙醇胺(MDEA)为阳离子亲水扩链剂合成了一系列两性水性聚氨酯。红外光谱测试分析了水性聚氨酯的结构;并对乳液粒径、电导率和Zeta电位进行了测试,结果表明BY3305含量不变时,MDEA含量在0~1.2%内增加,乳液粒径逐渐减小,电导率逐渐增大。MDEA含量在5.1%~6.8%内增加,乳液粒径先减小再增大,电导率先增大后减小再增大。MDEA含量不变时,BY3305含量在12.0%~35.9%内增加,乳液粒径先增大后减小,电导率逐渐增大。     

聚酯－ 聚醚复合型水性聚氨酯的制备与性能

以聚碳酸酯二元醇和聚醚二元醇为软段,异佛尔酮二异氰酸酯、扩链剂2,2 － 二羟甲基丙酸( DMPA) 及1,4 －丁二醇为硬段,用预聚法制备了稳定的阴离子型水性聚氨酯乳液及其胶膜,用红外光谱对其结构进行了表征,并研究了DMPA 用量和n( —NCO) /n( —OH) 对聚氨酯乳液稳定性及胶膜性能的影响。结果表明,聚酯－聚醚复合型水性聚氨酯胶膜具有优异的耐水性;在聚酯二元醇与聚醚二元醇的质量比为1 /1 的情况下,当DMPA 质量分数为6%、n( —NCO) /n( —OH) 为1. 3 时水性聚氨酯乳液及其胶膜的综合性能较好。     

环氧改性水性聚氨酯的合成工艺及性能研究

采用甲苯二异氰酸酯(TDI)、聚醚二元醇(GE-210)、1,4-丁二醇(BDO)、二羟甲基丙酸(DMPA)、环氧树脂(E-128)和丙烯酸羟丙酯(HPA)为主要原料,制备环氧改性水性聚氨酯乳液。研究预聚体中的—NCO和—OH物质的量之比(R)及小分子扩链剂、亲水扩链剂、环氧树脂的加入量,对粒径、黏度、贮存稳定性和涂膜耐水性的影响。实验结果表明:预聚体中R值为6～7;小分子扩链剂BDO用量为7%～8%;亲水扩链剂DMPA的用量为6%～7%;环氧树脂添加量为6%～7%时,乳液外观及稳定性最好,涂膜的耐水性能优异,可以作为一种性能优异的涂料用水性聚氨酯树脂。     

亲水基团对高固含量磺酸盐型水性聚氨酯性能的影响

以异氟尔酮二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、聚己二酸1,4-丁二醇酯为主要原料,以1,4-丁二醇为小分子扩链剂,以乙二胺基乙磺酸钠(AAS)为亲水性扩链剂,合成了高固含量的磺酸盐型水性聚氨酯乳液(SWPU)。采用FTIR、TEM、XRD考察了AAS加料方式及扩链时间对水性聚氨酯性能的影响。结果表明,当一次性加入AAS、且扩链时间为25 min时,可得到固体质量分数高达50%的磺酸盐型水性聚氨酯乳液,乳液呈乳白色,乳胶粒都呈规则的球形结构,乳液的黏度为32 Pa.s,平均粒径为166.9 nm,薄膜的摆杆硬度为0.51,XRD中曲线在2θ=21.3°、22.34°、24.24°处均出现了尖锐的衍射峰,分析表明所得产物的乳胶膜具有明显的结晶特性。     

水性聚氨酯胶粘剂的合成与性能研究

采用芳香族聚酯二元醇与二异氰酸酯反应合成了一系列水性聚氨酯胶粘剂,探讨了影响水性聚氨酯稳定性、机械性能及热性能等的有关因素.研究发现用芳香族聚酯二元醇与TDI/HDI合成的水性聚氨酯乳液有较好的稳定性,当控制NCO/OH物质的量比为1.4左右,扩链剂EDA的加入量约为3%时,水性聚氨酯胶粘剂有较好的综合性能.     

超支化水性聚氨酯共混改性纳米SiO_2水性聚氨酯的制备及性能研究

采用异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、聚丙二醇(PPG-2000)和PPG-纳米SiO_2溶胶为原料合成聚氨酯预聚体,用2,2-二羟甲基丙酸(DMPA)作亲水扩链剂并用1,4-丁二醇(BDO)、三羟甲基丙烷(TMP)作小分子扩链剂进一步提高相对分子质量,再用乙酸酐封端的超支化水性聚氨酯(AWHBPU)进行共混改性,采用内乳化法制备了超支化水性聚氨酯共混改性纳米SiO_2水性聚氨酯。研究了超支化水性聚氨酯共混改性纳米SiO_2水性聚氨酯乳液的粒径及稳定性、黏度以及胶膜的热性能和力学性能。结果表明,AWHBPU含量4%的乳液体系较稳定;随着AWHBPU的引入,乳液黏度先减小后增大,当AWHBPU添加量为4%时,乳液黏度最小为66.55 mPa·s;当AWHBPU添加量为6%时,试样的最大拉伸强度可达到18.92MPa。     

星型水性聚氨酯缔合型增稠剂的合成及其性能

利用异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)与聚乙二醇(PEG-6000)反应制备预聚体,以丙三醇和三羟甲基丙烷作为扩链剂,十六醇为封端剂,制备了星型结构的水性聚氨酯缔合型增稠剂(SHEUR)。采用FTIR和GPC对SHEUR分子结构进行了表征;利用黏度计和旋转流变仪对SHEUR水溶液的黏度、SHEUR对乳液增稠后的黏度以及SHEUR水溶液的流变性进行了分析,并与合成的线型结构水性聚氨酯缔合型增稠剂(LHEUR)进行对比,考察了不同结构的增稠剂分子对其增稠性能的影响。结果表明:SHEUR增稠效果比LHEUR好;向丙烯酸乳液中加入增稠剂的质量分数为1%时,以三羟甲基丙烷为扩链剂的SHEUR-a增稠后的黏度为61 440 m Pa·s,而以1,6-己二醇为扩链剂的LHEUR-b增稠后黏度仅为202 m Pa·s;低剪切时,SHEUR黏度维持在较高水平,剪切速率大于100 s-1后,SHEUR出现剪切变稀现象。对SHEUR流变性和乳液增稠后粒径的测定结果表明,所合成的SHEUR具有良好的触变性。     

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。     

含氟二元醇改性超支化水性聚氨酯的制备与性能研究

首先合成了具有长支链结构的含氟二元醇DEFA,用DEFA部分代替小分子扩链剂合成线型聚氨酯预聚体,然后加入自制的超支化聚氨酯核HBPU-0当交联剂,最后用乙二胺扩链,合成了含氟二元醇改性超支化水性聚氨酯(FHBPU)乳液。红外测试表明DEFA已经被接入到超支化聚氨酯中。通过一系列测试表明,加入DEFA后,FHBPU的耐热性、疏水性都有所提高。随着DEFA含量的增加,乳液粒径和拉伸强度逐渐增大,断裂伸长率和吸水性下降。当DEFA占聚氨酯质量的10%时,FHBPU的综合性能较好,此时其乳液粒径为131 nm,拉伸强度为10.8 MPa,断裂伸长率为368%,24 h吸水性为5.4%。