微波合成含氮掺杂碳量子点改性水性聚氨酯的制备与性能

以柠檬酸和尿素分别为碳源和氮源,微波法合成含氮掺杂碳点N-CDs。以异氟尔酮二异氰酸酯（IPDI）、聚氧化丙烯（PPG-2000）为主要原料,加入不同量的N-CDs制备一系列碳点水性聚氨酯复合材料 （N-CDs/WPU）。通过FTIR、TEM、XPS、UV-vis、荧光光谱和力学性能测试等对复合材料结构和性能进行表征。测试结果表明N-CDs主要由碳氮氧元素组成,表面具有胺基、羟基等活性基团,N-CDs的加入,提高了复合胶膜的力学性能,赋予了胶膜荧光性能。当N-CDs质量分数为0.6%时胶膜拉伸强度达到最大35.00MPa,加入量质量分数为0.8%时荧光强度最佳。     

环氧树脂改性水性聚氨酯的制备与性能研究

以异氟尔酮二异氰酸酯(IPDI)、聚四氢呋喃醚二醇(PTMG)以及二羟基甲基丙酸(DMPA)为主要原料合成水性聚氨酯(WPU)预聚体,在此基础上加入环氧树脂(EP,E-44)制备了环氧树脂改性水性聚氨酯(PUE)复合乳液。探讨了不同环氧树脂含量对复合乳液性能的影响,并对胶膜的力学性能、吸水率、接触角和热性能等进行了表征。结果表明,适量的环氧树脂改性过后的复合乳液比较稳定;随着环氧树脂含量的增加,乳液粒径和黏度增大,同时胶膜的拉伸强度增大,水的接触角增大,胶膜的热稳定性增加。E-44质量分数为7%~9%时,复合乳液及其胶膜的综合性能较好。     

丙烯酸酯改性水性聚氨酯乳液的合成及胶膜性能

以异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、聚碳酸酯二醇(PCDL)、二羟甲基丙酸(DMPA)、三乙胺(TEA)、甲基丙烯酸甲酯(MMA)、丙烯酸丁酯(BA)为原料,采用原位乳液聚合法制备水性聚氨酯-丙烯酸酯(WPUA)复合乳液。考察了聚氨酯(PU)质量分数、m(MMA)∶m(BA)、初始—NCO与—OH摩尔比等因素对WPUA复合乳液及其胶膜性能的影响。结果显示,当w(PU)=80%、初始n(—NCO)/n(—OH)=6.0、w(DMPA)=5%、m(MMA)∶m(BA)=4∶6时,所得WPUA乳液性能稳定,其胶膜吸水率降低至9.80%,相比较未改性的聚氨酯胶膜的吸水率24.75%,其吸水率降低了60.4%;改性胶膜的拉伸强度达到28.9 MPa,是未改性聚氨酯胶膜的1.53倍,制备出了性能稳定、具有优异耐水性和物理机械性能的WPUA复合乳液。     

丙烯酸酯改性水性聚氨酯乳液的合成及胶膜性能研究

以异佛尔酮二异氰酸酯（IPDI）、聚碳酸酯二醇（PCDL）、二羟甲基丙酸（DMPA）三乙胺（TEA）、甲基丙烯酸甲酯（MMA）、丙烯酸丁酯（BA）为原料,采用原位乳液聚合法制备水性聚氨酯-丙烯酸酯（WPUA）复合乳液。考察了聚氨酯（PU ）含量、m(MMA):m(BA)、初始-NCO与-OH物质的量之比等因素对WPUA复合乳液及其胶膜性能的影响。结果显示,当w(PU)质量分数为80%、初始n(-NCO):n(-OH)=6.0、w(DMPA)=5%、m(MMA):m(BA)=4:6时,所得WPUA乳液性能稳定,其胶膜吸水率降低至9.80%,相比较未改性的聚氨酯胶膜的吸水率24.75%,其吸水率降低了60.4%;改性胶膜的拉伸强度达到28.9MPa,是未改性聚氨酯胶膜的1.53倍,制备出了性能稳定、具有优异耐水性和物理机械性能的WPUA复合乳液。     

聚硅氧烷改性水性聚氨酯的合成及其表面性能

以聚氧化丙烯二醇(PPG)、双羟基亲水性聚硅氧烷多元醇(UC3667)为软段,异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、1,4-丁二醇(BDO)、二羟甲基丙酸(DMPA)、乙二胺(EDA)为硬段,制备了一系列聚硅氧烷改性水性聚氨酯(WPUs)。用DLS和FTIR表征了水性聚氨酯乳液粒径和膜结构。通过热重分析、拉伸测试、接触角测试、XPS对水性聚氨酯胶膜的性能进了测定。结果表明:随着聚硅氧烷加入量的增多,水性聚氨酯膜拉伸强度先增大后减小;且聚硅氧烷的加入提高了水性聚氨酯膜的热稳定性、断裂伸长率、接触角,降低了水性聚氨酯膜的表面能。当聚硅氧烷质量分数为5.0%时,胶膜表面的硅迁移量达到饱和,表面能为27.27 mJ/m~2。     

磺酸型扩链剂用量对WPU胶膜性能影响的研究

以聚四氢呋喃二醇(PTMG1000)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)和自制液态磺酸型扩链剂1,2-二羟基-3-丙磺酸(DHPS)为原料合成预聚体,以四甲基氢氧化铵(TMAH)为成盐剂,改变DHPS用量制备了一系列水性聚氨酯乳液,利用动态力学分析(DMA)、热重分析(TGA)、拉伸等测试方法对聚氨酯胶膜性能进行了研究。结果表明,随着DHPS用量的增加,聚氨酯胶膜的拉伸强度增大,断裂伸长率降低。当磺酸基质量分数为4%时,聚氨酯胶膜的拉伸强度为40.4 MPa、断裂伸长率为1006%。随着磺酸基含量的增加,聚氨酯胶膜的硬度增加,耐水性降低,耐溶剂性增加。     

葡萄糖改性水性聚氨酯及其生物降解行为研究

以异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、聚环氧丙烷二醇(N210)作为主原料,葡萄糖(PG)作为交联剂制备了水性聚氨酯。对样品乳液进行平均粒径和稳定性测试,对胶膜进行了硬度、力学性能、耐水性以及热稳定性表征;采用土埋法对胶膜进行降解试验,并对降解后的样品进行表征。结果表明:葡萄糖的加入可以明显提高水性聚氨酯的力学性能,当PG含量为2.5%时,胶膜的拉伸强度达到40 MPa,邵A硬度达到78;葡萄糖的加入明显提高了聚氨酯胶膜生物降解速率,120 d内胶膜的力学性能几乎完全损失,样品破碎粉化。研究表明:葡萄糖作为交联剂既可以提高水性聚氨酯胶膜的性能,也可以促进聚氨酯在环境中自然降解。     

DDI/IPDI型水性聚氨酯胶黏剂的合成及性能研究

以聚四氢呋喃醚二醇(PTMEG)、二聚酸二异氰酸酯(DDI)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)为主要原料合成了一系列水性聚氨酯(WPU),探究了m(DDI)/m(IPDI)的配比对水性聚氨酯乳液粒径、胶膜接触角、表面能和力学性能等的影响.结果 表明,随着DDI含量的增加,聚氨酯乳液粒径及黏度逐渐增加,胶膜的拉伸强度下降,...     

支化型水性聚氨酯胶黏剂的合成及性能

采用异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、聚四氢呋喃醚二醇2000(PTMG2000)为原料,二月桂酸二丁基锡、1,4-丁二醇和2,2-二羟甲基丙酸分别为催化剂、小分子扩链剂和亲水单体,制得水性聚氨酯预聚体(PPU);接着以丙烯酸甲酯、二乙醇胺和三羟甲基丙烷为原料合成了超支化聚(胺-酯)(HPAE);最后制备出不同HPAE含量(以IPDI与PTMG2000的总质量为基准,下同)的支化型水性聚氨酯(WPU)胶黏剂.采用FTIR和1HNMR对HPAE及胶黏剂的结构进行了表征;通过TGA、多功能材料试验机考察了胶膜的热力学性能和机械性能.结果表明,HPAE用量为IPDI与PTMG2000的总质量的1.0％时,制备的WPU2乳液及胶膜综合性能较好,其乳液固含量为33.67％,胶膜吸水率为11.22％,水接触角为90.32°;胶膜机械拉伸强度为10.33 MPa,断裂伸长率为533.73％;其粘结性能良好,剥离强度为4.063 N/mm.     

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。     

分子结构中碳碳双键对水性UV聚氨酯分散体的影响

采用异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、聚酯二元醇(聚己二酸-1,4丁二醇酯)(PBA)为主要原料合成了环氧改性的、固体分约为50%的水性紫外光固化聚氨酯分散体(PUD)。通过预聚物中聚氨酯分子末端的—NCO基团与丙烯酸羟丙酯(HPA)和季戊四醇三丙烯酸酯(PETA)上的羟基发生反应,从而引入碳碳双键,使PUD具备紫外光固化的性能。研究了水性UV分散体的碳碳双键对水性聚氨酯的拉伸强度、硬度、粒径等性能方面的影响,同时对涂膜进行动态力学性能测试(DMA)和断面结构表征(SEM)。结果表明:双键含量增加,UV涂料的拉伸强度和硬度增大,分散体和涂料的其他性能基本不变;DMA测试表明随着双键含量的减小,软段的T_g(s)移向低温,硬段的T_g(h)移向高温,相分离趋于完全;SEM测试表明树脂的交联程度越大,抵抗断裂的程度也越大。     

改性多壁碳纳米管／聚氨酯乳液的制备与研究

以聚醚多元醇（N-210）、异佛尔酮二异氰酸酯（IPDI）、二羟甲基丙酸（DMPA）、一缩二乙二醇（DEG）为基料,合成了水性聚氨酯预聚体,采用改性多壁碳纳米管（ MWCNTs ）的悬浊液为分散介质得到水性聚氨酯复合乳液。通过TEM、拉力机、TGA对其胶膜的微观结构、力学性能以及热学性能进行测试,结果表明： MWCNTs均匀分散在聚氨酯胶膜中;当MWCNTs质量分数在0.5％时,拉伸强度达到最大值为17.91 MPa,比纯聚氨酯提高了81％;复合材料的断裂伸长率均达到500％以上,最大达到539％,明显高于未加改性碳纳米管的聚氨酯; MWCNTs的加入可明显提高复合材料的耐热性。     

主链含亲水基团的聚氨酯/改性纳米ZnO复合膜的制备与性能

以异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、聚酯二元醇、二羟甲基丙酸(DMPA)、硅烷偶联剂改性纳米ZnO等为原料,通过阴离子自乳化法制备了一系列聚氨酯/改性纳米ZnO复合膜。主要研究了纳米ZnO含量对复合膜的力学性能、耐摩擦性能和耐水性能的影响。结果表明:当偶联剂用量为5%、反应温度为70℃、搅拌时间为2h时,纳米ZnO改性效果最好;当改性纳米ZnO含量为0.5%时,复合膜具有良好的综合性能。     

表面修饰GO改性无胺型水性聚氨酯-丙烯酸酯乳液制备与性能

以异佛尔酮二异氰酸酯（IPDI）、聚己内酯二元醇（PCL）、甲基丙烯酸甲酯（MMA）为主要原料,合成水性聚氨酯-丙烯酸酯乳液（WPUA）预聚体,利用十二烷基三甲基溴化铵对氧化石墨烯进行插层改性,改性产物与预聚体进行机械共混,同时引入羧酸型亲水扩链剂和磺酸型亲水扩链剂,采用自乳化法合成无溶剂、零VOC型改性的水性聚氨酯-丙烯酸酯复合乳液（DTGO/WPUA）,研究改性氧化石墨烯（DTGO）用量,并对复合乳液和胶膜进行测试和表征。研究结果表明：DTGO复合材料改性水性聚氨酯涂料表现出较好的力学性能和耐热性。当DTGO用量为质量分数0.8%时,相比未改性的水性聚氨酯胶膜,复合胶膜拉伸强度提高到48.5MPa,热分解温度提高21℃。     

高固含量环氧改性磺酸盐型水性聚氨酯的合成与表征

以异氟尔酮二异氰酸酯(IPDI)、六亚甲基二异氰酸酯(HDI)、聚己二酸-1,4-丁二醇酯(PBA)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为亲水性扩链剂,并用环氧树脂E-51作为改性剂,得到固含量为50%的环氧树脂改性磺酸盐型水性聚氨酯乳液SWPU-E。实验研究了环氧用量对乳液的粒径及其分布和对胶膜力学性能的影响;实验还采用红外、核磁、热重分析等方法对胶膜的结构和热稳定性等进行了深入的分析。结果表明:环氧树脂的羟基和环氧基团参与了反应,生成了环氧改性的水性聚氨酯结构;随着环氧用量的增加,乳液的平均粒径从95.8 nm增加到169 nm,粒径分布变宽;胶膜的拉伸强度随之变大,当环氧用量低于4%时,拉伸强度明显增加,由16.21 MPa增加到43.7 MPa,之后拉伸强度增加缓慢;胶膜的热稳定性随环氧用量的增加得到明显提高,初始分解温度、转折点温度、分解终点温度均朝高温方向移动。     

紫外光固化碳纳米管改性水性聚氨酯涂膜

以异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、聚乙二醇(PEG400)、2,2-双羟甲基丙酸(DMPA)和甲基丙烯酸-2-羟乙酯(HEMA)为主要原料,合成光固化水性聚氨酯丙烯酸酯预聚体,以三乙醇胺中和后,原位引入经浓硝酸处理过的碳纳米管(CNTs),制备了光固化水性聚氨酯碳纳米管复合乳液(WPU/CNTs),加入光引发剂后交联固...     

双酚A环氧树脂改性水性聚氨酯的合成及性能研究

以环氧树脂(EP)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、聚酯二元醇和二羟甲基丙酸(DMPA)等为原料,合成了一系列不同EP含量的水性聚氨酯(WPU)分散体,讨论了EP、亲水基团含量对EP改性WPU分散体的储存稳定性、胶膜力学性能等影响。结果表明:当u(EP)≤3%、w(羧基)=1.6%时,EP改性WPU分散体及其胶膜的综合性能良好;利用WPU中残留的-NCO与EP中羟基反应,使EP被包覆在PU链段中,乳化后EP可稳定存在于WPU中,并且具储存稳定性、耐水性、耐溶剂性及力学性能等俱佳。     

环氧树脂改性高固含量水性聚氨酯乳液的制备

以聚己内酯二醇(PCL)、聚丙二醇(PPG)、六亚甲基二异氰酸酯(HDI)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、环氧树脂E51、二羟甲基丙酸(DMPA)、1,6-己二醇(HDO)和50％乙二胺基乙磺酸钠水溶液(A-95)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.采用FT-IR、DSC及力学性能等测试手...     

多元醇复配制备耐黄变聚氨酯丙烯酸酯复合乳液

以异佛尔酮二异氰酸酯（IPDI）、混合多元醇、甲基丙烯酸甲酯（MMA）为主要原料合成了脂肪族聚氨酯丙烯酸酯复合乳液。混合多元醇由聚碳酸酯二醇（PCDL）、聚四亚甲基醚二醇（PTMEG）、聚醚二醇（N220）以不同比例复配而成。重点探讨了PCDL与N220、PTMEG与N220及PTMEG与PCDL复配比例对乳液、胶膜性能的影响。实验发现,当PTMEG与N220以相同质量比复配且控制硬段含量在60％时,得到贮存稳定性好,胶膜硬度高、耐水、耐溶剂性能好、耐黄变性优异的PUA复合乳液。