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。     

3D打印炭黑/水性聚氨酯导电复合材料的制备及性能

采用硅烷偶联剂KH550对炭黑(CB)进行了改性,得到了KH550改性的CB(KH550/CB),通过FTIR、DLS和SEM对CB和KH550/CB进行了表征,采用共混法和流延浇铸法分别制备了CB/水性聚氨酯(CB/WPU)复合材料与KH550/CB/水性聚氨酯(KH550/CB/WPU)复合材料。利用直写式3D打印,探讨了不同的填充图案和填充率对KH550/CB/WPU复合材料性能的影响。结果表明,KH550/CB粒径约为620 nm,分散均匀,在WPU基体中分散性更好,导电粒子之间连接得更紧密。当CB与KH550/CB含量(以WPU质量为基准,下同)均为3%时,KH550/CB/WPU复合材料的电导率为1.79×10^–3 S/m,比CB/WPU复合材料的电导率增加了14倍;CB与KH550/CB含量均为2%时,KH550/CB/WPU复合材料的拉伸强度比CB/WPU复合材料增加了175%。选择填充图案为线形、填充率为80%时,KH550/CB/WPU导电性能较好,电导率达到2.66×10^–3 S/m,与其他非3D打印产品相比,其导电性能...     

水性聚氨酯/明胶共聚物的制备及表征

以二羟甲基丙酸(DMPA)作为亲水单体,采用甲苯二异氰酸酯(TDI)、聚酯二元醇(PCDL)为原料,于水性介质中在偶联剂水杨醛的作用下,制备了聚氨酯/明胶共聚物,用傅里叶变换红外光谱(FTIR)分析及凝胶渗透色谱分析(GPC)证实了该共聚反应的发生;研究结果表明,DMPA质量分数为5%时,可得到稳定的聚氨酯乳液,此时胶膜的吸水率为8.52%;热重分析(TGA)显示,共聚物胶膜在240℃开始分解;示差扫描量热分析(DSC)显示,经改性后共聚物的玻璃化温度(Tg)为66℃;X射线衍射分析(XRD)表明,聚氨酯的加入使共聚物胶膜的结晶度大大降低,在聚氨酯质量分数为50%时,共聚物的结晶度降为2%;力学性能分析及耐水性测试表明,当聚氨酯质量分数从0%到50%变化时,胶膜的抗张强度由83 MPa下降到37.3 MPa,断裂伸长率从25.5%增大到325.6%,当聚氨酯质量分数从10%到50%变化时,胶膜的吸水率从251%下降到65%。     

有机硅改性双组分水性聚氨酯的制备与性能

采用端羟丙基聚硅氧烷(DHPDMS)为改性剂,以异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、聚丙二醇(PPG)、二羟甲基丙酸(DMPA)以及三羟甲基丙烷(TMP)为主要原料,通过预聚体法制备了聚氨酯多元醇水分散体系(SiHPUA),并与亲水改性多异氰酸酯固化剂配制成有机硅改性双组分水性聚氨酯(Si-2KWPU)。利用FTIR、1HNMR、XRD与TGA分别对聚合物结构与性能进行表征,研究了有机硅含量对多元醇水分散体和2KWPU涂膜性能的影响。结果表明,随着有机硅含量的增加,聚氨酯多元醇水分散体的粒径增大,黏度降低,涂膜的吸水率和拉伸强度下降,接触角和断裂伸长率升高。当体系中有机硅质量分数为5%时,涂膜的综合性能最佳,吸水率和接触角分别为6.2%、94.96°;热分解温度为272℃时,质量损失为5%。     

水性聚氨酯/硅溶胶复合涂层的制备与性能

将水性聚氨酯乳液与硅溶胶共混,制备了水性聚氨酯/硅溶胶复合乳液。采用TEM、激光粒度分析仪、流变仪、ATR-FTIR、TG对复合乳液及其涂膜进行表征,探讨了硅溶胶用量对复合涂膜性能的影响。ATR-FTIR分析表明,聚氨酯分子和硅溶胶之间可以形成氢键,但不存在化学键结合;TEM、激光粒度分析测试表明,硅溶胶质量分数的增加,使复合乳液粒子粒径增大,粒度分布变宽,当硅溶胶质量分数20%后,乳胶粒子间易发生团聚;流变分析发现,加入硅溶胶后,乳液的表观黏度(ηa)增大,假塑性增强。性能测试结果表明,硅溶胶质量分数20%时,复合乳液具有好的储存稳定性,复合涂膜表现出很好的热稳定性,48 h吸水率仅为18.94%,同时表现出很好的耐溶剂性能,拉伸强度达到28.98 MPa,铅笔硬度达2H,附着力0级。     

水性聚氨酯/聚乙烯醇复合材料的制备与性能

将水性聚氨酯（WBPU）乳液与聚乙烯醇（PVA）溶液共混制备了WBPU/PVA复合材料。通过FTIR、透光率、AFM、拉伸测试、吸水率、TG等表征方法研究了材料的相容性以及PVA含量对复合材料的力学性能、耐水性和热性能的影响。实验结果表明,WBPU与PVA间存在分子间氢键作用;当PVA含量为80%时,两组分具有相对较高的相容性,且此时复合材料具有最大的拉伸强度61.9 MPa,相对于WBPU（24.9 MPa）和PVA（44.7 MPa）分别提高了149%和38%;随着PVA含量的增加,复合材料的断裂伸长率和耐水性呈现降低的趋势。     

氧化石墨烯/水性聚氨酯复合薄膜的制备及性能研究

以自制的GO(氧化石墨烯)为填料,WPU(水性聚氨酯)为基体,采用溶液共混和流延成膜法制备了GO/WPU复合薄膜。着重考察了GO含量对GO/WPU复合薄膜力学性能和导热性能等影响。研究结果表明:随着GO含量的增加,复合薄膜的拉伸强度增强、导热系数增大;当w(GO)=4%(相对于复合薄膜质量而言)时,复合薄膜的拉伸强度(20.6 MPa)相对最大、导热系数[为0.208 W/(m·K)]相对最高[这是由于GO均匀分散在PU(聚氨酯)基体中,形成了连续褶皱状网络结构的缘故]。     

医药包装用水性聚氨酯胶粘剂的制备与应用

以IPDI(异佛尔酮二异氰酸酯)、磺化聚酯多元醇和DMPA(二羟甲基丙酸)等为主要原料,制备了医药包装用WPU(水性聚氨酯)胶粘剂;然后将其涂敷在铝箔带上,制备相应的铝箔带胶膜,并对其阻隔性能、热封强度、易氧化物含量和有机溶剂残留量等进行了测定。研究结果表明:当R=n(IPDI中-NCO)/n(磺化聚酯多元醇中-OH)=3.5时,铝箔带胶膜的阻隔性能、热封强度(11.9 N/15 mm)、易氧化物含量(≤0.5 mL)和有机溶剂残留量等均符合医药包装材料的使用要求。     

水性聚氨酯树脂防水涂料复合材料的制备及性能研究

采用水性聚氨酯乳液和水以及水泥和沙子,按照不同的比例进行混合,在室温下进行凝固,制备了水性聚氨酯树脂防水涂料复合材料,进行了金相显微分析、力学性能测试和耐水性测试。结果表明:随着乳液与水比例增大,样品抗压强度逐渐减小,结合的更加紧密,防水性能逐渐增加。     

碳纤维/聚氨酯复合材料的制备与性能研究

以聚酯二元醇、异氰酸酯、碳纤维为主要原料,采用预聚体法制备了一系列碳纤维/聚氨酯复合材料,并对该复合材料进行了性能测试和结构表征。研究表明,复合材料的机械性能随着碳纤维长度和含量的增加出现先升高后降低的趋势。当碳纤维长度为3 mm、质量分数为1.0%时,复合材料的机械性能达到最佳值,此时其拉伸强度增加22.7%,撕裂强度增加48.1%,扯断伸长率增加5.9%。热力学分析和动态力学性能研究表明,复合材料的热分解温度提高,质量保留率提高,失重率降低,材料的玻璃化转变温度和软化温度提高,引入碳纤维后材料的耐热性提高。     

磺酸型水性聚氨酯／改性SiO2复合材料的制备与性能研究

用硅烷偶联剂3-氨丙基三乙氧基硅烷（KH-550）对纳米二氧化硅（SiO2）进行改性,采用原位聚合将改性后的SiO2引入到磺酸型水性聚氨酯（WPU）中。结果表明,硅烷偶联剂与SiO2表面羟基发生了化学反应;随着改性SiO2含量的增加,复合材料的粒径逐渐增大,且复合材料的耐水性则得到明显改善;拉伸强度则随改性SiO2含量的增加先增大后减小,断裂伸长率逐渐减小;当改性SiO2质量分数为2．0％时,复合材料的拉伸强度最大,其值为39．62MPa,粒径为77．16nm,吸水率为13．69％,复合材料的综合性能较好。     

水性聚氨酯/纳米二氧化钛复合材料的制备和表征

以聚己内酯二元醇(PCL)、聚乙二醇(PEG)和异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)为主要原料合成了稳定的水性聚氨酯(WPU)乳液,再用钛酸四丁酯制备了可再分散的纳米Ti O2粉末,采用物理混合法制备了WPU/纳米Ti O2复合材料。讨论了Ti O2含量对材料力学和耐水性能的影响,并采用X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、扫描电子显微镜(SEM)和紫外可见分光光度计(UVVis)对材料进行表征。结果表明,当Ti O2质量分数为2%时,复合材料力学性能最好,拉伸强度增加了37.35%,断裂伸长率增大了11.03%;并且复合材料的吸水率降低,抗水解性能提高;在光照条件下可完全降解罗丹明B。     

封闭型水性聚氨酯的合成及性能研究

以苯酚、ε-己内酰胺（ε-CL）、丙二酸二乙酯等封闭剂封闭TDI型聚氨酯预聚物,得到了一系列单组分聚氨酯乳液,并对其乳液稳定性、粒径,胶膜耐水性等性能进行了研究,发现胶膜的耐溶剂性、耐水性等性能均有提高。采用差示扫描量热法（DSC）对封闭型预聚物的解封闭温度进行了研究,发现以ε-己内酰胺作封闭剂时聚氨酯预聚物在160℃左右解封,以丙二酸二乙酯作封闭剂时在140℃左右解封。     

水性聚氨酯涂料的制备

采用聚酯二元醇与甲苯二异氰酸酯 (TDI)和二羟甲基丙酸 (DMPA)反应合成水性聚氨酯分散体 ,进一步制成涂料。讨论了影响水性聚氨酯涂膜性能的因素 ,结果表明 ,当—NCO/—OH量比为 1 2时 ,DMPA溶解加入的分步预聚法合成的水性聚氨酯具有较好的机械性能     

硅烷偶联剂改性氧化石墨烯/水性聚氨酯复合物的合成与性能

采用改进的Hummers方法制得氧化石墨烯(GO),利用硅烷偶联剂改性氧化石墨烯后经氨水还原得到硅烷化还原氧化石墨烯(KRGO),再与水性聚氨酯(WPU)预聚体复合得到KRGO/WPU复合物。采用FTIR、XRD、SEM、TEM、TGA和电子万用机对复合物的结构和性能进行表征。结果表明,KRGO/WPU复合物热稳定性较纯WPU有所提高,KRGO/WPU-1质量损失为5%时的温度(T5%)比WPU大约高20℃;随着KRGO质量分数的增加,复合材料的拉伸强度先增大后减小,当KRGO质量分数为0.5%时,KRGO/WPU复合物的拉伸强度达到最大值(20.2 MPa),较纯WPU(10.8 MPa)提高了187.1%;另外,KRGO/WPU复合材料疏水性能较纯WPU也有明显改善。     

天然高分子/水性聚氨酯复合材料制备和研究进展

介绍了水性聚氨酯与天然高分子的共混或将天然高分子的活泼氢基团与异氰酸根基团反应制备嵌段性高分子复合材料,通过选择合适的复配比例,可以提高天然高分子的力学性能,又可获得水性聚氨酯的可降解性。对天然高分子/水性聚氨酯相互配合制备复合材料的国内外最新研究进展进行了总结。     

羟基硅油改性水性聚氨酯的制备与性能研究

以羟基硅油（PDMS）、二苯基甲烷二异氰酸酯（MDI）、聚醚多元醇为主要原料,合成了有机硅改性的水性聚氨酯（WPU）材料,探讨了PDMS用量对WPU乳液和胶膜性能的影响,并采用FT—IR和DSC对其进行了表征。结果表明,随着PDMS加入量的增加,乳液粒径增大,粘度升高,胶膜的吸水率降低,力学性能和热稳定性提高。当PDMS质量分数为11．8％时,制备的有机硅改性聚氨酯材料性能最佳,其吸水率下降至5．6％,拉伸强度达到14．74MPa,断裂伸长率为462％,胶膜的初始分解温度提高了36℃。     

鞋用水性聚氨酯胶粘剂制备及性能研究

作者通过复合的方法,制备了一种鞋用水性聚氨酯胶粘剂,并对该样品进行剥离强度、耐热、耐黄变、耐水解等一系列测试。测试结果表明,通过此方法制备的水性聚氨酯胶粘剂,其各项性能均已达到市场同类产品水平,在鞋厂具有一定的推广意义和研究意义。