双键封端水性聚氨酯的制备及其涂膜性能

采用自乳化聚氨酯的制备方法,制备了双键封端水性聚氨酯分散体．加入3％水性光引发剂,在紫外光照射下,制得交联聚氨酯涂膜．采用红外光谱、透射电镜、热重分析等手段对水分散体及光固化涂膜的结构和性能进行了分析表征．红外光谱测试结果表明,UV固化后C=C双键参与了交联固化反应．随着C=C双键含量增大,乳液粒径增大。固化膜的交联程度增大,膜的耐水性和热稳定性得到提升．当双键含量为8．51％时,光固化膜具有大于90％的凝胶含量,胶膜吸水率最低值达12．5％．     

新型丙烯酸酯杂合乳液的合成与水性双组分聚氨酯涂料性能

以甲基丙烯酸-β-羟乙酯(HEMA)为羟基单体,采用种子乳液聚合工艺,结合即时中和与极性单体分段滴加等手段合成了羟值为98.8 mg(KOH)/g、固含量为45.0%的新型聚丙烯酸酯杂合乳液(PAH).TEM观察发现:队H由表层为羧酸盐覆盖的乳胶粒P1和富含-OH的乳胶粒P2组成.纳米粒度分析表明:相对于常规羟基聚丙烯酸乳液(HPAE),PAH的粒径分布更宽,平均粒径更小.针对PAH配制的水性双组分聚氨酯涂料(2K-WPU)的综合性能测试说明:当-COOH和-OH在P1和P2中的质量比分别为1∶0和1∶3时,涂膜性能最佳.傅里叶红外光谱(FT-IR)分析发现:涂膜固化过程中-NCO与-OH完全反应仅需3 d.原子力显微镜(AFM)分析显示:2K-WPU涂层结构致密且平整.     

双组份水性聚氨酯的合成及其力学性能

用聚碳酸酯二元醇、六亚甲基二异氰酸酯和二羟甲基丙酸合成水性聚氨酯(WPU)乳液,对WPU乳液进行固化获得WPU膜,研究水性聚氨酯乳液中DMPA用量、中和度、OH/NCO摩尔比对水性聚氨酯膜力学性能的影响.结果表明:随着乳液中OH/NCO摩尔比增加,WPU膜的断裂强度、模量先增加后降低,在OH/NCO摩尔比为4∶1时有极大值,而伸长率在此时出现最小值;WPU膜的断裂强度、模量随DMPA用量的增加而增加,伸长率则减小;中和度为100%时WPU膜的断裂强度、模量达到极小值而伸长率出现极大值.     

葡萄糖改性水性聚氨酯的制备及性能研究

以二羟甲基丙酸(DMPA)、葡萄糖(PG)为亲水扩连剂和交联剂制备一系列改性阴离子水性聚氨酯自乳化乳液,并制备了改性聚氨酯的固化膜.通过FT-IR对聚合物结构及其膜性能进行了表征,通过动态激光光散射法(DLLS)测定了乳液粒径,并分析了乳液的稳定性、流变性能及固化膜的耐水性、力学性能.FT-IR分析表明葡萄糖已引入聚氨酯主链.随着PG用量的增加,乳液稳定性略有下降.乳液体系的弹性模量G′,损耗模量G″均随着振荡频率的增加而增大.聚氨酯胶膜的耐介质性、力学强度均得到改善.当PG的用量由0%增加至4.68%时,膜的吸水率和吸溶剂率下降,拉伸强度从10.9MPa增加至24.2MPa.     

丙烯酸酯改性水性聚氨酯的制备及性能研究

采用种子溶胀乳液聚合法,以水性聚氨酯为种子,丙烯酸酯为单体,制备了2种水性聚氨酯丙烯酸酯复合乳液,考察了粒径、运动黏度、耐溶剂性以及热稳定性对改性前后乳液及胶膜的性能影响,并进行了红外光谱分析.结果表明:经丙烯酸酯改性后的丙烯酸酯-聚氨酯复合乳液,在耐溶剂性、热稳定性等方面均有显著提高;丙烯酸酯-水性聚氨酯复合乳液中,都存在着氢键行为,氢键促进二者的相容性和共混.     

水性聚氨酯改性高吸水剂的制备与性能

为得到一种力学性能优良的高吸水树脂,以黄原胶（XG）、丙烯酰胺（AM）与丙烯酸（AA）为原料,采用微波聚合接枝共聚方法,制备超强吸水剂溶液XG（SAP）,并将其与水性聚氨酯（WPU）溶液共混改性.研究了黄原胶用量,丙烯酰胺与丙烯酸单体配比对于吸水剂吸水倍率的影响,探讨了异氰酸酯基团与羟基的比值（R值）和水性聚氨酯质量分数对高吸水剂的力学性能以及吸水性能的影响.采用红外光谱仪（FT-IR）对合成的高吸水剂以及改性后的高吸水剂的结构进行了表征,利用扫描电镜（SEM）,对改性后的高吸水剂的形貌进行表征.结果表明：当丙烯酸与丙烯酰胺的质量比为5∶1,XG占单体总量的比例为3%时,吸水剂的吸水效果最佳;复合胶膜中生成大量氢键,且两相相容性良好;随着R值的增大,XG复合胶膜的拉伸强度增大,断裂伸长率减小;WPU质量分数减小,XG复合胶膜的拉伸强度增大,断裂伸长率减小;XG复合胶膜的最大断裂伸长率可达28.2%,拉伸强度最大可达到9.82MPa.吸水测试表明,其最大吸水倍率可达1340%.     

中和剂用量和种类对双组份水性聚氨酯性能的影响

采用预聚体分散法,以甲苯二异氰酸酯(TDI)、聚碳酸酯二醇(PCDL)、二羟甲基丙酸(DMPA)、三羟甲基丙烷(TMP)为基本原料,并分别以三乙胺、N,N-二甲基乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺为中和剂合成了双组份水性聚氨酯(WPU)乳液,并对WPU乳液进行固化获得胶膜,研究中和度及中和剂种类对双组份水性聚氨酯乳液外观、乳液粒径、胶膜的力学性能和吸水率的影响.结果表明:随着中和度的增加,乳液的粒径先增大后减小,双组份胶膜的断裂强度先减小后增大,断裂伸长率先增大后减小,吸水率则逐渐增大;随着中和剂种类的变化,中和剂所带羟基数的增加,双组份胶膜的断裂强度逐渐增大到29.08 MPa,断裂伸长率逐渐减小到9.2%,吸水率逐渐减小至1.8%.     

改性阴离子型水性聚氨酯的制备

采用聚碳酸亚丙酯二元醇、异佛尔酮二异氰酸酯（IPDI）、二羟甲基丙酸（DMPA）、自制氨基有机硅为主要原料制备了一种氨基有机硅改性的阴离子型水性聚氨酯织物整理剂.研究表明,合成最佳条件为预聚反应温度80℃,保温2h左右,扩链反应温度70℃,保温3h,氨基有机硅改性温度10℃,保温50min.自制的整理剂乳液粒径小、稳定性好,胶膜耐水性有明显提高,基本达到工业品要求,可以在工厂推广使用.     

新型丙烯酸酯杂合乳液及水性双组分聚氨酯涂料

以甲基丙烯酸--羟乙酯（HEMA）为羟基单体,采用种子乳液聚合工艺,结合即时中和与极性单体分段滴加等手段设计合成了羟值为98.8 mgKOH/g、固含量45.0%的丙烯酸酯杂合乳液（PAH）。TEM图表明PAH由表层为羧酸盐覆盖的乳胶粒P1和富含OH的乳胶粒P2组成;粒度分析发现：相对于常规羟基丙烯酸乳液（HPAE）,PAH的粒径分布宽,平均粒径更小;采用PAH配制水性双组分聚氨酯涂料（2K-WPU）,综合性能测试表明：当COOH基团和OH基团在P1和P2中的质量比分别为1：0和1：3时,涂膜性能最佳;傅里叶红外光谱（FT-IR）分析表明涂膜固化过程中NCO基团与OH基团完全反应仅需3天;原子力显微镜（AFM）分析表明2K-WPU涂层结构致密且平整。     

双组分聚氨酯涂料的制备与性能表征

以聚酯型聚氨酯预聚物或聚醚型聚氨酯预聚物为甲组分,分别以环氧树脂,MO-CA,含羟基丙烯酸树脂,醇酸树脂为乙组分,制备出双组分聚氨酯涂料.研究了四种乙组分对两种聚氨酯涂膜的拉伸强度、断裂伸长率、热稳定性的影响.对于聚酯型聚氨酯,当-NCO/-OH为1∶1时涂膜性能最好;对于聚醚型聚氨酯,当-NCO/-OH为1.1∶1时,涂膜性能最好.在所选的四种乙组分中,以环氧树脂为乙组分时涂膜热稳定性最好,初始失重温度为297.7℃;以MOCA与聚酯型聚氨酯配合制得的涂膜具有良好的拉伸强度和断裂伸长率.固化时间对涂膜的力学性能也有一定的影响,发现涂膜力学性能随固化时间的延长而增加.     

丙烯酸乳胶多元醇的制备及其性能

采用一种新型的阴离子表面活性剂(LX)与非离子表面活性剂(OP-10)复配,在基体配方中加入功能单体,采用半连续滴加方法制备丙烯酸乳胶多元醇。探讨两种复配体系对产物丙烯酸多元醇乳胶粒大小、分布及稳定性的影响;考察配方中功能单体丙烯酸(AA)、丙烯酸羟丙酯(HPA)含量及单体滴加时间对丙烯酸多元醇乳胶粒粒径及流变性能的影响。结果表明:选用LX和OP-10复配体系制备丙烯酸乳胶多元醇时,生成的乳胶粒粒径分布窄且稳定性好。随着单体滴加时间的延长,生成的丙烯酸乳胶多元醇粒径变小,分布变窄,体系粘度不断降低;随着羟基含量的增加,丙烯酸乳胶多元醇的粘度先升高后降低;随着羧基含量的增加,丙烯酸乳胶多元醇的粘度逐步升高。     

水性聚氨酯制备及其改性

概述了制备水性聚氨酯的原料和方法及其改性，特别是化学改性方法。     

含硅氟的水性环氧丙烯酸乳液制备与性能研究

以环氧树脂(E-44)、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(KH-570)和甲基丙烯酸十二氟庚酯(DFMA)为改性单体,用预乳化-半连续乳液聚合方法合成了含硅氟的水性环氧丙烯酸乳液,并研究了E-44、KH-570和DFMA含量对乳液和涂膜性能的影响。研究表明:当E-44含量为参加反应单体总量的10%、KH-570为5%、DFMA为10%时,合成的乳液固含量为33.73%、反应程度为98.33%、凝胶率为0.39%,乳液及其涂层性能达到了GB/T 20623—2006《建筑涂料用乳液》标准。红外光谱分析结果显示了E-44、KH-570、DFMA与苯丙单体发生了共聚,粒度分析结果表明乳胶粒子达到了纳米级别且分散性良好。     

聚酯型水性聚氨酯的制备与表征

以聚酯二元醇、甲苯二异氰酸酯、二羟甲基丙酸为主要原料,通过自乳化法合成了聚酯型水性聚氨酯.采用红外光谱仪、差示扫描量热仪和热重分析仪等对产物的结构与性能进行了表征.结果表明:随着R值(n(-NCO)/n(-OH))的增加,水性聚氨酯软硬段之间的微相分离程度加深,耐热性能下降;水性聚氨酯的热分解存在3个快速降解峰,分别位于190,275,360℃左右,且随着DMPA添加质量的增加,第一、二阶段的分解速率上升,第三阶段的分解速率下降;当R值为1.25左右,二羟甲基丙酸的添加质量分数为9％左右时,所合成的水性聚氨酯的综合性能最佳.     

水性石墨烯/碳纤维电热涂料的制备及性能研究

电热涂料是在导电涂料的基础上开发出的一种直接将电能转化为热能或辐射能的功能性涂料.研究一种以改性碳纤维和石墨烯为导电填料的水性环氧双组分发热涂料体系.利用扫描电子显微镜(SEN)对涂层表面和断面进行表征,发现碳纤维在涂层中分布均匀,形成良好的导电传热网络.导热测试结果显示涂层的导热系数为0.40 W/(m·K);涂层的...     

Preparation and Surface Properties of Silicon-Containing Waterborne Polyurethane Functionalized with Fluorine-Containing Acrylate and Micro-Nano Silica

In order to prepare hydrophobic waterborne polyurethane coatings with better performances, the silicon-containing waterborne polyurethane(SiWPU) with functional chain extender hydroxyethyl acrylate(HEA) was prepared first, and then a series of siliconfluorine-containing polyurethane/acrylate(FSiPUA) emulsions were obtained with flourine containing acrylic monomer by seed emulsion polymerization, introducing micro-nano SiO_2 into FSiPUA emulsion to make the final hybrid emulsion. The properties of Si WPU, FSiPUA and SiO_2/FSiPUA were investigated by fourier transform infrared spectra(FTIR), transmission electron microscope(TEM), Scanning Electron Microscope(SEM) and some other analytical methods. The results revealed that FSiPUA emulsion particles possessed composite core-shell structure and FSiPUA films with suitable ratio performed better than Si WPU films in hardness, water resistance and solvent resistance. The SiO_2/FSiPUA films with micro-nano dual roughness structure showed a water contact angle of 136° with good resistance to acid and alkali.     

水性环氧乳液的制备与性能

采用丁二酸酐对聚乙二醇单甲醚(mPEG)进行改性,得到羧酸型mPEG⁃COOH,将mPEG⁃COOH与环氧树脂反应,得到水性环氧树脂乳化剂。环氧树脂乳化剂与环氧树脂混合,通过相反转技术,得到稳定的水性环氧树脂乳液。采用红外光谱、高效液相色谱、粒度分析仪等对该乳化剂的结构及环氧树脂乳液的稳定性、粒径分布等进行表征。研究了乳化剂合成时甲氧基聚乙二醇相对分子质量、环氧树脂相对分子质量、乳化剂浓度等对乳液稳定性的影响。结果表明,成功制备出了水性环氧乳化剂及水性环氧乳液。水性环氧乳液的粒径分布在0.8~1.5 μm,且乳液稳定性良好。该水性环氧树脂乳液与胺类固化剂室温固化后,所得涂膜具有较好的耐水、耐污性能,其吸水率和耐水失重率分别为0.35%和0.25%。