环氧树脂-水性聚氨酯-丙烯酸酯复合乳液的研究

以IPD I、聚醚、BDO、DMPA等为原料合成水性聚氨酯分散体,再加入MMA和引发剂,采用核壳乳液聚合法制备脂肪族水性聚氨酯-丙烯酸酯复合乳液。引入小分子交联剂三羟甲基丙烷(TMP)和环氧树脂E-20进行多重交联改性。用傅立叶红外光谱(FTIR)对树脂结构进行了分析。讨论了n(NCO)/n(OH)比值、环氧树脂E-20、TMP、MMA添加量对乳液性能的影响。研究发现,当n(NCO)/n(OH)=(1.3~1.4)∶1、E-20质量分数为3%~5%、TMP为1%~3%、MMA为20%~30%时,所制备的PUA乳液综合性能较好。     

室温自干型水性PUA木器涂料

介绍了经三羟甲基丙烷(TMP)、环氧树脂(E-20)、甲基丙烯酸甲酯(MMA)多重改性的水性聚氨酯(WPU)分散体的合成工艺,并制备了其室温自干型水性PUA木器涂料.分析了TMP、E-20、MMA用量对水性PUA分散体及涂膜性能的影响以及水性PUA复合分散体合成的反应机理和主要工艺过程的选择,并针对所用的基材和树脂的特点,讨论了配制清漆时各种助剂的选择.经测试表明该涂料是一种经济环保的高性能涂料.     

聚酯型水性聚氨酯的合成和性能研究

以甲苯二异氰酸酯(TDI)、聚酯二元醇、二羟甲基丙酸等为主要原料合成了聚酯型水性聚氨酯乳液。研究了三羟甲基丙烷(TMP),二羟甲基丙酸(DMPA),异氰酸酯基与羟基物质的量比(n/n)等对水性聚氨酯耐水性能、稳定性以及力学性能等的影响。结果表明,当n/n为NCO OH NCO OH2,DMPA含量为6%,TMP加入量0.6%,水性聚氨酯性能最佳。     

TDI水性聚氨酯胶粘剂的力学性能研究

以聚已内酯二醇(PCL220N)、甲苯二异氰酸酯(TDI-80)、二羟甲基丙酸(DMPA)为基料,以三羟甲基丙烷(TMP)为交联剂、环氧树脂(E-44)和松香为改性剂,制备出环氧树脂和松香改性的TDI水性聚氨酯胶粘剂。同时考察了环氧树脂(E-44)、松香和三羟甲基丙烷用量以及n(—NCO)/n(—OH)比值对TDI水性聚氨酯胶粘剂力学性能的影响。结果表明,当环氧树脂含量为5.73%,松香含量为8.92%,三羟甲基丙烷含量为2.68%,n(—NCO)/n(—OH)比值为1.23时,TDI水性聚氨酯胶粘剂的拉伸强度达到最大值为4.72 MPa。     

TDI水性聚氨酯胶粘剂的力学性能研究

以聚已内酯二醇(PCL220N)、甲苯二异氰酸酯(TDI-80)、二羟甲基丙酸(DMPA)为基料,以三羟甲基丙烷(TMP)为交联剂、环氧树脂(E-44)和松香为改性剂,制备出环氧树脂和松香改性的TDI水性聚氨酯胶粘剂。同时考察了环氧树脂(E-44)、松香和三羟甲基丙烷用量以及n(—NCO)/n(—OH)比值对TDI水性聚氨酯胶粘剂力学性能的影响。结果表明,当环氧树脂含量为5.73%,松香含量为8.92%,三羟甲基丙烷含量为2.68%,n(—NCO)/n(—OH)比值为1.23时,TDI水性聚氨酯胶粘剂的拉伸强度达到最大值为4.72 MPa。     

聚酯二元醇合成聚氨酯丙烯酸酯复合乳液的研究

以异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、自制聚酯二元醇、二羟甲基丙酸(DMPA)和甲基丙烯酸甲酯(MMA)、苯乙烯(St)、丙烯酸丁酯(BA)为主要原料,合成了聚酯型聚氨酯丙烯酸酯(PUA)复合乳液,研究了不同相对分子质量的聚酯二元醇、聚氨酯制备时不同NCO/OH比值、添加三羟甲基丙烷(TMP)含量、及合成PUA时不同PU/PA的比值对最终制备的聚氨酯丙烯酸酯复合乳液及涂膜性能的影响。结果表明:1500～2000相对分子质量的聚酯二元醇:在TMP添加量为2%、NCO/OH为1.6～1.8,PU/PA以4︰6合成出的PUA,有着较好的制备稳定性和贮存稳定性,其涂膜硬度、耐水性和耐醇性较好。     

聚酯二元醇合成聚氯酯丙烯酸酯复合乳液的研究

以异佛尔酮二异氰酸酯（IPDI）、自制聚酯二元醇、二羟甲基丙酸（DMPA）和甲基丙烯酸甲酯（MMA）、苯乙烯（St）、丙烯酸丁酯（BA）为主要原料,合成了聚酯型聚氨酯丙烯酸酯（PUA）复合乳液,研究了不同相对分子质量的聚酯二元醇、聚氨酯制备时不同NCO／OH比值、添加三羟甲基丙烷（TMP）含量、及合成PUA时不同PU／PA的比值对最终制备的聚氨酯丙烯酸酯复合乳液及涂膜性能的影响。结果表明：1500～2000相对分子质量的聚酯二元醇：在TMP添加量为2％、NCO／OH为1．6～1．8,PU／PA以4：6合成出的PUA,有着较好的制备稳定性和贮存稳定性,其涂膜硬度、耐水性和耐醇性较好。     

聚酯型阴离子水性聚氨酯乳液的合成及性能研究

采用预聚体法,以聚酯多元醇、甲苯二异氰酸酯、二羟甲基丙酸(DMPA)为原料制备了聚酯型阴离子水性聚氨酯乳液,考察了反应温度、反应时间、聚酯多元醇种类、DMPA用量、n(—NCO)/n(—OH)对乳液性能的影响,试验结果表明预聚过程反应温度为75℃,反应时间在120 min;DMPA含量在7%～8%;n(—NCO)/n(—OH)在3.0;采用三乙胺为中和剂,所合成的聚酯型阴离子水性聚氨酯有较好的贮存稳定性,傅里叶红外光谱表征证明了所合成的水性聚氨酯乳液中氨酯基产生明显的氢键行为。     

聚氨酯-丙烯酸酯复合乳液的制备及其在木器涂料上的应用

根据羧酸型阴离子的制备原理,聚氨酯预聚物选用二羟甲基丙酸(DMPA)为亲水扩链剂,与丙烯酸羟乙酯(HEA)反应引入可聚合双键,合成自乳化可聚合的聚氨酯水分散体,并将丙烯酸单体引入到聚氨酯乳液中,得到了具有核-壳结构的聚氨酯-丙烯酸酯复合乳液。将乳液应用到水性木器涂料中进行性能测试。研究了交联单体二羟甲基丙烷(TMP)、n(—NCO)/n(—OH)比值、HEA含量对乳液粒径及木器涂料性能的影响。     

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。     

聚氨酯-环氧树脂-丙烯酸酯杂合分散体的合成

以三羟甲基丙烷（TMP）为交联剂,先用环氧树脂改性聚氨酯（PU）,得到环氧树脂改性的水性聚氨酯（WPUE）分散体,然后加入甲基丙烯酸甲酯（MMA）和引发剂偶氮二异丁腈（AIBN）,通过自由基乳液聚合得到聚氨酯-环氧树脂-丙烯酸酯（WPUEA）杂合分散体,并通过傅里叶红外光谱、凝胶渗透色谱、粒径分析仪和透射电镜对其进行了表征。研究了－NCO/OH总摩尔比、交联剂TMP的量、环氧树脂种类和量、MMA的量等对WPUEA杂合分散体性能以及涂膜性能的影响。实验结果表明,选用E20环氧树脂,当－NCO/OH总摩尔比为12～15, TMP的添加量为4%～8％,E20添加量为4％～6％,MMA添加量为10%～30%时得到WPUEA杂合分散体性能较佳,所得到的水性WPUEA杂合分散体的涂膜硬度为073,光泽度达到85,表干时间为30min,冻融循环大于5,同时耐水性和耐溶剂性均得到提高。该产品可以取代溶剂型产品。     

影响聚氨酯-丙烯酸酯复合乳液性能的因素

丙烯酸酯改性的水性聚氨酯乳液性能优异、用途广泛,是当前涂料工业研究的一个热点.采用原位乳液聚合法,先制得水性聚氨酯（PU）预聚物,然后加入引发剂和甲基丙烯酸甲酯（MMA）,通过自由基乳液聚合得到聚氨酯-丙烯酸酯（PUA）复合乳液,并通过傅里叶变换红外光谱、凝胶渗透色谱、粒径分析仪等对其进行表征.研究了NCO/OH比值、二羟甲基丙酸（DMPA）含量、MMA含量及三乙胺与DMPA的摩尔比值对PUA乳液性能及外观的影响.发现当NCO/OH＝1.3～1.4,—COOH含量为2.6％左右,MMA含量为20%～30％,三乙胺与DMPA的摩尔比值为90%～100％时,所得PUA乳液综合性能较好.     

阳离子型水性丙烯酸酯聚氨酯塑料涂料的研究

合成了阳离子型羟基丙烯酸酯树脂分散体(A组分),其与多异氰酸酯固化剂(B组分)配制的双组分水性聚氨酯涂料可用于ABS、PC/ABS、PC、PVC等塑料制件的表面涂装。研究了甲基丙烯酸-N,N-二甲氨基乙酯(DMAEMA)、丙烯酸羟乙酯(HEA)用量,硬单体甲基丙烯酸甲酯与软单体丙烯酸丁酯(MMA/BA)的质量比及A、B组分(NCO/OH)物质的量比对聚氨酯涂膜性能的影响,采用FT-IR和DSC对固化膜结构进行了表征。结果表明:DMAEMA用量为5%,HEA用量为15%,m(MMA)/m(BA)=2,n(NCO)/n(OH)=1.2~1.4可得到力学性能、耐水性、耐化学品性优秀的涂膜。     

复合改性水性聚氨酯乳液的合成及表征

以甲苯二异氰酸酯(TD I)、聚醚二元醇(N220)、1,4-丁二醇(BDO)和二羟甲基丙酸(DMPA)为原料,采用丙酮法合成了水性聚氨酯(WPU)分散体。在此基础上,采用三羟甲基丙烷(TMP)对其进行了交联改性并通过环氧树脂和丙烯酸酯对其进行共聚改性,制得了以丙烯酸酯为核,聚氨酯为壳的核壳交联型水性聚氨酯分散体。通过乳液粒度、黏度和涂膜的耐水性和硬度、接触角等分析以及透射电镜观测研究了二羟甲基丙酸(DM-PA)、TMP、环氧树脂以及MMA用量对水性聚氨酯涂膜耐水性等性能的影响,确定了最佳物料配比。结果表明,当DMPA、E-20、TMP和MMA在聚氨酯水性分散体中的质量分数分别为7.5%、6%、1%和20%时,合成的水性聚氨酯乳液平均粒径80 nm,黏度适中,胶膜的物理力学性能较好,耐水性提高。     

A Strategy for Preparation of Anionic Polyurethane/Acrylate Emulsions

In this article we proposed a new strategy for preparation of polyurethane/acrylate (PUA) hybrid emulsions. In the preparation of the polyurethane dispersion, methyl methacrylate (MMA) was used as the reactive solvent to reduce the viscosity of the reaction mixture, and 2-(Dimethylamino)ethyl methacrylate (DMEMA) as the reactive neutralizer. We then let MMA and DMEMA undergo further polymerization to form PUA hybrid emulsions. The morphology of the PUA hybrid emulsions was characterized by transmission electron microscopy (TEM) and dynamic light scattering (DLS). The structures of the waterborne polyurethanes (WPU) and PUA hybrid emulsions were characterized by Fourier transform infrared spectrometer (FTIR) and contact angle measurements.     

蓖麻油聚氨酯-丙烯酸酯复合乳液的合成

采用甲基丙烯酸甲酯（MMA）与蓖麻油水性聚氨酯乳液共聚反应制备聚氨酯丙烯酸酯（PUA）复合乳液,研究了蓖麻油水性聚氨酯性能、MMA添加量、引发剂种类和聚合温度对PUA复合乳液及涂膜性能的影响,并应用傅里叶红外光谱（FTIR）测定反应产物的结构.研究发现,用外观半透明或微透明的PU-M分散液制备的PUA乳液及涂膜性能优良.油溶性引发剂（AIBN）比水溶性引发剂（K₂S₂O₈）更适合本体系的乳液聚合.随着MMA含量增大,PUA复合乳液胶粒粒径增大,黏度减小,涂膜光泽度下降,机械性能变好,耐水性增加.合适的MMA含量为体系总固含量的20%～30%.提出了PUA复合乳液胶粒形成及粒径长大机理.     

双重改性水性聚氨酯分散体的合成及应用

以异氰酸酯、聚己内酯二元醇、环氧树脂E-51、二羟甲基丙酸和蓖麻油为主要原料制备了环氧树脂和蓖麻油双重改性的水性聚氨酯分散体。结果表明,当NCO与OH摩尔比为1.3、DMPA添加质量分数为4%~6%、三乙胺中和度为80%时,所得涂膜铅笔硬度H,耐水性72 h无异常,满足了水性木器面漆的性能要求。     

复合薄膜用水性聚氨酯-丙烯酸酯胶粘剂的合成

以聚醚二元醇、甲苯二异氰酸酯(TDI)、二羟甲基丙酸(DMPA)等为原料合成了聚氨酯预聚体,用丙烯酸羟丙酯(HPA)将其部分封端,制得一种水性聚氨酯丙烯酸酯分散体,再加入乙烯基单体进行自由基引发聚合,制备出水性聚氨酯-丙烯酸酯(PUA)复合乳液。用红外光谱仪(FTIR)、差示量热扫描仪(DSC)、热重分析(TG)、马尔文粒度分析等测试手段,对合成产物进行了结构和性能表征。研究了软硬段质量比、亲水基团含量、丙烯酸酯单体的加入对PUA乳液性能的影响。结果表明,m(软段)∶m(硬段)=2∶1,m(PU)∶m(PA)=4∶1,—COOH质量分数为2.8%,以该乳液配制的胶粘剂应用于包装用CPP/CPP薄膜、OPP/VMOPP薄膜的剥离强度分别达31.9N/m和28.1 N/m。     

双组分水性聚氨酯涂料的合成与表征

随着环境法规对涂料的挥发性有机化合物（VOC）含量的限制，高性能与低VOC含量相结合的双组分水性聚氨酯涂料成为涂料工业发展的趋势。采用三羟甲基丙烷（TMP）为扩链剂合成具有交联结构的水性聚氨酯分散体多元醇，与多异氰酸酯固化剂组成双组分水性聚氨酯涂料。研究发现双组分涂膜的机械性能和外观是由合成的水性聚氨酯多元醇的扩链剂（TMP）含量，中和度，中和工艺和双组分涂料的配比等决定的。当扩链剂含量为2％－4％，中和度为100％，NCO:OH=1．0－1．2时所得双组分水性聚氨酯涂膜外观好，快干，硬度高和施工方便。     

超支化水性聚氨酯乳液的制备及性能研究

以顺丁烯二酸酐改性的超支化聚酯Boltorn H20、聚四氢呋喃2000和异佛尔酮二异氰酸酯为主要原料合成了超支化水性聚氨酯乳液,研究了改性超支化聚酯Boltorn H20的合成,以及改性超支化聚酯中羧基含量、初聚—NCO/—OH物质的量比、催化剂用量等对制备水性聚氨酯的影响,并探讨了亲水基团含量、乳化温度、中和度等因素对乳液及涂膜性能的影响,进一步使用傅里叶红外和热重分析分别对超支化聚氨酯涂膜的结构和热稳定性能进行了表征及测试。结果表明,在不加催化剂,初聚—NCO/—OH物质的量比为2∶1,亲水基团含量为2.05%的条件下,合成得到的含固量为30%的超支化水性聚氨酯乳液稳定性好。由此得到的超支化聚氨酯薄膜的耐水性和热稳定性较好。