阴离子型聚氨酯乳液性能研究

本文用二羟甲基丙酸合成了阴离子型聚氨酯乳液。讨论了亲水单体的用量、不同中和剂、不同ＮＣＯ／ＯＨ比例对乳液的粒径及粘度的影响，还讨论了不同扩链剂及其用量对乳液性能及粘结性能的影响。     

环氧改性水性聚氨酯涂料的合成与性能研究

采用环氧树脂与聚醚、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。研究发现随着所用的环氧树脂的环氧值的降低，改性水性聚氨酯涂膜的硬度和拉伸强度逐渐提高，断裂伸长率则随着降低。选用环氧值为0．44的环氧树脂所合成的改性水性聚氨酯的涂膜硬度达到玻璃硬度0．70；随着环氧树脂添加量增大，涂膜机械性能增加。采用后添加环氧树脂的合成工艺，可制备贮存稳定的水性聚氨酯乳液；凝胶渗透色谱（GPC）分析表明环氧树脂改性水性聚氨酯提高了聚氨酯的分子量。性能测试表明环氧改性水性聚氨酯涂料具有涂膜硬度高、耐水性好和耐溶剂性好等优点。     

有机硅改性水性聚氨酯乳液的制备及其性能研究

以甲苯二异氰酸酯(TDI)、聚醚二元醇(N-220)、1,4-丁二醇(BDO)、二羟甲基丙酸(DMPA)和硅烷偶联剂(KH-550)等为主要原料,采用丙酮法合成了有机硅改性WPU(水性聚氨酯)乳液。结果表明:KH-550和DMPA的加料方式对WPU乳液稳定性影响较大;当w(DMPA)=3%～5%时,WPU乳液及其胶膜的综合性能较好。     

阴离子型水性聚氨酯和阳离子型水性聚氨酯的合成及分析

以甲苯二异氰酸酯（TDI）和聚酯二醇等为基本原料,在NCO／OH比例及反应物量相同的情况下,分别合成了阴离子型水性聚氨酯和阳离子型水性聚氨酯。对它们进行了红外光谱分析、热重分析、粒径分析、吸水率测定和力学测试。结果表明：合成的阴离子水性聚氨酯无残余的-NCO,粒径、吸水率小于阳离子型水性聚氨酯,拉伸强度、断裂伸长率大于阳离子型水性聚氨酯,耐水性强于阳离子型水性聚氨酯。     

聚酯型阳离子水性聚氨酯乳液的合成研究

采用聚酯二醇(JW2503)、甲苯二异氰酸酯(TDI)、N-甲基二乙醇胺(MDEA)为基本原料，用丙酮法合成了聚酯型阳离子水性聚氨酯乳液。讨论了NC0／OH量比、MDEA的加入方式及其用量、反应温度等因素对乳液性能的影响。实验结果表明，当合成条件为：NCO／OH量比为2．7，MDEA的用量占树脂的6％-7％，且采用饥饿加料的方式滴加MDEA，初聚体合成温度为60—65℃，引入亲水扩链基团的扩链反应温度为40℃，中和度90％-100％时，合成的聚酯型阳离子水性聚氨酯乳液具有较好的贮存稳定性，且涂膜的耐水性和机械性能良好。     

阴离子型水性聚氨酯的合成及其性能研究

以聚醚二元醇（N220）和甲苯二异氰酸酯（TDI）为主要原料,以二羟甲基丙酸（DMPA）为亲水扩链剂,1,4-丁二醇（BDO）和乙二胺（EDA）为小分子扩链剂,三乙胺（TEA）为中和剂制备一系列不同配方组成的水性聚氨酯乳液。研究亲水扩链剂含量对乳液及其胶膜性能的影响。结果表明：DMPA的含量在4%~8%之间可获得比较稳定的乳液。随着DMPA含量的增加,乳液的粒径逐渐减小,粒径分布变窄,胶膜的吸水率增加,拉伸强度增大,断裂伸长率减小。综合考虑,DMPA的含量为6%时,胶膜性能较好。DSC分析表明,随着DMPA含量的增加,水性聚氨酯微相分离的程度增大。扫描电子显微镜（SEM）测试,可以清楚看到分布均匀的纳米水性聚氨酯球形粒子。     

阴离子型乳化剂二羟甲基丁酸的应用研究

分别选用二羟甲基丙酸(DMPA)和二羟甲基丁酸(DMBA)作为内乳化剂制备阴离子型聚氨酯乳液,测试研究了两种乳化剂对聚氨酯乳液各种性能的影响。结果表明,与DMPA相比,用DMBA作为阴离子型内乳化剂制备聚氨酯乳液具有以下特性:①DMBA的熔点为105℃,故可以在此温度下熔化/溶解在多元醇中;②用DMBA合成聚氨酯预聚体的反应时间(约50～60min)远小于用DMPA的反应时间(约150～180min);③用DMBA制备聚氨酯乳液涂膜吸水前后的拉伸强度和断裂伸长率都大于用DMPA制备的聚氨酯乳液涂膜;④以DMBA为内乳化剂制备的APU乳液粒径大而分布窄。因此,DMBA作为阴离子型乳化剂用于制备聚氨酯乳液具有良好的应用前景。     

有机硅氧烷改性水性聚氨酯的合成

采用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；凝胶渗透色谱（GPC）分析表明有机硅氧烷改性水性聚氨酯提高了聚氨酯的相对分子质量；性能测试表明有机硅氧烷改性水性聚氨酯涂料具有明显的优点：涂膜硬度高，耐沾污性、耐水性好和耐溶剂性好。     

亲水基团含量对水性聚氨酯耐水性能的影响研究

以聚酯二元醇(PBA2000)、聚氧化丙烯二醇(N220)、聚四氢呋喃二醇(PTMFG2000)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、二羟甲基丙酸(DMPA)为主要原料,合成了阴离子水性聚氨酯分散体(WPU),将产品在50℃下水解不同时间后测试其分子量、力学性能及吸水率。结果表明,聚酯型水性聚氨酯耐水性能最差,当DMPA由4%提高到6%时,破坏24 h后分子量降低百分比由2.26%上升到6.36%,6 d后已不能成膜,12 d后分子量降低分别为83.86%和88.29%;聚醚型水性聚氨酯耐水性能较好,在破坏12 d后,分子量降低最大为22%左右,力学性能保持75%,吸水率最大8.01%,其中以PTMEG2000合成产品耐水性最好。     

DMPA含量对不同软段结构水性聚氨酯性能的影响

以聚酯多元醇、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)和二羟甲基丙酸(DMPA)为主要原料,采用预聚体分散法合成了一系列具有不同软段结构的水性聚氨酯(WPU)。研究结果表明:随着DMPA掺量的不断增加,WPU的稳定性提高、黏度增大、粒径减小且粒径分布变窄,WPU胶膜的拉伸强度在一定范围内增大、断裂伸长率降低、水接触角减小和耐水性下降,并且软段微区的结晶性能降低。     

聚酯型阴离子水性聚氨酯乳液的合成及性能研究

采用聚酯二醇(JW 2503),甲苯二异氰酸酯(TD I),二羟甲基丙酸(DMPA)为基本原料,用丙酮法合成了稳定的聚酯型阴离子水性聚氨酯乳液。讨论了NCO/OH的摩尔比、反应温度、反应时间、催化剂用量等因素对水性聚氨酯乳液性能的影响。实验结果表明,当初聚NCO/OH=2.3,总体NCO/OH=1.1、初聚反应温度为(65±1)℃、扩链反应温度为(82±1)℃、中和反应温度为30℃~40℃、初聚反应时间为2.0h、扩链反应时间为1.5h、催化剂用量为0.03%时,合成的聚酯型阴离子水性聚氨酯乳液具有较好的贮存稳定性,且涂膜的耐水性和机械性能良好。     

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。     

阴离子聚氨酯乳液的粒径及粒子形态的研究

讨论了用二羟甲基丙酸制备阴离子聚氨酯乳液,二羟甲基丙酸的量,反应程度,扩链剂的用量对乳液的稳定性、粒径大小和分布及粒子形态的影响。     

阴离子型水性聚氨酯乳液的合成研究

以甲苯二异氰酸酯(TDI)、聚丙二醇(PPG)、二羟甲基丙酸(DMPA)为原料,制备了阴离子型水性聚氨酯乳液。探讨了温度、DMPA用量、异氰酸基团和羟基的物质的量比、PPG的相对分子质量对其乳液合成的影响,从而得出制备阴离子型水性聚氨酯乳液的较佳配方。     

萜烯树脂乳液对聚氨酯乳液性能的影响

分别采用预聚法和直接乳化法制备了水性聚氨酯乳液和萜烯树脂乳液,讨论了萜烯树脂乳液的用量对聚氨酯乳液及胶膜性能的影响。结果表明,当加入萜烯树脂乳液质量分数为25%时,聚氨酯乳液的粘度和胶膜的拉伸强度均达到最大值,分别为20.1mPa.s和15.70MPa,胶膜伸长率达到377%,其用量再增大时,伸长率增加不明显;胶膜剥离强度在萜烯树脂乳液质量分数为30%时达到最大值9.87N/cm;当萜烯树脂在质量分数低于20%时,胶膜吸水率变化较小,超过20%后胶膜吸水率增大。     

聚醚型阴离子水性聚氨酯乳液的合成及性能研究

采用聚乙二醇、甲苯二异氰酸酯、二羟甲基丙酸为基本原料,用预聚法合成了稳定的聚醚型水性聚氨酯乳液。探讨了NCO/OH(摩尔比)、DMPA用量、中和度等对水性聚氨酯性能的影响。实验表明:当预聚温度为80℃、乳化温度为30℃时,初聚NCO/OH为2.0、总NCO/OH为1.2、DMPA用量为4%、中和度为100%、TMP与DMPA的摩尔比控制在1:4左右时合成的聚醚型阴离子水性聚氨酯具有较好的乳液稳定性,且涂膜的耐水性和机械性能优良。     

水性聚氨酯乳液的合成研究

以自制聚酯多元醇和过量的2,4-甲苯二异氰酸酯为原料进行预聚反应,合成含异氰酸酯端基的预聚体,再以二羟甲基丙酸为亲水剂,引入二元醇进行扩链反应,制备了水性聚氨酯。研究了残留-NCO含量及n-Nco／n—OH比值对乳液合成及性能的影响。研究认为：控制n-NCO／n—OH比值在2．0—2．5之间,残留一NCO含量在3．0％-3．5％之间时,制备的乳液性能最佳。     

杀菌性水性聚氨酯乳液的研制

以异氰酸酯、聚醚多元醇为主要原料,以二羟甲基丙酸(DMPA)为亲水单体,通过添加自制的2-氨基-3-[(2-羟基-5-硝基-亚苄基)氨基]-2-丁烯二腈为杀菌剂,合成了杀菌性水性聚氨酯分散液,讨论了杀菌剂的用量对乳液的杀菌性能和涂膜力学性能的影响。研究表明,当杀菌剂质量分数为0.9%时,抑菌率达到90%以上;杀菌剂结构中氨基、羟基等基团与聚氨酯的交联作用改善了胶膜的力学性能。     

高稳定性聚酯型阴离子水性聚氨酯乳液的合成工艺研究

采用甲苯二异氰酸酯与聚酯二醇、亲水扩链剂和其它多元醇反应合成了聚酯型阴离子性聚氨酯乳液。讨论了扩链剂的种类、加料方式、添加量及中和剂种类和中和度等因素对水性聚氨酯乳液及其涂膜性能的影响。研究发现：采用二羟甲基丙酸为亲水扩链剂,用溶液加料的方式,用氢氧化钾作中和剂且中和度为90％～100％时合成的聚酯型阴离子水性聚氨酯乳液具有良好的贮存稳定性,且涂膜的耐水性和机械性能良好。