蓖麻油改性无溶剂型双组分聚氨酯复膜胶

以蓖麻油、苯酐和二甘醇等为原料,经酯化、缩聚后,合成了蓖麻油改性聚酯多元醇,并以此作为复膜胶的固化剂;以MDI-50(二苯基甲烷二异氰酸酯)、PPG-2000/PPG400(聚醚二元醇)为原料,合成了端-NCO基聚氨酯(PU)预聚体,并以此作为复膜胶的主剂;将主剂和固化剂按一定比例混合后,制得无溶剂型双组分PU复膜胶。研究结果表明:当反应温度为45℃、反应时间为3 h和w(-NCO)=18%时,主剂的黏度、流动性相对最好;当双组分中n(-NCO)∶n(-OH)=1.9∶1、固化温度为50℃、固化时间为24 h和w(蓖麻油)=28.3%时,复膜胶的粘接性能相对最好,并且接近于进口同类产品。     

新型醇溶性双组分PUA复膜胶的制备与性能

以烯丙基缩水甘油醚(AGE)、丙烯酸羟丙酯(HPA)、丙烯酸乙酯(EA)和醋酸乙烯酯(VAc)作为共聚单体,合成了复膜胶的主剂——环氧基聚丙烯酸酯;以TDI(甲苯二异氰酸酯)、PPG2000(聚醚二元醇)为主要原料,二乙烯三胺为封端剂,合成了复膜胶的固化剂——端氨基PU(聚氨酯);将主剂和固化剂按一定比例共混后,制得新型双组分醇溶性复膜胶。研究结果表明:当反应温度为75℃、反应时间为8 h、w(引发剂)=1.8%和m(EA)∶m(VAc)∶m(AGE)∶m(HPA)=41∶14∶35∶10时,主剂的醇溶性相对最好;当反应温度为70℃、反应时间为2 h和R=n(-NCO)/n(-OH)=1.25时,固化剂的性能相对最好;当n(氨基)∶n(环氧基)=20∶3、固化温度为50℃和固化时间为24 h时,复膜胶的性能接近于进口同类产品。     

聚醚型聚氨酯弹性体的合成

以聚醚多元醇、4,4'-二苯基甲烷二异氰酸酯和1,4-丁二醇为原料合成了聚醚型聚氨酯弹性体。分别对预聚反应时间、温度进行了考察,确定了合适的反应条件;并对影响聚醚型聚氨酯弹性体性能的几个因素如预聚体中NCO质量分数、水分含量、NCO与OH摩尔比、聚醚多元醇的相对分子质量及后熟化时间等进行了研究。较佳反应条件为:反应温度为(80±5)℃,预聚反应时间1.5￣2h。聚醚多元醇含水质量分数<0.05%,NCO与OH摩尔比1.00￣1.03,后熟化时间≥4h。     

快固型亲水性聚氨酯弹性体的性能影响因素研究

采用预聚体法合成了一种快速固化、亲水性聚醚型聚氨酯弹性体。研究了亲水性聚醚多元醇配比、异氰酸酯种类、NCO含量、扩链剂种类和催化剂用量等对聚氨酯弹性体力学性能与遇水膨胀性能的影响。结果表明：当聚醚多元醇PL23与PL34的质量比为80/20,采用TDI-100为二异氰酸酯原料,预聚体的NCO质量分数为3.0%,以二乙基甲苯二胺(DETDA)为扩链剂与聚醚混合配制固化剂组分,且催化剂质量分数为0.15%时,所制备的聚氨酯弹性体综合性能最好。     

新型聚氨酯防水涂料性能的研究

本以聚醚多元醇和过量多异氰酸酯合成聚氨酯预聚体，以水为固化剂制备一种新型聚氨酯防水涂料，讨论了两种聚醚多元醇(N220／N3050)质量比、NCO质量分数、固化剂含量、甲乙两组分质量比对聚氨酯防水涂料力学性能的影响。     

聚硅氧烷改性聚氨酯密封胶预聚体的制备

采用甲苯二异氰酸酯(TDI)和聚氧化丙烯二醇(PPG)合成了端异氰酸酯基聚醚型聚氨酯密封胶预聚体,然后与端羟基硅油反应制备了单组分的聚硅氧烷-聚醚嵌段聚氨酯密封胶预聚体。考察了羟基硅油的加入量对改性聚氨酯胶外观、拉伸性能、低温性能和热稳定性等的影响。当低聚物二醇中羟基硅油的质量分数为15%时,改性聚氨酯胶的综合性能较好。此时,相分离的程度较小,且保留有较好的力学性能;玻璃化转变温度从-58.6℃降低到-79.8℃,低温性能得到改善;初始分解温度高于聚醚型聚氨酯胶。     

高速铁路用聚氨酯树脂嵌缝胶的研制

以混合聚醚多元醇和不同种类的二异氰酸酯为原料制备了预聚体,采用扩链剂和聚醚多元醇为交联剂,合成了一种双组分聚氨酯嵌缝胶。研究了预聚体中异氰酸酯种类、异氰酸根(NCO)含量、聚醚多元醇种类对涂膜力学性能的影响。结果表明,采用MDI-3051和自制聚醚为原料,NCO质量分数在6%时,所制备的嵌缝胶拉伸强度为1.87 MPa,断裂伸长率为983%,粘结强度为1.2 MPa,嵌缝胶性能优异,能满足客运专线桥梁混凝土桥面伸缩缝的技术要求。     

噁唑烷潜固化剂改性聚氨酯预聚体性能研究

以改性二苯基甲烷二异氰酸脂和聚醚多元醇等为原料,合成了噁唑烷潜固化剂改性聚氨酯预聚体,讨论了预聚体的异氰酸酯基含量及噁唑烷潜固化剂用量对固化性能的影响。结果表明,通过傅立叶变换红外光谱(FT-IR)对预聚体成膜的固化动态进行了分析表征,当NCO基质量分数为2.3%、噁唑烷潜固化剂质量分数为2.5%～3.5%时,预聚体固化时不产生发泡膨胀;固化20h后反应完全。     

三聚氰胺阻燃聚醚的合成及在聚氨酯硬泡中的应用

以三聚氰胺、甲醛、多元醇类起始剂和环氧丙烷为主要原料合成了用于聚氨酯硬泡的三聚氰胺基聚醚多元醇。考察了预反应温度、复配起始剂对聚醚性能的影响,并研究了三聚氰胺聚醚多元醇在聚氨酯硬泡中的应用性能。结果表明,使用三乙醇胺和蔗糖作为三聚氰胺-甲醛树脂的复配起始剂,在80℃条件下先加入部分环氧丙烷进行预反应,合成的阻燃聚醚具有一定的阻燃效果,在同等发泡条件下,用三聚氰胺阻燃聚醚完全替代聚醚4110,制备的聚氨酯硬泡氧指数绝对值增加2. 8%～4. 1%。     

聚醚型吸水膨胀聚氨酯弹性体的合成

采用亲水性聚醚多元醇(PPE)与甲苯二异氰酸酯(TDI)反应的预聚体,与混合扩链剂制备了吸水膨胀聚氨酯弹性体。实验结果表明:当聚乙二醇醚(PEG)与聚丙二醇醚(PPG)的物质的量比为6∶4,PEG相对分子质量为2 000,预聚体中异氰酸酯基(—NCO)的质量分数为5.2%;采用混合扩链剂,且1、4-丁二醇与丙三醇的物质的量比为2∶1,增塑剂邻苯二甲酸二辛酯(DOP)的质量分数控制在8%时,制备的聚氨酯弹性体吸水膨胀率高,综合性能良好。     

E-100扩链的聚氨酯弹性体性能的研究

以不同相对分子质量的聚醚多元醇(PPG)、TDI和3,5-二乙基甲苯二胺(DETDA)为原料,采用溶剂法合成了聚氨酯(PU)弹性体,分别研究了溶剂种类、NCO含量、聚醚多元醇相对分子质量、扩链系数等对PU弹性体力学性能的影响。结果表明,二甲苯对PU弹性体性能影响最小;PU弹性体的硬度、定伸模量、拉伸强度和撕裂强度随聚醚多元醇的相对分子质量的升高而下降,冲击弹性、伸长率和永久变形随聚醚多元醇的相对分子质量的升高而上升;当预聚体NCO质量分数为6.30%、扩链系数为0.95时,PU弹性体的综合力学性能最佳。     

双组分聚氨酯密封胶的制备与性能研究

以聚醚多元醇和4,4′-二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)为主要原料,制备了双组分PU(聚氨酯)密封胶,并优选了端—NCO基预聚体的合成条件。研究结果表明:当n(3官能度聚醚多元醇)∶n(2官能度聚醚多元醇)=1.2∶1.0时,加入MDI后,70~75℃反应4 h,可得到w(—NCO)=4.5%的端—NCO基预聚体;当A组分、B组分按照R=n(—NCO)∶n(—OH)=1.1∶1~1.4∶1配比混合均匀时,制得的PU密封胶具有良好的粘接性能和热稳定性。     

封端型水性聚氨酯的合成与研究

以异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、二羟甲基丙酸(DMPA)、聚醚多元醇(PPG、PTMG、PEG)等为主要原料进行反应,分别采用亚硫酸氢钠(NaHSO3)和甲乙酮肟(MEKO)封端,合成了系列水性聚氨酯乳液。讨论了多元醇类型及配比、不同封端剂对水性聚氨酯乳液及胶膜性能的影响。结果表明,由PPG-220合成的水性聚氨酯具有较好的耐水性,由PTMG2000合成的水性聚氨酯具有优异的力学性能,当PPG-220∶PTMG2000摩尔比为3∶1复配使用时所得的水性聚氨酯能达到优良的综合性能。以NaHSO3为封端剂其成膜性较好,解封温度为60.5~68.0℃;以MEKO为封端剂其稳定性较好,解封温度为110~124℃。     

塑料复合膜用醇溶性聚丙烯酸酯-聚氨酯胶粘剂的研究

首先合成了含环氧基团的醇溶性聚丙烯酸酯作为主剂,然后合成出氨基封端的聚醚型聚氨酯作为固化剂,通过调节二者的配比来得到双组分醇溶性聚丙烯酸酯-聚氨酯复合胶。用红外(FTIR)、核磁(NMR)和热分析(TG、DTG)表征了主剂与固化剂的结构,并用红外光谱对胶粘剂的固化过程进行了表征,研究了双组分胶的配比对胶粘剂性能的影响。结果表明,该复膜胶具有环保、无毒、剥离强度高和常温快速固化等特点,适用于制备塑料复合薄膜。当主剂/固化剂=10/2(质量比),常温下熟化时间24 h,该复合胶的粘接性能最佳。     

改性双组分丙烯酸酯压敏胶黏剂的合成

本文采用溶液聚合的方法[1],以丙烯酸酯和聚氨酯101-乙组分为原料,合成了玻璃化温度为-48℃的溶液型丙烯酸酯压敏胶黏剂。讨论了单体组成以及单体中丙烯酸羟乙酯与固化剂的比例大小等因素对胶黏剂性能的影响。结果表明,当丙烯酸羟乙酯与固化剂比例为2∶1,反应温度75±2℃,滴加单体时间3 h,聚合反应时间6 h,压敏胶性能良好。     

硬质聚氨酯泡沫用小桐子油聚醚多元醇的合成

以环氧小桐子油（EJCO）、蔗糖、甘油、环氧丙烷（PO）为原料,三甲胺为催化剂,合成硬质聚氨酯（PU）泡沫用的聚醚多元醇（PPG）;考察了催化剂、反应温度、EJCO和PO用量对PPG指标及Pu泡沫性能的影响。结果表明,PPG的最佳合成条件为EJCO、蔗糖、甘油、三甲胺、PO质量分数分别为13．9％、14．0％、11．9％、0．4％和59．8％,第一步反应温度130～140℃,第二步反应温度110～120℃;合成的PPG在PU泡沫中进行应用,替代SP-4110A聚醚多元醇的质量从10份增加到40份,PU硬泡各项性能均能达到要求。     

潜固化单组分聚氨酯防水涂料的研制与应用

以聚醚多元醇、二异氰酸酯和增塑剂等为原料经聚合反应,并加入潜固化剂,制备了潜固化单组分聚氨酯防水涂料。通过潜固化剂、聚醚多元醇以及R值对涂料性能影响的研究,确定了最佳用量。结果表明,当聚醚330N质量分数为20%~40%、R值为2.0~2.4、潜固化剂q-301的加入量RH(以产生的活泼氢与NCO基摩尔比值计)为0.8~1.0时,所研制的潜固化单组分聚氨酯防水涂料拥有优异的物理性能,而且涂膜密实、无气泡。该潜固化涂料低温固化快,贮存稳定性优异。     

可再生多元醇蓖麻油基聚氨酯灌封胶的制备与性能研究

以蓖麻油、聚醚多元醇(PPG)、液化MDI为主要原料,以1,2-丙二醇(PDO)为扩链剂,采用预聚体法合成制备出聚氨酯灌封胶,讨论了异氰酸酯指数R、硬段质量分数等对聚氨酯灌封胶性能的影响。结果表明:随硬段质量分数、R值的增加,材料的硬度、拉伸强度上升,而断裂伸长率降低;聚氨酯耐水解性(吸水率≤0.366%)好,起始分解温度(277℃)高,热稳定性好;阻尼性能随R值增加而减少,玻璃化转变温度向高温方向移动,且材料软硬段相容性较好。     

低VOC含量水性亚硫酸氢钠封闭型聚氨酯固化剂的制备和表征

用异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、聚醚多元醇、二羟甲基丙酸(DMPA)和含活性基非离子亲水化合物(AD)为主要原料,以亚硫酸氢钠(NaHSO3)为封闭剂,合成了低VOC含量、高封闭率的水性封闭型聚氨酯固化剂。采用先成盐后封闭的制备工艺,避免了助溶剂的使用。研究了n(—NCO)∶n(—OH)、DMPA、AD等亲水改性剂用量、封闭反应的温度、时间、NaHSO3用量及其质量分数等因素对封闭反应的影响。用FT-IR和DSC对产物进行了表征,结果显示,—NCO基团被完全封闭,由DSC确定了产物的解封温度在97.5～130℃。     

聚环氧丙烷醚/端羟基聚环氧氯丙烷醚聚氨酯的阻尼性能

以聚环氧丙烷醚(PPG)和端羟基聚环氧氯丙烷醚(PECH)为聚醚多元醇,合成了多嵌段聚醚型聚氨酯弹性体(PU)。用动态力学分析法研究了不同扩链剂[乙二醇、1,2-丙二醇(PG)和1,4-丁二醇]、二异氰酸酯[甲苯二异氰酸酯(TDI)和二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)]、PPG/PECH(质量比,下同)以及端羟基丁腈橡胶(HTBN)对PU阻尼性能的影响。结果表明,以TDI为二异氰酸酯,PG为扩链剂。当PPG/PECH为60/40,TDI/聚醚多元醇(摩尔比)为5/1时,试样的最大阻尼损耗因子为0．41。弹性模量为18．35MPa,阻尼温域为-18～15℃,阻尼性能较其他试样好。在此条件下加入摩尔分数为20％的HTBN,可提高PU的适用阻尼温域(18～38℃),改善阻尼性能。