单组分水性聚氨酯涂料的制备与性能研究

以异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)或甲苯-2,4-二异氰酸酯(TDI)、聚醚多元醇(GE220)和二羟甲基丙酸(DMPA)为主要原料,制得不含有机溶剂的单组分水性聚氨酯分散液,研究了NCO/OH的摩尔比和DMPA含量对水性聚氨酯分散液及其成膜后性能的影响。结果表明,当NCO/OH(摩尔比)=1.8,DMPA与GE220比值为2时,水性聚氨酯分散液的物理性能及其成膜后的力学性能最佳。     

木质素改性水性聚氨酯胶膜的制备与性能

以异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)和聚四氢呋喃醚二醇(PTMG)为主要原料,碱木质素(LG)为改性剂,二羟甲基丙酸(DMPA)为亲水扩链剂,合成了一系列木质素改性水性聚氨酯(LWPU)。研究了LG用量、n(NCO)/n(OH)及DMPA用量对LWPU胶膜力学性能和耐水性能的影响。结果表明,当LG质量分数为0.75%,n(NCO)/n(OH)为5∶1,DMPA质量分数为6%时,胶膜的综合性能较好,其吸水率仅为3.24%,耐水性能明显提高。通过红外光谱、热重分析、X射线衍射及原子力显微镜和扫描电镜对LWPU胶膜的结构与性能等进行了表征,热重分析结果表明,LG的加入可提高聚氨酯材料的热稳定性。加入适量的木质素可以改善水性聚氨酯的耐水性及热稳定性。     

PAMAM树枝状大分子在水性聚氨酯合成中的应用研究

由异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、聚醚多元醇(DL-2000D)、聚酯多元醇(CMA-244),二羟甲基丙酸(DMPA)、1,4-丁二醇、乙二醇合成含异氰酸酯基(—NCO)的聚氨酯预聚体,再令其与整代聚酰胺-胺(PAMAM)接枝,合成不同代数的树枝状水性聚氨酯。用红外光谱(FT-IR)、透射电镜(TEM)、激光粒度分析表征乳液粒径及其分散状态,用原子力显微镜(AFM)、水接触角表征其表观性能,分析胶膜的理化性能。结果表明,由相对分子质量较小的PAMAM(G2)改性所得的水性聚氨酯WPU-G2的水性聚氨酯耐水、耐热性能有了明显提高。     

高性能水性聚氨酯弹性体制备及在水性油墨中的应用

以聚四亚甲基醚二醇(PTMEG)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、二羟甲基丙酸(DMPA)和三羟甲基丙烷(TMP)为主要原料,通过预聚物分散法制备出高性能水性聚氨酯弹性体。研究了R值[n(—NCO)∶n(—OH)]的变化,并着重考察了TMP用量对乳液外观、黏度、抗水性、稳定性和断裂伸长率等影响。结果表明:当R值=1.6、TMP=1.8%(wt,质量分数)时,制得的水性聚氨酯弹性油墨具有最佳的性能。     

水性聚氨酯胶粘剂及其在包装领域的应用

分析了反应原料及其用量对水性聚氨酯乳液性能的影响,综述了水性聚氨酯胶粘剂研究进展及其在包装领域的应用,指出初始异氰酸基(NCO)与羟基(OH)摩尔比为3.5,总量的异氰酸基(NCO)与羟基(OH)摩尔比在1.2～1.8之间,中和剂三乙胺(TEA)与二羟甲基丙酸(DMPA)的摩尔比为(0.73～0.78): 1,有机锡类催化剂用量在0.1%～0.2%之间,DMPA含量在3%～8%之间,水性聚氨酯乳液性具有较优异的性能.     

环氧改性水性聚氨酯的合成及因素分析

用异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、聚丙二醇2000(PPG2000)、2,2-双(羟甲基)丙酸(DMPA)为主要原料合成预聚体,环氧树脂(E44)开环合成环氧改性水性聚氨酯(EWPU),考察了不同影响因素对EWPU乳液及胶膜性能的影响。首先,通过FT-IR证实了环氧改性水性聚氨酯的合成;然后,经过TG测试证明了改性后水性聚氨酯耐热性能优于水性聚氨酯;最后详细探究了DMPA量、—NCO与—OH的摩尔比(R值)、硬单体配比以及环氧量对EWPU乳液粒径、贮存稳定性、涂膜耐水性、涂膜耐磨性和力学性能的影响。结果表明,当DMPA量为5%、R值为1.5、硬单体配比为35%、EP量为8%时,EWPU乳液的综合性能最优。     

内交联水性聚氨酯涂膜性能的影响因素

以异氟尔酮二异氰酸酯、1,6-己二异氰酸酯、二羟甲基丙酸、聚氧化丙烯二醇和聚己二酸-1,4丁二醇酯为原料,合成了一系列内交联水性聚氨酯分散体(WPU)。研究了NCO/OH物质的量比和内交联剂三羟甲基丙烷(TMP)用量对水性聚氨酯涂膜性能的影响,并通过红外光谱(FT-IR)、接触角测量、热重分析(TGA)和X射线衍射(XRD)等对涂膜性能进行了表征。实验结果表明,NCO/OH物质的量比和TMP含量的增加均会使涂膜拉伸强度增加。XRD分析表明,软段微区的结晶性能随着二羟甲基丙酸(DMPA)含量的增加而减小,当DMPA的质量分数增加至5.6%时,软段微区表现出非晶态。     

合成条件对单组分水性聚氨酯胶粘剂性能的影响

研究了合成条件对单组分水性聚氨酯胶粘剂性能的影响,并对聚氨酯乳液做了红外分析.结果表明,内加交联剂A和B与水性聚氨酯乳液发生了交联反应,从而提高了水性聚氨酯胶粘剂的粘接强度,两者混合使用效果较佳.聚酯聚醚多元醇复配能提高水性聚氨酯的综合性能,当羧基含量为1.2%(质量分数)、NCO/OH比值(摩尔比)为1.3时,水性聚氨酯胶粘剂粘接性能较好.适量加入小分子扩链剂双酚A或丁二醇,可提高水性聚氨酯胶粘剂的硬度和粘接强度,降低其吸水率.     

乙二胺对复合薄膜用水性聚氨酯胶粘剂的影响

以聚酯多元醇、聚醚多元醇、甲苯二异氰酸酯(TDI)、二羟甲基丙酸(DMPA)、乙二胺(EDA)等为主要原料合成了水性聚氨酯乳液(WPU),考察了EDA不同用量和加料顺序对水性聚氨酯胶粘剂的T-剥离强度、粒径、粘度、耐水性、玻璃化转变温度(Tg)等性能的影响.结果表明:乳化前加EDA所制得胶粘剂的T-剥离强度、耐水性、粘度均高于乳化时加EDA的,且EDA的加入量为剩余TDI物质量的30%时,T-剥离强度最大,吸水率较低;乳化前加不同量EDA制得聚氨酯的Tg变化不大.     

水性聚氨酯制备工艺对乳液黏度和胶粒尺寸的影响

以异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、聚四氢呋喃醚二醇(PTMG)、聚己内酯二醇(PCLD)、2,2-二羟甲基丙酸(DMPA)以及1,4-丁二醇等为主要原料,经自乳化法分别制备出IPDI型水性聚氨酯PTMG-PU、PCLD-PU。红外光谱(FT-IR)测试证实了二者结构上的差别。通过研究合成制备工艺过程中多种因素对乳液黏度及胶粒粒径的影响,发现当控制中和度为90%~100%、n(NCO)/n(OH)比为1.13~1.20、DMPA质量分数为2.5%~9.0%以及乳化时叶片转速为1500 r/min~2000 r/min、加水速度为100 mL/min~200 mL/min(体系总体积200 mL)时,可制得乳液黏度和胶粒粒径适中且固含量可达40%以上稳定的IPDI型聚氨酯乳液。     

缩聚-加聚复合反应合成的刚性塑料的结构与性能

合成了羟基封端的不饱和聚酯树脂（HUPR），在苯乙烯（St）和多苯基多次甲基多异氰酸酯（PAPI）的存在下，运用同步缩聚-加聚复合反应合成出一种高强度的材料。采用DSC，SEM、固化度测定等技术对材料的结构形态进行了表征，并研究了材料的性能，苯乙烯起交联作用，其用量多时，出现双重玻璃化温度，而材料的韧性增强；引发剂用量增加；材料的玻璃化温度下降；SEM显示聚苯乙烯锻段可形成脆性富集微区存在于网络结构中。     

基于二聚酸多元醇的高固含量聚氨酯分散体的合成及乳液性能

以二聚酸二元醇、二羟甲基丙酸(DMPA)、三羟甲基丙烷(TMP)、异佛二酮二异氰酸酯(IPDI)、三乙胺(TEA)、乙二胺(EDA)为原料,采用预聚直接分散法合成了固含量50%以上的聚氨酯分散体(PUD)。研究结果表明,PUD平均粒径多为100 nm~110nm,粒径多分布于50 nm~200nm范围内,羧基和TMP含量的增加使胶粒粒径变小。透射电镜(TEM)表征显示分散体胶粒呈多分散性。PUD的黏度随剪切速率的增加而先增大,随后保持稳定,最后减小。     

HDI-IPDI型高固含量水性聚氨酯分散体的合成及微观形态

以预聚体分散法合成了固含量达50%的高固含量水性聚氨酯分散体.研究了影响高固含量水性聚氨酯分散体的黏度、粒径、粒径分布及粒子微观形态的因素.结果表明,随着DMPA含量、HDI/IPDI摩尔比及软段分子量(M)n的增加,乳液的黏度增大,粒径减小.粒径分布随着DMPA含量及PBA分子量的增加而变窄,HDI/IPDI对粒径分布的影响较小;在DMPA含量较低或者PBA分子量在2000以下时获得的分散体具有较广的粒径分布.此外,分散液还呈现出二元粒径分布趋势.透射电镜对胶束形态研究表明,随着软段分子量的增加,胶束呈现出聚集趋势,并且随着DMPA含量的增加,聚集更紧密.     

Rigid polyurethane foam/cellulose whisker nanocomposites: preparation, characterization, and properties

Novel rigid polyurethane nanocomposite foams have been prepared by the polymerization of a sucrose-based polyol, a glycerol-based polyol and polymeric diphenylmethane diisocyanate in the presence of cellulose whiskers. Varying amounts of sulfuric acid hydrolyzed cellulose whiskers (0.25, 0.50, 0.75 and 1.00 wt%) prepared from a commercial fully bleached softwood kraft pulp were incorporated to investigate the effect of its dosage on the mechanical and thermal properties of polyurethane nanocomposites. Fourier transform infrared spectra of the nanocomposite foams suggested that additional hydrogen bonds were developed and crosslinking occurred between the hydroxyl groups of cellulose whiskers and isocyanate groups which increased the phase separation of soft and hard segments in the polyurethane. The closed cells of control foam and nanocomposite foams were homogeneously dispersed and the cell sizes were approximately 350 microm in diameter as observed by scanning electron microscope. A substantial improvement of mechanical properties at low whisker content (< or = 1.00 wt%) was obtained, especially the compressive strength and modulus at 1.00 wt% whiskers content which were increased by 269.7% and 210.0%, respectively. Thermal stability of the nanocomposites was also enhanced as determined by differential scanning calorimetry and thermogravimetric analysis.     

高折射率聚酯树脂粘合剂的合成及乳化

以2,6-萘二甲酸二甲酯(NDC)、间苯二甲酸二甲酯-5-磺酸钠(SIPM)、自制聚醚多元醇和乙二醇为原料,通过熔融缩聚的方法制得了系列聚酯树脂粘合剂。通过改变NDC的用量,研究了萘环含量变化对树脂折射率的影响。用凝胶渗透色谱、红外光谱、核磁共振谱、折光率和粒度分析对产物结构及乳化性能进行了表征。结果显示,随着聚酯树脂中萘环含量的增加,折射率从1.6051提高到1.6271,并且聚酯树脂具有易乳化特性,水乳液放置90d后仍具有优异的分散性和稳定性。     

酯溶性聚氨酯及油墨的合成与红外光谱分析

采用共缩聚方法合成了聚酯二元醇,并利用化学分析方法测定了其羟值和酸值。通过二次扩链方法制备了酯溶性聚氨酯,在此基础上配制了红色聚氨酯油墨,同时研究了油墨对BOPP的附着力与聚氨酯添加质量的关系。利用红外光谱法对聚酯二元醇及聚氨酯进行了定性表征,并研究了异氰酸酯的反应程度随反应时间的变化规律。     

缩聚物/加聚物复合胶乳的制备科学Ⅱ.核壳结构聚氨酯-丙烯酸酯复合乳液的合成与表征

用合成的含羧基端羟基聚氨酯树脂，通过强外力乳化可形成稳定的水性聚氨酯乳液，与苯乙烯和丙烯酸丁酯等单体共聚，合成具有核壳结构的聚氨酯－丙烯酸酯接枝乳液，通过接枝乳液和共混乳液的性能差别对比，及DSC，FT－IR，粒径分析及力学性能测试分析表明，在聚氨酯－丙烯酸酯接枝乳液中，聚氨酯与丙烯酸酯发生部分交联形成稳定的核－壳结构，文中还对聚氨酯－丙烯酸酯接枝乳液的交联机理进行了研究。     

室温湿固化端异氰酸酯-聚丙烯酸酯的合成及应用

用本体加成-聚合工艺,合成了一种新型单组分、无溶剂、室温湿固化端异氰酸酯-聚丙烯酸酯共聚物。考察了合成工艺、NCO/OH摩尔比、异氰酸酯种类、丙烯酸酯单体对其粘接性能及丙烯酸酯转化率的影响,用红外光谱对生成物的结构进行了表征。实验表明,M D I/PM D I质量比为1/2,NCO/OH摩尔比为15/1,丙烯酸酯单体采用半连续加料法,过氧化环己酮/N,N-二甲基苯胺复合引发,丙烯酸酯单体转化率可达到100%。用于橡木/聚丙烯(PP)粘接,PP破坏,剥离强度可达到15.4 N/cm。     

水加入量对全水聚氨酯泡沫塑料性质的影响

分析了以水为发泡剂的全水聚氨酯发泡成型工艺过程中水的加入量对泡沫塑料性质的影响。研究了异氰酸酯指数为105,聚醚多元醇官能度为4,羟值为480mgKOH/g时,发泡剂水加入量与泡沫塑料开孔率、力学性能、泡沫稳定性等性质的关系。结果表明,聚氨酯泡沫塑料随着水的加入量从1g增加到10g,泡沫体拉伸强度降低了30%,压缩强度降低了29%;泡孔直径由50μm～100μm增加到300μm～400μm;玻璃化转变温度由102℃上升到112℃。