聚氨酯/聚丙烯酸酯复合乳液胶束的粒径及形态

以水性聚氨酯PU为种子,加入丙烯酸酯单体进行无皂乳液聚合,合成了聚氨酯/聚丙烯酸酯(PUA)复合乳液.动态激光光散射的测试结果表明,PU分散液和PUA复合乳液的粒径大小,与聚氨酯制备过程中的亲水性扩链剂的用量有密切关系.当扩链剂用量为7.5%时, PU/PA配比对PUA复合乳液粒子的粒径大小及分布影响不大,但是PUA复合乳液的平均粒径比纯PU乳液的粒子粒径显著增大,说明形成了核壳结构.并用透射电镜进行了证实.     

3种低表面能减阻涂层的性能分析

为了得到船舶或水下航行器外层涂覆低表面能减阻涂层,分别在马口铁和碳钢基材上制备了氟硅涂层、聚氨酯弹性涂层、纳米涂层。依据相关标准测试了3种涂层的干燥时间、厚度、冲击强度、附着力以及打磨前后水接触角,并通过外观、光泽度、接触角等方式来分析和评价涂层的耐人工海水浸泡、耐湿热交变性能。最后,在回转体模型上,通过高速水洞试验测试了3种低表面能涂层的减阻性能。结果表明:在水流速度为2.0~10.0 m/s时,3种低表面能涂层皆具备良好的减阻效果,其中以聚氨酯弹性涂层的减阻效果为最佳,平均减阻率为-4.24%。     

天然革屑支撑发泡聚氨酯涂层的构建及表征

提出了以特定尺寸天然革屑填料作为合成革聚氨酯发泡层的支撑材料,用以解决发泡涂层在烘干过程中的扁平化问题。此外,在复合涂层中,革屑还起到水汽通道及力学增强等作用。在此复合发泡层制备过程中,选取尺寸与发泡层初始厚度相仿的革屑填料,使得其能够支撑于发泡层上下两面。在干燥之后,该发泡涂层厚度保持率达到了96%,相较于纯PU发泡层提升17%。同时革屑的加入大大降低了涂层的泡孔直径与壁厚,分别达到了57与20μm,仅为纯聚氨酯发泡层的43%与24%。当m(革屑)∶m(聚氨酯)=1∶8时,成品革的透水汽性能与拉伸强度分别达到了368 mg/10 cm²·24 h与11.45 MPa,相较于纯发泡PU合成革提升232%与85%。     

聚脲柔性减阻材料的制备及性能

以喷涂聚脲弹性体技术为依托,合成NCO%在13~14的芳香族聚脲半预聚物(A组分),在B组分中引入适当比例的长链氨基聚醚和位阻型胺类扩链剂,设计合适的工艺参数制备出一种低模量、高伸长率的聚脲柔性减阻涂层。与传统的硅胶、PVC、聚氨酯、丙烯酸等减阻涂层相比,该涂层具:①耐冲击,附着力好;②密度与水基本相同;③模量低,阻尼小;④涂层致密,不透水等重要特点。经中国船舶科学研究中心测试,在3 m/s~10 m/s时平板上1 mm的柔性减阻涂层可降低阻力6%以上。     

丙烯酸酯对水性聚氨酯乳液及其塑料凹版油墨的性能的影响

采用乳液共聚法制备了聚氨酯-聚丙烯酸酯(PUA)复合乳液,并以酞菁蓝为颜料配制了塑料凹版水性油墨,讨论了乙烯基单体甲基丙烯酸甲酯(MMA)和丙烯酸丁酯(BA)对PUA 乳液及其水性油墨的性能的影响.结果表明,随着MMA含量的增加,PUA复合乳液的粘度先减小然后增大.随着m(BA)/m(MMA)的增加,PUA乳液的粘度先变大随后减小.用固含量为30%(质量分数,后同)的PUA乳液配制的水性油墨的粘度随时间推移而增大.水性油墨的初干性随MMA与聚氨酯(PU)的质量比的增加而变好,但随着m(BA)/m(MMA)的增加而变差.当MMA与PU的质量比达到0.25后,水性油墨不仅对PET薄膜具有优异的附着牢度,对OPP薄膜也有良好的附着牢度,同时具有良好的耐水耐酸性能.     

水性异氰酸酯改性石墨烯/聚氨酯复合乳液防腐性能研究

通过逐步聚合反应将异氰酸酯功能化石墨烯(IGN)接枝到水性聚氨酯(WPU)链段中,制备得到水性异氰酸酯改性石墨烯/聚氨酯纳米复合乳液(IGN/WPU)。通过傅里叶变换红外的光谱(红外光谱)、原子力显微镜(AFM)、扫描电镜(SEM)对氧化石墨烯(GO)、IGN、WPU及IGN/WPU复合材料的结构进行表征,并研究了IGN含量对复合乳液作为金属防腐涂层性能的影响。结果表明,随IGN含量增加,涂层硬度提高,水蒸气透过率下降,防腐效率增大。当m(IGN)=1%(质量分数)时,涂层硬度达到了2H,水蒸气透过率降低到51.98g/m2·h,与空白样相比防腐效率提高了94.70%。     

助溶剂驱使溶胶-凝胶化SiO_2/聚丙烯酸酯复合涂层

采用助溶剂和硅烷偶联剂(Z-6040)对碱性硅溶胶进行复合改性后添加到聚丙烯酸酯乳液中制备SiO2/聚丙烯酸酯杂合乳液(Si/PAE),分别考查助溶剂的种类和用量对硅溶胶的溶胶-凝胶化(sol-gel)反应及复合涂层综合性能的影响,结果发现:异丙醇是合适的助溶剂,其最佳添加量为硅溶胶质量的10%。TEM测试和纳米粒径分析发现:助溶剂可以提高无机硅颗粒在杂合乳液中的分散能力,降低Si/PAE的平均粒径。傅里叶红外光谱(FT-IR)和原子力显微镜(AFM)分析说明:Si/PAE乳液在成膜过程中,助溶剂可驱使硅溶胶发生sol-gel反应,并在涂层表面富集含硅聚合物,Si/PAE的涂层结构平整且致密。TGA分析发现:Si/PAE涂层具有较好的热稳定性。     

聚氨酯/复合金属颜料涂层的制备及红外发射率

以铝(Al)粉及青铜(Bronze)粉为复合颜料,聚氨酯(PU)为粘合剂,制备PU/AlBronze复合涂层,研究了涂层的微结构和红外发射率。结果表明:PU/AlBronze复合涂层具有类似一维光子结构特征,其发射率可低至0.186,且明显低于以单一金属颜料所制备的FU/Al及PU/Bronze涂层的发射率。其原因,一是复合涂层中由一维光子结构引起的反射光谱具有明显的多重反射峰;二是相比以高密度金属颜料制备的PU/Bronze涂层,PU/AlBronze涂层的表层树脂层的厚度明显降低,从而使其对涂层发射率的增量明显降低。     

纳米ZnO-氧化石墨烯及ZnO-氧化石墨烯/水性聚氨酯复合涂层的抗菌性能

循环冷却水系统滋生细菌会导致生物黏泥产生及设备腐蚀,为解决这一问题,由硅烷偶联剂γ-氨丙基三乙氧基硅烷（KH550）改性纳米ZnO,改性纳米ZnO与氧化石墨烯（GO）在二甲基乙酰胺中复合,获得纳米ZnO-GO复合抗菌材料,并利用纳米ZnO-GO改性水性聚氨酯（PU）,得到纳米ZnO-GO/PU复合涂层。对纳米ZnO-GO复合抗菌材料进行表征分析及抗菌性能测试,对纳米ZnO-GO/PU复合涂层进行抗菌性能测试及物理性能分析。结果表明,纳米ZnO成功负载在GO表面,纳米ZnO-GO纯度较高,当GO质量分数为35wt%、纳米ZnO-GO使用量为160 mgL^-1时,其抗菌率可达97.16%;当纳米ZnO-GO质量分数为2.33wt%时,纳米ZnO-GO/PU复合涂层抗菌率可达90.29%,同时拥有4 H的铅笔硬度及93.26%的缓蚀性能。     

PBA-g-MS的合成与MBAS的透光率及抗冲韧性

用乳液法合成聚丙烯酸丁酯(PBA)作为种子乳液,与甲基丙烯酸甲酯及苯乙烯(MMA-St)进行接枝共聚合,用其接枝产物PBA-g-MS与PMMA熔融共混制备MBAS.通过分子设计,合成出能使MBAS兼具高透光率及高冲击强度的PBA-g-MS.研究了聚合条件与接枝反应行为之间的关系和MBAS的透光率及冲击强度的影响因素.当合成PBA-g-MS的投料质量比PBA/MMA/St为60/4/36、PBA/MBAS为2.5%时,MBAS的透光率、冲击强度分别达到90%、23.8kJ/m2.     

长链丙烯酸酯共聚物乳液剥离剂的制备及性能

以丙烯酸十八酯为主要单体,环己烷为溶剂,偶氮二异丁腈为引发剂,合成一种长链丙烯酸酯共聚物溶液。并以失水山梨糖醇脂肪酸酯(Span-80)/脂肪醇聚氧乙烯醚为复合乳化剂,将上述共聚物溶液制备成乳液。将聚合物乳液作为剥离剂加入天然乳胶,对比加入前后天然乳胶的表面张力、成膜时间、胶膜力学强度、吸水率及剥离强度等性能。结果表明,加入聚合物乳液作为剥离剂后,天然乳胶的表面张力由46.7mN/m降低到37.2mN/m。在25℃时成膜时间为15h,平均拉伸强度可达4.225 MPa,断裂伸长率为940.120%,吸水率为12.82%,剥离强度降至0.32kN/m。形成的乳胶薄膜在纸张表面可以完全剥离,且不损害纸纤维。     

纳米羟基磷灰石/聚氨酯载药微球的制备及性能

通过乳液聚合法制备了负载阿莫西林的纳米羟基磷灰石/聚氨酯(n-HA/PU)载药微球,通过正交设计实验对其制备工艺进行了优化,采用红外光谱、热重分析、扫描电镜等分析了微球的结构和性能,对其体外药物缓释过程进行探讨。研究结果表明,复合微球粒径大小与固含量、聚乙烯吡咯烷酮(PVP)含量、搅拌速度等有关,所制备的微球平均粒径为0.8~1.2mm;载药微球的优化制备工艺条件为:原料配比-NCO∶-OH=2∶1,预聚时间180min,预聚温度80℃,nHA含量3%,固含量7%,搅拌速度600r/min,PVP用量3%,所制备微球的载药量为6.58%,包封率为86.86%。体外缓释结果表明,载药微球的释药行为符合Higuchi动力学,半衰期(t1/2)为22.29h,具有良好的药物缓释作用。     

聚氨酯与聚丙烯酸酯混合乳液(PU+PA)共聚氯乙烯复合树脂的性能研究

采用预聚体分散法,以甲苯2,4-二异氰酸酯(TDI)、聚醚(PPG)和二羟甲基丙酸(DMPA)为主要原料,用三乙胺(TEA)为中和剂合成了阴离子水性聚氨酯(PU);以丙烯酸丁酯(BA)为原料,采用乳液聚合的方法制备聚丙烯酸酯乳液(PA),并与PU共混形成(PU+PA)混合乳液。在高压釜中以混合乳液为种子进行氯乙烯(VC)原位共聚,制备了(PU+PA)/PVC复合乳液树脂。通过电子万能试验机、冲击试验机、扫描电子显微镜(SEM)、TA-2000热分析仪和维卡软化点温度测定仪等手段对(PU+PA)/PVC复合树脂进行了测试和表征。结果表明:耐热性较好的PA的加入,不但提高了材料的耐热性能,还能有效地改善复合树脂的抗缺口冲击强度。当PA/PU为4/6,聚醚分子量为3000时,(PU+PA)/PVC复合树脂的缺口冲击强度最大。     

聚氨酯-含氟丙烯酸酯防水防油性复合乳液的制备及性能

以自乳化自交联的阳离子水性聚氨酯乳液(PU)为种子乳液进行含氟丙烯酸酯(FA)、苯乙烯(St)和丙烯酸丁酯 (BA)等乙烯基单体的自由基共聚合,制得阳离子聚氛醋-含氟丙烯酸酯(FPUA)复合乳液.通过红外光谱分析、接触角测试、表面自由能计算、粒径及粒径分布测试及透射电镜测试对聚合物乳液及其膜结构与性能进行了表征.结果表...     

聚丙烯酸丁酯/磺化聚苯乙烯复合水基微乳液的制备

将聚苯乙烯制成磺化聚苯乙烯离聚体,利用相反转技术,将磺化聚苯乙烯离聚体制成具有纳米级稳定的水基微乳液,利用磺化聚苯乙烯颗粒内部作为反应场所,引发另一单体丙烯酸丁酯聚合, 制备聚丙烯酸丁酯/磺化聚苯乙烯复合水基微乳液.研究了聚合过程中的影响因素,并通过FI-TR,TEM等分析仪器对体系反应前后的颗粒形态、颗粒大小、分布及结构进行了研究.     

含氟硅聚氨酯-丙烯酸酯复合乳液的合成

以异佛尔酮二异氰酸(IPDI)、聚丙二醇(PPG)、端羟丙基硅氧烷(PDMS)、二羟甲基丙酸(DMPA)及1,4-丁二醇(BDO)为主要原料,采用溶液聚合法合成有机硅改性水性聚氨酯(SiPU)。以SiPU为种子乳液,并作为复合乳液的壳层,加入核层单体丙烯酸丁酯(BA)、甲基丙烯酸甲酯(MMA)及甲基丙烯酸十二氟庚酯(DFMA),通过乳液聚合得到氟硅改性聚氨酯-聚丙烯酸酯(FSiPUA)复合乳液。考察了PDMS及DFMA用量对乳液聚合过程及乳胶膜表面疏水性能的影响。采用FT-IR、CA、TEM、DSC及TG等表征复合乳液涂膜结构与性能。结果表明,FSiPUA复合乳液呈现核壳结构,在PDMS和DFMA的协同作用下,当PDMS和DFMA用量分别为m(PDMS)/m(PU)=5.5/100和m(DFMA)/m(AA)=15/100时,涂膜的表面自由能低至21.67 mN/m,对去离子水接触角达102.3°,涂膜耐热性有一定提高。     

聚丙烯酸丁酯接枝共聚物的可控合成及作为相容剂的应用

结合电子转移再生催化剂原子转移自由基聚合(ARGET ATRP)和普通自由基聚合,制备了一系列聚丙烯酸丁酯接枝共聚物,详细研究了其作为苯乙烯-丙烯腈共聚物树脂/丙烯酸酯橡胶(SAN/ACM)共混体系的相容剂,在制备丙烯腈-苯乙烯-丙烯酸酯树脂(ASA树脂)时,不同主链结构、侧链相对分子质量、接枝密度及用量对增容效果的影响。通过傅里叶变换红外光谱仪和凝胶渗透色谱仪对聚合物结构进行测试和表征;采用动态力学分析仪(DMA)和冲击试验机研究了共混物的力学性能。结果表明,成功制备了不同结构的聚丙烯酸丁酯接枝共聚物,以苯乙烯-丙烯腈共聚物(SAN)作为主链比聚丙烯酸丁酯(PBA)作为主链的接枝共聚物具有更好的增容效果。此外,侧链PBA的相对分子质量较小时,侧链与主链摩尔比为3∶1及相容剂用量为3%(质量分数)时,接枝共聚物的增容效果最佳。DMA分析表明添加接枝共聚物后SAN和ACM两组分的玻璃化转变温度相互靠近,聚丙烯酸丁酯接枝共聚物起到了明显的增容作用。     

聚氨酯/13X分子筛复合材料的制备及表征

本文采用预聚法制备了聚酯类聚氨酯/13X分子筛复合材料,考察了分子筛含量和交联系数对聚氨酯弹性体力学性能、耐溶剂性能的影响。结果表明,13X分子筛的加入量为7%,交联系数为0.90时,聚氨酯弹性体的耐撕裂强度从73.1 kN/m提高到94.2 kN/m,拉伸强度从44.5 M Pa提高到49.9 M Pa,断裂伸长率从580%提高到640%,溶胀度从103.78%降低到72.58%。由DSC和DM A分析可知PU/13X复合材料具有更好的微相分离及动态力学性能。     

溶液静电纺丝制备热塑性聚酰亚胺超细纤维无纺布

为实现热塑性聚酰亚胺(LPI)无纺布的宏量制备奠定基础,以N-N-二甲基乙酰胺(DMAc)为溶剂,采用静电纺丝技术成功制备了平均直径范围为0.36~1.47μm的LPI超细纤维,系统探讨了纺丝液浓度、流速以及纺丝电压等工艺条件对LPI纤维形貌和直径的影响。结果表明:随着浓度从22%(质量分数,下同)增加到30%,LPI纤维的平均直径显著增大,同时直径分布逐渐变宽,并且在纺丝溶液浓度较低时,有纺锤状纤维存在,随着溶液浓度上升,纺锤状纤维消失,随浓度继续上升,纤维开始产生粘连。纺丝电压的改变对纤维的形貌和平均直径变化不显著;随着流速增加,纤维平均直径随之增大,当流速大于1.5mL/h时,开始出现纤维粘连,大于1.8mL/h时,出现纺锤状纤维。通过优化工艺条件,在LPI浓度28%,电压15kV,流速1.2mL/h,温度30℃,接收距离25cm条件下,制备了平均直径为1.18μm的纤维。     

A Method of Body Shape Optimization for Decreasing the Aerodynamic Drag Force in Gas Flow

Aerodynamic flow past bodies of various geometrical shapes was studied, and the aerodynamic drag force was reduced through optimization of the body shape using a specially proposed method. The resulting drag force was compared to that for bodies formed by revolution of the profiles of well-known standard series. The study was performed using the Ansys Fluent software for isothermal laminar steady-state flows of incompressible fluid with constant density in a velocity range of 0–10 m/s. It is shown that the aerodynamic drag force for a body with the optimized shape is lower than analogous values for the bodies of revolution with Su-26 and NASA-0006 reference profiles. In comparison to the aerodynamic-drag-force level of 100% for the body of revolution with NASA-0006 profile, the drag force for Su-26 profile at airflow velocity of 10 m/s is 89.4%, while that for the proposed optimized body shape is 89.2%.