水性聚氨酯湿法凝固发泡涂层的结构与性能北大核心

以高固含量水性聚氨酯为原料,采用物理机械发泡的方法,配制水性聚氨酯发泡浆料,以多金属醋酸盐为凝固剂,制备出水性聚氨酯湿法发泡涂层,研究了水性聚氨酯湿法凝固发泡涂层的微观结构及其性能。试验结果表明:水性聚氨酯湿法凝固发泡涂层的微观结构类似于水性聚氨酯干法凝固发泡涂层,并且具有更好的力学性能、耐水解性能和耐溶剂性能,应用这种方法可以制备出性能良好的水性聚氨酯合成革贝斯。     

水性聚氨酯湿法凝固发泡涂层的结构与性能

以高固含量水性聚氨酯为原料,采用物理机械发泡的方法,配制水性聚氨酯发泡浆料,以多金属醋酸盐为凝固剂,制备出水性聚氨酯湿法发泡涂层,研究了水性聚氨酯湿法凝固发泡涂层的微观结构及其性能。试验结果表明:水性聚氨酯湿法凝固发泡涂层的微观结构类似于水性聚氨酯干法凝固发泡涂层,并且具有更好的力学性能、耐水解性能和耐溶剂性能,应用这种方法可以制备出性能良好的水性聚氨酯合成革贝斯。     

高固含水性聚氨酯发泡涂层的微观结构与性能

以机械搅拌发泡的方法,制备了水性聚氨酯发泡涂层,详细研究了水性聚氨酯发泡涂层的微观结构与性能。结果表明:水性聚氨酯发泡涂层表面平整,具有贯通的微孔结构。利用不同固含量的水性聚氨酯制备的发泡涂层,随着固含量的逐步提高,微孔的直径逐步减小,涂层的透湿性逐步减小,但是涂层的成型厚度和抗张强度逐步提高。水性聚氨酯发泡涂层手感柔软,具有很好的弹性,适合作为合成革的涂层,用于水性聚氨酯合成革的生产。     

不同填料对水性聚氨酯合成革贝斯性能的影响

将不同类型填料加入水性聚氨酯中,用机械发泡法制备水性聚氨酯发泡浆料;涂覆在无纺布上,经烘干制备出水性聚氨酯合成革贝斯。以涂层厚度保持率、泡孔结构、表观性能、贝斯物理机械性能和卫生性能等为指标,考察了不同填料对贝斯性能的影响。试验结果表明:添加填料能增加水性贝斯涂层厚度保持率;木质素(NA)可增加涂层柔软度、提高水性贝斯的卫生性能;轻质CaCO3对水性聚氨酯涂层有补强效果。     

水性聚氨酯发泡层用钛白浆制备与应用研究

采用机械发泡工艺,分析颜料分散剂对水性聚氨酯发泡速率、泡孔稳定性、发泡涂层吸水率与透湿率的影响,选用合适的颜料分散剂制备水性聚氨酯发泡层用钛白浆。结果表明,与水性聚氨酯发泡稳定剂结构和表面活性接近的颜料分散剂S-110,对水性聚氨酯发泡性能有协同增效作用,采用6.5%颜料分散剂S-110、70.0%金红石型二氧化钛、3.0%丙二醇于水基分散介质中制备的水性钛白浆,在水性聚氨酯发泡层中添加量为5.0%时,制备的合成革贝斯具备高遮盖力、低吸水率与高透湿性。     

水性聚氨酯在合成革干法涂层中的应用研究

针对溶剂型聚氨酯在合成革生产中有机溶剂大量挥发，污染环境和危害人体健康的问题，采用水性聚氨酯实现合成革产品的清洁化生产。研究了水性聚氨酯在合成革产品干法涂层成膜的生产工艺及工艺关键技术参数，获得了成膜机理、浆料粘度、涂饰间隙、生产车速、烘干温度和优选量助剂（即润湿剂和增稠剂）的工艺关键技术参数指标，实现了水性聚氨酯在干法涂层达到最佳成膜效果，为水性聚氨酯在合成革干法涂层中的生产应用提供了参考依据。     

水性聚氨酯性能评估及其仿皮着色涂层应用

为解决溶剂型聚氨酯仿皮涂层加工中有机溶剂挥发对环境及人员健康的危害,开发环保型水性聚氨酯仿皮涂层剂以取代溶剂型产品。从水性聚氨酯树脂优选,水性聚氨酯固化膜拉伸物理机械性能,水性聚氨酯涂层剂消泡性能及水性聚氨酯着色涂层加工工艺等方面进行了研究。结果表明:当涂层配方为质量分数97%水性聚氨酯PUE-1401、1%着色剂颜料、0.5%消泡剂AFCONA 2502、1%SA海藻酸钠;涂层加工条件为固化温度150℃、固化时间3 min,所制备的水性聚氨酯仿皮着色涂层面料耐干、湿摩擦色牢度分别可达3～4级和3级,且涂层表面手感柔软爽滑。上述研究结果可为企业开发水性聚氨酯仿皮着色涂层产品提供理论支持和技术方案。     

水性聚氨酯机械发泡涂层的响应面法优化制备

为制备高透湿率和高强度的水性聚氨酯发泡涂层,采用响应面分析法对机械发泡工艺中成膜温度、发泡剂含量和发泡倍率3个参数进行优化。结果表明,回归得到的二次多项式模型显著且失拟项不显著,模型拟合性良好。各因素对透湿率影响顺序为：成膜温度>发泡倍率>发泡剂质量分数;对断裂强度影响顺序为：发泡倍率>成膜温度>发泡剂质量分数。以透湿率和断裂强度最大为原则,得到最优制备工艺条件：成膜温度120°C,发泡剂质量分数为 5.56 %,发泡倍率为 319.17%;在此条件下制备的水性聚氨酯涂层的实际透湿率为6088.71 g/(m2?24h),断裂强度为1.51 MPa,与模型理论预测值基本相符,表明优化模型有效可靠;以此作为超纤维合成革的发泡层制备水性超细纤维合成革,其透湿率达到 2070.24 g/(m2?24h),纵向、横向断裂强力分别为161.50、112.38 N。     

合成革用CPU发泡涂层的制备与性能研究

采用浇注刮涂的方法制备了不同类型的浇注型聚氨酯(CPU)发泡涂层,研究了不同类型的多元醇对浇注型聚氨酯发泡涂层结构与性能的影响。研究结果表明:聚碳酸酯型CPU发泡涂层的力学性能最优,聚醚型CPU发泡涂层的力学性能最差;扫描电镜(SEM)图片表明,聚酯型CPU发泡涂层具有贯通的微孔结构,具有良好的透气性和透水汽性,卫生性能明显优于传统的聚氨酯湿法涂层;采用浇注刮涂法制备CPU发泡涂层用于合成革的生产,可以不使用任何有机溶剂,是一种清洁的生产技术。     

纳米二氧化硅改性水性聚氨酯防水透湿涂层织物的制备及其性能

为提升水性聚氨酯涂层织物的防水透湿功能,采用R972疏水型气相纳米二氧化硅对水性聚氨酯进行共混改性,以涂层的方式对纯棉针织物进行整理。利用红外光谱仪、扫描电子显微镜和超景深显微镜对纳米二氧化硅水性聚氨酯复合涂层的结构和形貌进行表征。研究了纳米二氧化硅质量分数对织物防水透湿性能的影响。结果表明:疏水型气相纳米二氧化硅可以在水性聚氨酯体系中发挥良好的纳米效应,并且对水性聚氨酯涂层膜的结构并无较大影响;当纳米二氧化硅质量分数为1.5%时,涂层膜的吸水率降低55.4%,涂层织物的透湿量增加54.7%,耐静水压和接触角分别增大86%和131.4%,同时复合涂层的力学性能也得到了显著改善。     

水性聚氨酯合成革发泡成型技术的研究及进展

发泡成型技术能有效地提高水性聚氨酯合成革的卫生性能、柔软性能、悬垂性能、丰满度以及手感等特性。介绍了发泡成型技术的理论基础,说明了发泡成型技术主要经历的3个阶段,阐述了各阶段气泡的成型过程;同时详细地综述了水性聚氨酯合成革发泡成型技术的几种常用研究方法,分别说明了每种发泡成型方法的基本原理、研究现状以及相应方法的优劣情况。旨在通过对合成革用水性聚氨酯发泡技术的归纳整理,为后续水性聚氨酯合成革的研究起到抛砖引玉的作用。     

端羟丙基含氟聚硅氧烷的合成及其改性水性聚氨酯性能

采用端氢含氟聚硅氧烷和烯丙基醇为原料,以氯铂酸为催化剂,经硅氢加成合成端羟丙基含氟聚硅氧烷,并应用于改性水性聚氨酯。研究了合成因素对双键转化率的影响,优化了合成工艺条件;采用傅里叶红外、核磁以及凝胶渗透色谱对合成产物结构加以表征,并测定了改性水性聚氨酯乳液、胶膜和涂层织物的性能。结果表明,副反应抑制剂能有效抑制硅氢加成反应的副反应。端羟丙基含氟聚硅氧烷合成优化工艺条件为:副反应抑制剂用量0.2%,催化剂质量浓度60 mg/L,反应温度75℃,反应时间4 h。改性水性聚氨酯乳液粒径为45 nm,胶膜水接触角及吸水率分别为106.8°和28.1%。相对未改性水性聚氨酯,改性水性聚氨酯涂层织物拒水性得到明显改善。     

石墨烯/水性聚氨酯湿法凝固涂层的制备与性能

以石墨烯为导电填料,通过物理共混的方法将石墨烯分散到水性聚氨酯中,以酸性盐溶液为凝固剂,通过湿法凝固制备石墨烯／水性聚氨酯涂层。研究了石墨烯的分散条件、分散剂用量、石墨烯添加量等因素对成膜的影响;并对复合膜的微观结构和电性能进行分析。试验结果表明：以聚乙烯吡咯烷酮分散剂,用量为3mg／mL,超声分散30min,可以制得稳定的石墨烯水分散液;石墨烯用量为水性聚氨酯质量的0．6％,碳酸钙用量为6％时,成膜表面电阻率降低到0．91×10^7Ω,与纯WPU材料相比导电性提高了5个数量级。     

水性聚氨酯发泡倍率对合成革涂层性能影响

以聚醚二元醇、异氟尔酮二异氰酸酯、1,4-丁二醇,2,2-二羟甲基丙酸为原料合成高固含发泡水性聚氨酯,再加入稳泡剂、流平剂、填料等通过机械发泡获得合成革用发泡浆料,研究了不同发泡倍率对发泡浆料的黏度、合成革发泡涂层的柔软度、表面微观结构、表面粗糙度、表面光泽、透湿性、剥离强度等因素的影响。结果表明:随着发泡倍率的增加,发泡浆料的黏度逐渐增加,涂层表面泡孔数目逐渐增多且密集,而表面粗糙度先下降后增加,透水汽性逐渐增加,剥离性能却逐渐下降;当发泡倍率为1.9倍时,黏度为9 720Pa·s,具有良好的涂刮性,此时涂层的柔软度、回弹性、剥离强度、透湿性以及表面平整度等综合性能优良。     

丙烯酸酯类改性聚氨酯在棉织物涂层上的应用

分别加入丙烯酸甲酯或丙烯酸羟乙酯或两者的混合体合成改性水性聚氨酯，并对棉织物涂层，在不同温度、时间及涂层量下，测试涂层棉织物抗水性、强力伸长率及透湿性表明：引入丙烯酸甲酯可提高涂层膜抗水性、增加涂层膜抗张强力；引入丙烯酸羟乙酯有利涂层膜透汽性，提高涂层膜断裂伸长率：适宜的工艺条件为140～150℃下交联1.5～2min。     

热敏变色储能涂层织物的性能

采用传统的涂层工艺,选取水性聚氨酯涂层剂与溶剂型聚氨酯涂层剂将自制的热敏变色储能材料整理到织物上,并对涂层整理后织物进行变色效果、储能效果、拉伸断裂性能以及防水透湿性能等测试。结果表明,涂层整理后织物变色效果显著;水性涂层织物的储能性能比溶剂型聚氨酯涂层织物的储能性能好;涂层整理可以增加织物的强力,从而增加了织物的耐久性;溶剂型聚氨酯涂层织物和水性聚氨酯涂层织物的透湿性不是很好;涂层织物具有较好的防水性能。     

水性发泡阻燃涂层胶的合成及其应用

以烯丙基磷酸二甲酯和丙烯酸酯单体为原料,羟乙基纤维素(HEC)为保护胶体,过硫酸铵为引发剂,十二烷基硫酸钠和异构十三醇聚氧乙烯醚为乳化剂,合成水性发泡阻燃涂层胶.通过FTIR,SEM,TG-DTA和Zeta电位测定,表征了水性发泡阻燃涂层胶的结构和性能.试验表明,涂层胶软/硬单体的比例为1.5:1～2:1,烯丙基磷酸二甲酯、交联单体、乳化剂和引发剂用量分别占单体总质量的5%,2%和0.3%～0.4%,水性发泡阻燃涂层胶含固量为50%,反应温度为85～90℃时,制备的涂层胶发泡力高、附着力好、状态稳定,经其整理的竹纤维织物阻燃效果良好,且手感柔软,富有弹性.     

自着色水性聚氨酯制备及其在棉织物涂层中的应用

为解决低分子染料的耐热迁移性差和涂层色浆配制时外添加涂料、染料等着色剂的烦琐性,将1-氨基-4-羟基-2(6-羟基己氧基)蒽醌通过共价键引入水性聚氨酯骨架中合成端羟基自着色水性聚氨酯。借助红外光谱仪、紫外-可见光谱仪和热重分析仪研究了自着色水性聚氨酯的化学结构和热稳定性。考察了蒽醌发色体质量分数、固化剂质量分数和焙烘条件对涂层棉织物K/S值、色牢度和手感的影响。结果表明:随着自着色水性聚氨酯制备过程中蒽醌发色体质量分数增加,涂层棉织物K/S值增大;当固化剂质量分数为20%,于150 ℃焙烘5 min,涂层棉织物K/S值为5.20,干、湿摩擦色牢度为4~5级,褪色牢度为3~4级,沾色牢度为4~5级,手感为3级。     

有机氟树脂改性CPU发泡涂层的结构与性能研究

研究了有机氟树脂改性浇注型聚氨酯(CPU)发泡涂层的结构与性能。研究结果表明:在CPU组合料中添加有机氟树脂,能使CPU发泡涂层的泡孔直径变小,数量增多,并能有效地提高CPU发泡涂层的力学性能和耐水解性。当有机氟树脂的添加量为CPU组合料的质量分数0.1%时,CPU发泡涂层的耐水解性最佳,可用于合成革发泡涂层的制造。     

棉织物的丙烯酸酯类改性聚氨酯涂层

分别加入丙烯酸甲酯、丙烯酸羟乙酯或两者的混合体合成改性水性聚氨酯，并对棉织物涂层，在不同温度、时间及涂层量下，测试涂层棉织物的抗水性、强力伸长率及透湿性。试验表明，引入丙烯酸甲酯可提高涂层膜的抗水性、增加涂层膜的抗张强力；引入丙烯酸羟乙酯有利于涂层膜的透气性，提高涂层膜的断裂伸长率；适宜的工艺条件为140～150℃下交联1．5～2min。