无溶剂双组分聚氨酯铺装材料的制备及性能研究

以植物油基多元醇蓖麻油、聚醚多元醇、滑石粉、颜料和气相SiO2为原料制备甲组分,以聚醚多元醇、二苯基甲烷二异氰酸酯（MDI–50）为原料制备乙组分,按照质量比1:1搭配,并与三元乙丙橡胶（EPDM）颗粒混合制备夹心混合型塑胶跑道。研究了小分子聚醚多元醇和扩链剂对跑道性能的影响,以及EPDM颗粒含胶量、粒径大小等因素对夹心混合型塑胶跑道产品的力学性能影响。结果表明,当3,3’–二氯–4,4’–二氨基二苯基甲烷（MOCA）和聚醚二醇VORANOL?WD2104羟基摩尔比为1:1,羟基的物质的量为0.037 4 mol,所需操作时间、固化时间,以及产品的硬度、拉伸强度和拉断伸长率都相对最佳,且所有原料都符合环保要求,适合夹心混合型跑道的场地铺设。当EPDM颗粒含胶量（质量分数）为15%、粒径为3～4 mm,制品整体厚度为14 mm时,所制备的夹心混合型塑胶跑道产品的拉伸强度、拉断伸长率、冲击吸收和垂直变形符合国际田径联合会（IAAF）认证,且造价成本相对较低。     

环保型单组分聚氨酯塑胶跑道胶水的研制及制品的力学性能

以聚醚多元醇、MDI(二苯基甲烷二异氰酸酯)-50和三元乙丙橡胶(EPDM)胶粒等为原料,制备环保型单组分聚氨酯塑胶跑道胶水及制品,并通过正交试验,研究了不同种类聚醚、NCO含量及EPDM胶粒用量等因素对聚氨酯塑胶跑道制品力学性能的影响。结果表明:当w(NCO)=6%,聚醚4020与聚醚3030复配,胶水与EPDM胶粒质量比为12时,制品性能满足透气型跑道标准,且成本较低;采用MDI-50替代传统的TDI(甲苯二异氰酸酯),制品无毒无刺激性气味,符合环保要求,且制品性能优越,适合透气型聚氨酯塑胶跑道的铺设。     

无溶剂单组分湿固化聚氨酯胶黏剂的合成

以二苯基甲烷二异氰酸酯MDI-50、聚氧化丙烯二醇N220、聚氧化丙烯三醇ZSN350、1,2-丙二醇(PG)和1,4-丁二醇(BDO)、双吗啉基二乙基醚(DMDEE)为原料,合成了系列无溶剂单组分湿固化聚氨酯胶黏剂。研究了不同聚醚多元醇、小分子二元醇种类及配比对胶黏剂性能的影响。结果表明,选用N220/MDI-50/BDO合成的预聚体与ZSN350/MDI-50/PG合成的预聚体按照N220和ZSN350质量比6∶4混合,得到的胶黏剂综合性能良好,初始黏度3. 50 Pa·s(25℃),常温下可放置6个月,用于粘接PVC皮革与海绵,剥离强度可达到海绵破坏的程度。     

环保型单组分聚氨酯防水涂料的制备及性能研究

采用聚醚多元醇、MDI-50、增塑剂、粉状填料、潜固化剂X、环保溶剂HW及其他助剂,制备了环保型单组分聚氨酯防水涂料。研究聚醚二醇/聚醚三醇配比、环保溶剂HW用量和潜固化剂X用量对防水涂料性能的影响。结果表明,其他组分不变,当聚醚二醇、聚醚三醇、环保型溶剂HW和潜固化剂X用量分别为60、40、15和6份时,制备的防水涂料物理性能和环保性能最佳。     

磺化聚醚砜/聚醚砜共混膜的制备及膜催化酯化反应动力学研究

以聚醚砜(PES)为基体,磺化聚醚砜(SPES)为催化活性成分,通过溶剂挥发法制备SPES/PES共混膜,用于酸化油(酸值153 mg KOH/g)酯化反应制备生物柴油,并研究了SPES/PES共混型催化膜酯化反应动力学。结果表明,在不同反应温度(45,55,65,75℃),不同的催化剂用量(0.68%,1.35%和2.70%)以及醇油质量比(1∶1,2∶1,5∶1,8∶1和10∶1)条件下,通过反应动力学计算出相应的反应速率以及反应级数。随着催化剂用量和醇油质量比的增加,反应速率逐渐增加,反应级数也增大,平均反应级数为n=2.2,而指前因子和活化能逐渐减小,说明由反应控制逐渐转为混合控制和反应控制。建立了SPES/PES共混型催化膜酯化反应动力学模型。得到实验值与理论值吻合程度较高(误差在±5%左右),验证了动力学模型的正确性。     

磺化聚醚砜/聚醚砜共混膜的制备及膜催化酯化反应动力学研究

以聚醚砜(PES)为基体,磺化聚醚砜(SPES)为催化活性成分,通过溶剂挥发法制备SPES/PES共混膜,用于酸化油(酸值153 mg KOH/g)酯化反应制备生物柴油,并研究了SPES/PES共混型催化膜酯化反应动力学。结果表明,在不同反应温度(45,55,65,75℃),不同的催化剂用量(0.68%,1.35%和2.70%)以及醇油质量比(1∶1,2∶1,5∶1,8∶1和10∶1)条件下,通过反应动力学计算出相应的反应速率以及反应级数。随着催化剂用量和醇油质量比的增加,反应速率逐渐增加,反应级数也增大,平均反应级数为n=2.2,而指前因子和活化能逐渐减小,说明由反应控制逐渐转为混合控制和反应控制。建立了SPES/PES共混型催化膜酯化反应动力学模型。得到实验值与理论值吻合程度较高(误差在±5%左右),验证了动力学模型的正确性。     

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。     

基于塑胶跑道的材料特性研究

塑料跑道材料包括聚氨酯预聚物、混合聚醚、废轮胎橡胶、EPDM橡胶颗粒或PU颗粒、颜料、助剂和填料等。文中针对聚氨酯预聚物进行了改性与优化性能研究,结果表明:制备预聚物时,不仅要考虑温度和水的处理,而且要有适当的R(TDI和PEG的比例)值,实验测得最佳R值为2;通过加入环氧树脂,明显提高了聚氨酯涂料的稳定性和力学性能,添加量对改性涂料的性能有很大影响。     

新型塑胶跑道的研制

简介一种新型塑胶跑道的研制。新型塑胶跑道由防滑EPDM胶粒层、浇注型聚氨酯(RCPU)胶层、组合式塑胶块层三部分组成。组合式塑胶块以废轮胎胶粒为主体材料，边部有组合结构，采用端异氰酸酯基聚醚作粘合剂，大吨位平板硫化机模压硫化而成。铺设时无需与基础粘合，塑胶块既作基础又作面层，大大降低了跑道成本。     

环保型高压电缆聚氨酯防水密封胶的研制

制备了一种力学性能优、电绝缘性能佳和透明性良好的环保非焦油型PU(聚氨酯)电缆胶,并探讨了3官能度聚醚(聚醚3050)/2官能度聚醚(聚醚220)质量比、R值[R=n(—NCO)∶n(—OH)]、取代焦油的软化剂类型和A组分/B组分质量比等对电缆胶力学性能和电性能的影响。研究结果表明:当A组分中m(聚醚3050)∶m(聚醚220)=3∶1、R值为2.5∶1和液体古马隆树脂作为软化剂时,PU电缆胶的力学性能相对最好;当m(A组分)∶m(B组分)=1∶2时,含液体古马隆树脂的PU电缆胶之电绝缘性能相对最佳;使用增容剂后,含液体古马隆树脂的PU电缆胶之力学性能得到进一步提升。     

高固含量丙烯酸酯改性聚氨酯胶粘剂的研制

以聚醚多元醇、聚酯多元醇和蓖麻油为混合多元醇,以改性MDI(4,4′-二苯基甲烷二异氰酸酯)及PAPI(多亚甲基多苯基多异氰酸酯)为混合异氰酸酯,合成了聚氨酯(PU)胶粘剂预聚体;然后以PA(羟基丙烯酸酯树脂)作为PU预聚体的改性剂,制得高固含量的PUA(聚丙烯酸酯改性聚氨酯)胶粘剂。结果表明:当m(改性MDI)∶m(PAPI)=1∶1、n(-NCO)∶n(-OH)=2.2∶1、w(PA)=8%(相对于PU质量而言)和w(丙烯酸羟乙酯)=3%(相对于PU质量而言)时,PUA胶粘剂的综合性能较好。     

废聚酯醇解制备聚氨酯胶粘剂的研究

以聚醚多元醇(PPG)和4,4′-二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI-100LL)为原料制备了含有-NCO的聚氨酯(PU)胶粘剂的A组分,将废聚酯(PET)通过醇解、酯化和缩聚等步骤制得含有-OH的PU胶粘剂的B组分,讨论了反应条件对A组分和B组分性能的影响。结果表明:制备A组分时,反应温度80℃,反应时间3 h;制备B组分时,废PET醇解温度195～210℃(反应时间3.5 h),酯化温度140～150℃(反应时间60 min),缩聚温度190～210℃(反应时间30 min)。调节双组分的配比,可以制备出满足不同施工要求的胶粘剂,当n(A组分)∶n(B组分)=1.30∶1时,胶粘剂的粘接效果最佳;固化后PU胶膜的玻璃化转变温度(Tg)达到-31℃。     

水性聚氨酯压敏胶的合成及其性能表征

以异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、聚醚多元醇(N220、N210)、二羟甲基丙酸(DMPA)和三羟甲基丙烷(TMP)为主要原料制得了环保交联型水性聚氨酯(WPU)压敏胶,讨论了n(-NCO)/n(-OH)比值、交联剂用量以及聚醚相对分子质量大小对该压敏胶性能的影响。研究结果表明,由N220合成的WPU压敏胶的初粘力优于由N210合成的WPU压敏胶;随着n(-NCO)/n(聚醚中-OH)比值的减小,压敏胶的初粘力提高,持粘力呈先降后增再降的趋势;适度的交联可以提高压敏胶的粘接强度;当n(-NCO)∶n(聚醚中-OH)为2.5∶1、n(TMP中-OH)∶n(聚醚中-OH)为1∶3.0时,压敏胶的综合性能优异,初粘力达到13号钢球,持粘力达到23.1h,180°剥离强度达到20.14N/(20mm)。     

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。     

Synthesis and properties of MDI-50 type polyurethane elastomer

以聚醚多元醇和MDI-50为原料,采用预聚物法合成预聚体,再和扩链剂MOCA进行扩链合成聚氨酯弹性体。研究了预聚体中不同异氰酸酯基（—NCO）质量分数对MDI-50型聚氨酯弹性体性能的影响。采用差示扫描量热分析（DSC）、热重分析（TG）、红外光谱（FTIR）及力学性能等测试方法对聚氨酯弹性体的结构与性能进行了表征和分析。结果表明：预聚体反应体系中NCO/OH摩尔比增大,预聚体中—NCO质量分数增加,预聚体的黏度降低,相应的聚氨酯弹性体的硬度和玻璃化转变温度提高,断裂伸长率降低,而拉伸强度和撕裂强度先增加后下降;当NCO/OH摩尔比为2.22时,聚氨酯弹性体力学性能较好;—NCO质量分数对聚氨酯弹性体的热稳定性影响不大。     

端氨基聚脲增韧固化环氧树脂胶粘剂的研究

为了提高环氧树脂(EP)胶粘剂的韧性,利用过量的异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)与氨基聚醚进行反应,然后进一步与二乙烯三胺反应合成了二乙烯三胺封端的端氨基聚脲;并以此作为EP的固化剂和增韧剂,制备了高断裂伸长率的EP胶粘剂。实验结果表明,当m(EP)∶m(端氨基聚脲)∶m(三乙烯四胺)=58.8∶39.2∶2.0时,制得的EP胶粘剂的室温拉伸强度为16.2 MPa,断裂伸长率为56%;50℃时的拉伸强度为9.7 MPa,断裂伸长率为35%;该EP胶粘剂在50℃×16 h或25℃×50 h条件下可以完全固化。     

木材加工用水性聚氨酯胶粘剂的研究

为了获得稳定性较好的水性聚氨酯(WPU)胶粘剂,以丙酮为溶剂、聚醚(N210)为软段、二苯基甲烷-4,4′-二异氰酸酯(MDI)为硬段、二羟甲基丙酸(DMPA)为亲水性扩链剂、三乙胺(TEA)为成盐剂和聚乙烯醇(PVA)为增稠剂等,制备了环保型木材粘接用WPU胶粘剂。研究了MDI、N210、DMPA、TEA和PVA用量等对乳液稳定性、胶粘剂剪切强度及黏度的影响。结果表明:当n(MDI)∶n(N210)∶n(DMPA)∶n(TEA)=2.4∶1∶0.8∶0.64、w(PVA)=2.0%～3.0%时,可制得常温(20～30℃)存放90 d以上、剪切强度超过4.2 MPa的稳定WPU胶粘剂。     

环保溶剂型氯丁胶的制备

目前,溶剂型氯丁胶仍在橡胶基胶粘剂中占主导地位。为制备低毒性溶剂型氯丁胶,可根据"溶度参数+氢键指数"法优选出溶解氯丁橡胶用非苯类混合溶剂的较佳配比;然后使叔丁基酚醛树脂与轻质MgO预先发生螯合反应制得预反应液,再采用混炼法制得固化速率快、固含量高达35.5%的环保溶剂型氯丁胶。研究结果表明:当混合溶剂中m(120#溶剂油)∶m(乙酸乙酯)∶m(丙酮)=4∶7∶4时,相应氯丁胶的综合性能相对最好,其剪切强度为1.83 MPa、剥离强度为17.9 N/25 mm。     

无溶剂型双组分EP改性PU胶粘剂的研制

以聚醚二元醇、改性MDI(4,4′-二苯基甲烷二异氰酸酯)及PAPI(多亚甲基多苯基多异氰酸酯)为主要原料,合成了PU(聚氨酯)预聚体;然后以EP(环氧树脂)作为PU预聚体的改性剂,制备出一种软包装用无溶剂型双组分EP改性PU胶粘剂。研究结果表明:该胶粘剂的Tg(玻璃化转变温度)为-17.9℃;当m(EP)∶m(-NCO)=(0.99~1.04)∶1时,主剂黏度适中,EP改性PU胶粘剂具有良好的综合性能。