氨基硅烷偶联剂对改性水性聚氨酯乳液性能的影响

分别以氨基硅烷偶联剂KH550为封端剂和扩链剂对水性聚氨酯预聚体进行改性,然后对改性后的预聚体进行乳化,得到KH550改性水性聚氨酯乳液。研究KH550的用量对乳液的稳定性、粒径以及表观黏度的影响。研究结果表明:随着KH550用量增加,封端和扩链改性的WPU乳液冻融稳定性逐渐提高,储存稳定性变差,离心稳定性和稀释稳定性依然较好,粒径变大,表观黏度也有所增大。     

不同硅氧烷改性水性聚氨酯胶膜的性能

以二苯基硅二醇(DPSD)、聚二甲基硅氧烷(PDMS和KF-2201)对水性聚氨酯(WPU)进行化学改性以改善WPU耐水性和耐热性的不足,并探究3种改性剂对WPU胶膜耐水性和耐热性的影响.利用DLS对乳液粒径分布进行测试,采用FTIR、XPS、DSC、TG、DTG、SEM、AFM对胶膜进行表征.未改性胶膜、DPSD、PDMS以及KF-2201改性胶膜的水接触角分别为81.08°、96.37°、105.72°、110.05°,吸水率分别为16.41％、12.70％、10.19％、9.12％,热失重95％时相应胶膜的温度分别为367、375、394、401℃,对应胶膜的粗糙度分别为1.81、3.67、5.06、17.7 nm.结果表明,硅氧烷的引入提升了胶膜的耐水性和耐热性,而含有大量Si—O—Si键和疏水苯环的KF-2201更有助于提升胶膜的耐水性和耐热性.此外,胶膜表面的纹路排列较为精细规整,并且胶膜软硬段存在微相分离.     

硅烷偶联剂改性水性聚氨酯的研究

由甲苯二异氰酸酯与聚醚多元醇、二羟甲基丙酸反应制得聚氨酯预聚体，加入2种硅烷偶联剂，分别进行混合和反应改性，得到一系列硅烷偶联剂改性的聚氨酯水分散体，并对其进行粘度、拉伸强度、剥离强度、吸水性的测定等研究。结果表明，硅烷偶联剂能以较高浓度改性水性聚氨酯，改性后的分散体稳定，初始涂膜质量好，吸水性降低，力学性能也得到改善。     

硅烷偶联剂改性水性聚氨酯的合成与性能研究

以聚醚210、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)为主要原料,二羟甲基丙酸(DMPA)为亲水性扩链剂,胺类硅烷偶联剂为后扩链剂,按不同配比合成了系列有机硅改性水性聚氨酯分散体。主要考察了硅烷偶联剂质量分数对水性聚氨酯乳液的稳定性、乳液粒径以及胶膜吸水性和耐热性的影响。结果表明,随硅烷偶联剂质量分数的增加,乳液粒径增大,分散稳定性良好,胶膜的耐水性明显提高;胶膜的耐热性能明显提高,并且发生了交联反应;胶膜的ATR红外显示体系中形成的脲键随硅烷偶联剂的质量分数增加而增多。     

硅烷偶联剂改性阳离子水性聚氨酯的研究

以硅烷偶联剂γ-氨丙基三乙氧基硅烷(KH550)为封端剂对阳离子型水性聚氨酯进行杂化改性,并以KH550和γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷(KH560)为原料合成新型偶联剂D,对聚氨酯进行复合改性,分别合成了纳米SiO2/PU杂化材料和纳米SiO2/PU复合材料.通过FT-IR、粒径分析、AFM对样品的结构进行表征,并对样品的力学性能和耐水性、耐溶剂性进行测试.结果表明:两种体系均生成了二氧化硅相,二氧化硅相在杂化体系中的分散性好于其在复合体系中的分散性.对提高产品性能而言,化学封端改性比物理共混改性更有效.     

硅烷偶联剂改性水性聚氨酯薄膜的研究

利用硅烷偶联剂KH550对水性聚氨酯薄膜(WPU)进行表面处理并对其性能进行了研究。通过傅里叶红外光谱仪,接触角测量仪,综合热分析仪,万能试验机等分析测试,研究了偶联剂对WPU的结构和性能的影响。结果表明硅烷偶联剂KH550中的部分氨基和羟基与薄膜表面的基团发生反应,网络结构得到增强,剥离强度增加。同时,改性后薄膜的耐水性和耐热性也有所提高,综合性能得到改善。     

丙烯酸酯改性水性聚氨酯乳液的合成及胶膜性能

以异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、聚碳酸酯二醇(PCDL)、二羟甲基丙酸(DMPA)、三乙胺(TEA)、甲基丙烯酸甲酯(MMA)、丙烯酸丁酯(BA)为原料,采用原位乳液聚合法制备水性聚氨酯-丙烯酸酯(WPUA)复合乳液。考察了聚氨酯(PU)质量分数、m(MMA)∶m(BA)、初始—NCO与—OH摩尔比等因素对WPUA复合乳液及其胶膜性能的影响。结果显示,当w(PU)=80%、初始n(—NCO)/n(—OH)=6.0、w(DMPA)=5%、m(MMA)∶m(BA)=4∶6时,所得WPUA乳液性能稳定,其胶膜吸水率降低至9.80%,相比较未改性的聚氨酯胶膜的吸水率24.75%,其吸水率降低了60.4%;改性胶膜的拉伸强度达到28.9 MPa,是未改性聚氨酯胶膜的1.53倍,制备出了性能稳定、具有优异耐水性和物理机械性能的WPUA复合乳液。     

硅烷偶联剂改性自交联水性聚氨酯的研究进展

综述了基于硅烷偶联剂室温自交联水性聚氨酯的制备方法、室温自交联固化机理及结构与性能之间的关系;硅烷偶联剂改性自交联WPU的性能、硅烷偶联剂改性特殊自交联WPU的制备、硅烷偶联剂复合交联改性WPU的制备;展望了硅烷偶联剂改性的水性聚氨酯高分子材料的发展方向和应用前景。     

硅烷偶联剂KH-602改性水性聚氨酯的研究

以聚醚(N-210)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)为基本单体,以硅烷偶联剂3-(2-氨乙基)氨丙基甲基二甲氧基硅烷(KH-602)作为后扩链剂,通过在后扩链工艺中加入不同比例的KH-602,合成了一系列改性的固含量在28%~40%的水性聚氨酯乳液。用红外光谱对产物结构进行了表征,考察了KH-602加入量对乳液稳定性、胶膜耐水性、力学性能及热性能的影响,同时对乳液进行了接触角的测试。研究表明在一定范围内,随着KH-602加入量的增加,胶膜的拉伸强度增加,断裂伸长率下降,耐热性提高,接触角增大。     

丙烯酸酯改性水性聚氨酯乳液的合成及胶膜性能研究

以异佛尔酮二异氰酸酯（IPDI）、聚碳酸酯二醇（PCDL）、二羟甲基丙酸（DMPA）三乙胺（TEA）、甲基丙烯酸甲酯（MMA）、丙烯酸丁酯（BA）为原料,采用原位乳液聚合法制备水性聚氨酯-丙烯酸酯（WPUA）复合乳液。考察了聚氨酯（PU ）含量、m(MMA):m(BA)、初始-NCO与-OH物质的量之比等因素对WPUA复合乳液及其胶膜性能的影响。结果显示,当w(PU)质量分数为80%、初始n(-NCO):n(-OH)=6.0、w(DMPA)=5%、m(MMA):m(BA)=4:6时,所得WPUA乳液性能稳定,其胶膜吸水率降低至9.80%,相比较未改性的聚氨酯胶膜的吸水率24.75%,其吸水率降低了60.4%;改性胶膜的拉伸强度达到28.9MPa,是未改性聚氨酯胶膜的1.53倍,制备出了性能稳定、具有优异耐水性和物理机械性能的WPUA复合乳液。     

硅烷偶联剂封端改性水性聚氨酯的研究

以聚醚多元醇(GE210)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)和α,α-二羟甲基丙酸(DMPA)为原料合成了基础聚氨酯(PU)预聚体,然后以1,4-丁二醇进一步扩链制得了水性聚氨酯(WPU)乳液,最后以偶联剂γ-氨丙基三甲氧基硅烷对PU分子进行封端,得到了稳定的改性PU乳液。通过对偶联剂的用量和封端条件等研究,确定了适合硅烷改性WPU的方式。实验结果表明,当w(硅烷偶联剂)=4%～5%时(占树脂的质量分数),硅烷偶联剂封端改性WPU乳液具有较低的表面张力,其胶膜的力学性能和耐水耐溶剂性能均相当优异。     

水性聚氨酯的硅烷偶联剂

Witco公司有机硅集团推出的CoatOSil1770是一种含有环氧基团的硅烷,用于水性涂料。它主要用于含有按基或氨某官能团丙烯酸乳胶及聚氨酯乳液为基础的涂料的交联剂及粘性促进剂。Witco公司生产的SilquestY-15078硅烷是一种不会变黄的粘性促进剂,具有长期的贮存稳定性,使丙烯酸酯及聚氨醋水性胶粘剂及密封胶有较好的湿态及干态粘附性。该公司称加入该硅烷的配方能够改善撕裂强度、耐久性及拉伸强度,而不降低伸长率。水性聚氨酯的硅烷偶联剂@刘益军     

扩链剂对水性聚氨酯胶膜结晶性能的影响

以异佛尔酮二异氰酸脂(IPDI)和聚己二酸丁二醇酯二醇(PBA2000)为原料,采用不同类型的扩链剂制备了一系列水性聚氨酯样品。采用红外光谱、差示扫描量热法对样品的结构和结晶性能进行表征,探讨不同扩链剂对水性聚氨酯结晶性能和力学性能的影响。结果表明,随着扩链剂碳原子数目的增加、支链结构扩链剂比重的减小,水性聚氨酯的结晶性能增加,力学性能明显改善;当混合扩链剂中一缩二乙二醇(DEG)与新戊二醇(NPG)质量比为4∶1时,聚氨酯的结晶度为34.0%,拉伸强度达到32.83 MPa。     

AAS/DMPA对水性聚氨酯胶膜结晶性能的影响

以聚己二酸1,4-丁二醇酯(PBA)、六亚甲基二异氰酸酯(HDI)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)为主要原料,以混合的乙二胺基乙磺酸钠(AAS)和二羟甲基丙酸(DMPA)为亲水性扩链剂,通过丙酮法合成了固含量为50%的磺酸/羧酸盐型水性聚氨酯(WPU)乳液。采用DSC、XRD、透光率等测试技术表征了AAS/DMPA摩尔比对WPU胶膜结晶性的影响,并从吸水率和热失重两个方面分析了结晶性对胶膜耐水性和耐热性的影响。研究结果表明,随着AAS/DMPA摩尔比的增大,WPU胶膜的结晶性提高,胶膜的耐水性和耐热性在一定程度上得到了改善。     

HDI/IPDI对水性聚氨酯及胶膜性能的影响

采用预聚体分散法制备了一系列固含量为50%的水性聚氨酯(WPU),并通过傅里叶红外光谱(FT-IR)、粒径分析仪、X射线衍射(XRD)、差示扫描量热分析(DSC)、拉力试验机等仪器进行表征,研究了HDI/IPDI摩尔比对WPU的乳液性能和胶膜结晶性能、力学性能、耐水性能,以及基材EVA/PVC粘接性能的影响,分析了不同摩尔比的HDI/IPDI和粘接时间与WPU胶黏剂对EVA/PVC粘接性能的关系。研究发现,随着HDI/IPDI摩尔比增加,水性聚氨酯的乳液性能、软硬段的结晶性都得到提高,而胶膜拉伸强度呈先增大后减小的趋势,断裂伸长率则先减小后增大。所有WPU胶膜都有很好耐水性,胶膜吸水率都在5.0%（质量）以下。粘接实验结果表明,WPU胶黏剂对EVA/PVC具有优异的粘接性能,24 h后可对基材产生界面破坏,随着HDI/IPDI摩尔比增加,胶黏剂的粘接强度增大。当HDI/IPDI=7∶1时,水性聚氨酯的综合性能最好。     

环氧蓖麻油改性水性聚氨酯乳液的制备及其胶膜性能研究

以4,4′-二苯甲烷二异氰酸酯(MDI)、聚乙二醇(PEG)和二羟甲基丙酸(DMPA)等为主要原料,环氧蓖麻油(ECO)为交联改性剂,制备了ECO改性WPU(水性聚氨酯)乳液。研究结果表明:ECO中的羟基和环氧基均参与了WPU的合成反应;随着ECO掺量的不断增加,WPU胶膜的疏水性、拉伸强度及热稳定性提高,WPU乳液的粒径逐渐变大、外观和储存稳定性变差;当w(ECO)=5.5%(相对于预聚体质量而言)时,WPU乳液呈微透明(泛蓝)状,WPU胶膜的综合性能相对最佳。     

硅烷偶联剂改性氧化石墨烯/水性聚氨酯复合物的合成与性能

采用改进的Hummers方法制得氧化石墨烯(GO),利用硅烷偶联剂改性氧化石墨烯后经氨水还原得到硅烷化还原氧化石墨烯(KRGO),再与水性聚氨酯(WPU)预聚体复合得到KRGO/WPU复合物。采用FTIR、XRD、SEM、TEM、TGA和电子万用机对复合物的结构和性能进行表征。结果表明,KRGO/WPU复合物热稳定性较纯WPU有所提高,KRGO/WPU-1质量损失为5%时的温度(T5%)比WPU大约高20℃;随着KRGO质量分数的增加,复合材料的拉伸强度先增大后减小,当KRGO质量分数为0.5%时,KRGO/WPU复合物的拉伸强度达到最大值(20.2 MPa),较纯WPU(10.8 MPa)提高了187.1%;另外,KRGO/WPU复合材料疏水性能较纯WPU也有明显改善。     

基于点击化学硅烷偶联剂改性水性聚氨酯的研究

以4,4'-二羟甲基-1,4-庚二炔功能单体为扩链剂,制备了端炔基功能化水性聚氨酯(WPU);基于铜催化的1,3-偶极环加成点击化学反应,用3-叠氮基丙基三乙氧基硅烷(APTES-N3)与WPU侧链的端炔基反应,制备了APTES-N3改性WPU。研究了APTES-N3接枝量对WPU膜的热稳定性、疏水性、硬度和乳胶粒形态的影响。结果表明,随着APTES-N3用量的增大,改性WPU膜的疏水性、热稳定性和硬度提高;当APTES-N3的质量分数从0增大到5%时,改性WPU膜的水接触角从61°增大到75°,铅笔硬度从H增大到4H,样品燃烧后的残余质量分数从0左右增加到4.7%。     

硅烷偶联剂改性高固含量水性聚氨酯的合成

以聚四氢呋喃二醇、聚己二酸乙二酯和异佛尔酮二异氰酸酯等为主要原料,以硅烷偶联剂KH550为改性剂,2,2-二羟甲基丙酸(DMPA)和(1,3-二氨基)-丁基磺酸钠(HSJ)为亲水扩链剂,采用自乳化和外乳化相结合的方法合成阴离子型高固含量硅烷偶联剂改性水性聚氨酯(WPU)乳液。考察了乳化剂、扩链剂、硅烷偶联剂用量,异氰酸酯基与羟基摩尔比(R值)等对乳液和胶膜性能的影响。通过傅里叶变换红外光谱、热重分析和接触角测试分析了改性前后WPU的结构。结果表明:DMPA,HSJ,乳化剂,硅烷偶联剂的质量分别占总固体质量的1.60%,0.26%,1.60%,1.50%,R值为1.20时,可得到固含量54%、黏度低、稳定性好、耐水、耐热性能优异的WPU乳液。     

有机硅烷偶联剂改性紫外光固化超支化聚醚基水性聚氨酯的性能

采用超支化聚酯Boltorn H 20与丁二酸酐反应,制备了亲水性超支化聚酯,然后与甲基丙烯酸酯基改性的聚醚基聚氨酯预聚体和3-异氰酸酯基丙基三乙氧基硅烷(IPTS)反应,合成了有机硅烷偶联剂改性紫外光固化聚醚基超支化水性聚氨酯(WHPU)。考察了有机硅烷偶联剂用量对WHPU的耐酸性、固化时间、凝胶质量分数、附着力、水接触角、水吸附率、乳液粒径分布及热稳定性的影响。结果表明,当IPTS与Boltorn H 20中羟基的摩尔比为6/16时,固化后的WHPU膜的凝胶质量分数为92%,在玻璃表面的附着力达到0级;与不含有机硅烷偶联剂的WHPU相比,该涂膜的水接触角和热稳定性分别提高了34°和22℃,其吸水率从13.8%降低到4.3%。