磺酸盐型UV固化聚氨酯分散体的制备与表征

以聚碳酸酯二元醇、季戊四醇三丙烯酸酯、磺酸盐聚醚二元醇、异佛尔酮二异氰酸酯、环氧丙烯酸酯等原料制备了固含量约36%的磺酸盐型UV固化聚氨酯分散体和环氧丙烯酸酯改性的UV固化聚氨酯分散体(UV-PUDs)。研究表明,分散体的平均粒径处于68nm~290nm之间,粒径分布多处于50nm~300nm之间。随亲水基团含量的减少,R值(n(-NCO)/n(-OH))的增大,环氧丙烯酸酯添加量的增多,分散体平均粒径增大,黏度减小。透射电镜(TEM)显示,分散体胶粒呈球形结构,大小不一。分散体配成涂料后,光泽度可达94,铅笔硬度可达2H,耐水性优良。添加环氧丙烯酸酯可以提高漆膜的光泽度、耐水性、硬度等性能。     

硅氧烷改性环氧树脂复合水分散液的分散稳定性和流变性能

通过苯丙类单体与环氧树脂进行接枝聚合反应,制备了大分子链中含有羧基的水性自乳化环氧-苯丙共聚物的复合树脂,然后加入三乙醇胺中和,再进行硅氧烷改性制成硅氧烷改性的环氧树脂复合水分散液。对复合水分散液的分散稳定性和流变性能进行研究,结果表明,随着亲水单体(MAA)含量的增加,水分散稳定性提高,表观黏度增大;中和度降低,表观黏度减小,中和度在90%~110%时,水分散稳定性最好,表观黏度基本不变;在分散液稳定的前提下,硅氧烷含量增大,表观黏度逐渐减小。     

含硅水性环氧丙烯酸酯乳液的制备与性能研究

采用接枝共聚方法制备了储存稳定性良好的含硅水性环氧丙烯酸酯乳液,通过红外光谱仪和粒径测试仪表征了聚合物的结构,确定了水性乳液的粒径分布、粒子形态,并采用DSC研究了该水性乳液的固化过程.结果表明:用等摩尔量的丙烯酸(AA)单体代替常用的亲水单体甲基丙烯酸(MAA),当AA单体含量为24%,硅氧烷含量为25%时,合成的水性乳液黏度较低,粒径小,具有良好的储存稳定性.     

胶原蛋白改性水性聚氨酯的合成及表征

以异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)与聚四氢呋喃醚二醇(PTMG-2000)为原料,二羟甲基丙酸(DMPA)为扩链剂,三乙胺为中和剂制备聚氨酯预聚体。采用碱水解法水解明胶,制备胶原蛋白水解液,作为后扩链剂,在乳化分散的同时进行链增长,得到胶原蛋白改性水性聚氨酯。研究胶原蛋白改性水性聚氨酯合成过程中R值、DMPA用量对其性能的影响,采用红外(FT-IR),差热分析(DSC)等分析对制备的胶原蛋白改性水性聚氨酯胶膜进行分析。在R值为1.30,DMPA用量为0.065mol条件下,制得的胶原蛋白改性水性聚氨酯膜的各项性能较好,结晶趋势增加,耐水性得到改善,平均粒径68.33nm,延伸率为554.5%,抗张强度为5.51N/mm。     

扩链剂对环氧聚氨酯复合乳液性能的影响

以甲苯二异氰酸酯(TDI-80)、聚醚二醇(N220)、三乙胺(TEA)为原料,1,4丁二醇(BDO)、乙二胺(EDA)为小分子扩链剂,二羟甲基丙酸(DMPA)为亲水扩链剂,环氧树脂E-20为大分子扩链剂,合成了环氧聚氨酯复合乳液,讨论了几种扩链剂对合成的乳液性能的影响.结果表明,乳液的黏度、涂膜的硬度、拉伸强度随BDO、EDA、DMPA和E-20用量的增加而增大;乳液的外观和稳定性随BDO、EDA和E-20用量的增加变差,随DMPA的用量增加而变好;涂膜的吸水率随BDO和E-20用量的增加而减小,随EDA和DMPA用量增加先减小后增大.当BDO的添加量为6％、EDA为0.5％、DMPA为6％、E-20为5％～8％时,所制得的环氧聚氨酯复合乳液性能较好.     

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.     

水性环氧树脂制备条件对其粒径与稳定性的影响

采用环氧树脂E-51和聚乙二醇(PEG)合成了环氧乳化剂,制得水性环氧树脂,以激光粒度分析仪、高速离心法和贮存观察法分别分析了水性环氧树脂粒径大小与分布、离心稳定性和贮存稳定性的影响因素。结果表明:环氧乳化剂中PEG的分子量、E-51与PEG的物料比以及水性环氧树脂的制备温度、分散砂磨机转速对水性环氧树脂的粒径大小与稳定性有较明显的影响规律,但对水性环氧树脂粒径分布的影响基本无规律。     

以N，N-（2-羟乙基）-2-氨基乙磺酸钠为亲水扩链剂的水性聚氨酯的制备及性能

制备了以N,N-（2-羟乙基）-2-氨基乙磺酸钠（BES—Na）为亲水扩链剂的磺酸型水性聚氨酯,采用FT—IR、DSC对水性聚氨酯的结构进行表征,并研究了BES—Na含量和NCO／OH值对水性聚氨酯乳液和薄膜性能的影响。研究表明：随着BES—Na含量的增加,乳液粒径分布区间变窄,平均粒径由237．3nm减小至61．2nm,薄膜的力学性能有较大提高,拉伸强度由16．07MPa增至24．67MPa,断裂伸长率由478．73％增至724．07％,硬度增大,吸水率由6．82％增至13．03％;随着NCO／OH值的增大,乳液粒径分布变宽,平均粒径由77．6nm增至335．7nm,薄膜拉伸强度由11．46MPa增至22．28MPa,而断裂伸长率由555．61％降至22．9％,薄膜逐渐变得脆硬,硬度增大,吸水率由12．19％降至10．27％。     

扩链剂对水性聚氨酯树脂性能的影响EI北大核心

通过马来酸酐与多元醇反应形成羧基酯多元醇 ,然后再与其他的单体如 TDI-80、交联剂以及扩链剂等反应 ,制备了含羧基的聚氨酯预聚体 ,将其分散于三乙醇胺的水溶液中 ,制备了水性聚氨酯 (WPU) ,并对扩链剂的种类和用量对树脂性能的影响进行了研究 ,发现氨基扩链剂比羟基扩链剂更有利于提高树脂的力学性能 ,但是乳液的粒径比较大。双酚 A作扩链剂 ,不仅可以提高树脂的力学性能 ,而且可以提高树脂的玻璃化温度 ,拓宽内耗峰的宽度 ,改善树脂皮革态的温度范围 ,但是对乳液的粒径影响不大。     

扩链剂对水性聚氨酯树脂性能的影响

通过马来酸酐与多元反应形成羧基酯多元醇,然后再与其他的单体和ＴＤＩ－８０、交联剂以及扩链剂等反应,制备了含羧基的聚氨酯预聚体,将其分散于三乙醇胺的水溶液中,制备了水性聚氨酯,并对扩链剂的种类和用量对树脂性能的影响进行了研究,发现氨基扩链剂比羟基扩链剂更有利于提高树脂的力学性能,但是乳液的粒径比较大。     

非离子型水性环氧树脂乳液的合成与性能研究

在双酚A型环氧树脂中引入非离子型亲水链段,并通过相反转技术制备水性环氧树脂乳液。用正交软件设计了四因素三水平的正交实验,考查了乳液稳定性与粒径大小对结果的影响;通过环氧值的变化确定了合成改性环氧树脂的最佳反应温度、催化剂用量。红外光谱证实了环氧基与醇羟基发生了反应,形成了大量的醚键亲水基团;扫描电镜显示了水性环氧树脂乳液颗粒为均匀球状;激光散射法测得乳液的粒径为200nm左右。由此成功制备了非离子型水性环氧树脂乳液。     

环氧树脂改性水性聚氨酯胶粘剂的性能研究

通过丙酮法合成了一系列在软、硬段均含有离子基的水性聚氨酯分散液,采用共混法重点研究了环氧值,环氧树脂加入量以及R值(NCO/OH比)和离子基含量对水性聚氨酯乳液性能和胶粘剂粘接性能的影响。结果表明:选择E-44具有最佳的工艺和性能平衡,当E-44含量为3(wt%,质量分数),R值为1.3和离子基含量为1.15(wt%,质量分数)时所合成粘合剂的乳液稳定性,耐热性能和最佳的粘合性能。     

无有机溶剂法合成水性聚氨酯-聚丙烯酸酯胶粘剂

采用羧酸型亲水扩链剂二羟甲基丁酸(DMBA)以及磺酸型亲水扩链剂2,4-二氨基苯磺酸钠(SDBS),选用乙烯基单体作为聚氨酯(PU)预聚合的连续相,制备了稳定的无挥发性有机溶剂(VOC)水性聚氨酯-聚丙烯酸酯(SPUA)胶粘剂。利用傅里叶变换红外光谱(FT-IR)对改性前后PU的分子结构进行分析对比,并考察了亲水扩链剂用量、聚丙烯酸酯(PA)含量对胶粘剂的耐水性、稳定性和力学性能的影响。结果表明。当SDBS含量为2%(wt,质量含量,下同),DMBA为4.5%,PA为25%时,SPUA胶粘剂的耐水性、稳定性和力学性能最佳,固含量可达43%。透射电镜(TEM)照片表明,SPUA乳胶粒呈圆球状,乳液平均粒径分布均匀。     

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.     

硅烷改性水性聚氨酯表面施胶剂的制备与性能研究

以甲苯二异氰酸酯、混合多元醇为基本原料,N-甲基二乙醇胺为亲水扩链剂,有机硅为改性剂,通过醋酸中和反应制备出一种可用于纸张表面施胶的自乳化阳离子水性聚氨酯乳液;研究了硅烷用量、预聚温度、R值(体系中异氰酸酯基和羧基的摩尔比)、聚酯＼聚醚质量比对乳液性能和施胶效果的影响.结果表明:硅烷用量为4.5％,预聚温度为60℃,R值为1.10,聚酯＼聚醚质量比为3.6时制备的乳液性能良好;FT-IR分析表明有机硅烷已通过化学方法结合到聚氨酯分子链中;TGA分析表明有机硅的加入对水性聚氨酯耐热性有明显提高;粒径分析表明,有机硅的加入能使乳液粒子分布更均匀且粒径更小;施胶效果表明水性聚氨酯对改善纸张强度作用明显,有机硅烷的加入能显著提高纸张的施胶度.     

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。     

两性引发剂VA-057引发分散聚合制备PSG微球的研究

以苯乙烯(St)为主单体,甲基丙烯酸环氧丙酯(GMA)为功能单体,聚乙烯吡咯烷酮(PVP)为分散剂,乙醇和水的混合物为反应介质,选用两性偶氮二(N-2-羧乙基-2-甲基丙脒)水合物(VA-057)为该体系的引发剂,分散聚合制备了单分散的聚(苯乙烯-甲基丙烯酸环氧丙酯)(PSG)高分子微球。考察了单体配比、引发剂及分散剂用量、醇水比等因素对高分子微球表面环氧基团浓度、粒径及单分散性的影响。研究表明,PSG微球粒径(6~9μm)和表面环氧基团浓度(2~4mmol/g)具有可控性。单体配比中GMA含量增加,PSG微球的表面环氧基团浓度和粒径均增大。乙醇/水介质中水含量增大或引发剂用量增多,粒径变大。分散剂用量增多,粒径变小。但引发剂浓度过高或单体St与GMA的质量比1时,会导致粒径分布变宽。     

自乳化型非离子水性环氧树脂固化剂的合成与性能研究

在三乙烯四胺(TETA)的分子链段上通过两步扩链法接入环氧基团,将亲水性多乙烯多胺改性成为亲水亲油的两亲性化合物,即自乳化非离子水性环氧树脂固化剂,兼具乳化和固化功能.激光粒度分析仪测试乳化环氧树脂平均粒径在1μm左右,对该水性环氧涂料涂膜后的性能测试表明:表干时间1.5h左右,涂膜6d后硬度达到稳定值,硬度为4H,涂膜附着力达到1级,涂膜的透明性及耐腐蚀性都较好.     

亲疏水扩链剂比例对XDI型水性聚氨酯性能的影响

为了研究亲水/疏水性扩链剂比例对芳脂族的二异氰酸酯XDI型水性聚氨酯性能的影响,文中采用聚酯多元醇为软段,间苯二亚甲基二异氰酸酯(XDI)、亲水性的二羟甲基丙酸(DMPA)和1,4-丁二醇(BDO)扩链剂为硬段,合成了XDI型水性聚氨酯(XWPUs),研究了DMPA/BDO比例对聚氨酯乳液的粒径、耐水性、力学性能和耐热性的影响。研究发现,随着DMPA/BDO的比例从0.74到6.14逐渐增大,XWPUs聚氨酯乳液粒径从71.66nm增加到159.40nm,微相分离程度增加,样品薄膜的吸水率从1.87%增到12.17%。XWPUs薄膜的拉伸强度较高,均在20 MPa左右,并具有较高的耐热性,失重5%时温度在280~250℃之间,但耐热温度随着DMPA/BDO值的增加而降低。XDI型水性聚氨酯结构中适宜的亲水/疏水性扩链剂比例,既能保证乳液的粒径和稳定性,又能使样品具有较好的耐水性、力学性能和耐热性。     

磺酸型水性聚氨酯胶粘剂的制备及性能研究

采用预聚体合成法,以二羟甲基丙酸(DM-PA)和2,4-二氨基苯磺酸钠(SDBS)为亲水扩链剂,制备了一种水性聚氨酯预聚体,再将高分子乳液乙烯-醋酸乙烯酯(EVA)与去离子水均匀混合对其乳化,制得固含量高达50%磺酸型水性聚氨酯鞋用胶粘剂。利用红外光谱对SDBS和聚氨酯的结构进行了表征,证实了SDBS作为亲水扩链剂引入聚氨酯链上。研究了SDBS用量对胶粘剂的剥离强度,耐热性及稳定性的影响。当SDBS用量从0%增加到2.5%时,皮革初期剥离力由20.98N上升至89.23N,其耐热性和稳定性也有所增强。透射电镜图片显示,与EVA共乳化后的磺酸型水性聚氨酯(SWPU)乳液分散均匀,呈圆球状。