蒽醌染料接枝水性聚氨酯-丙烯酸酯共聚乳液的合成及显色性能

以异佛尔酮二异氰酸酯（IPDI）、聚四氢呋喃醚二醇（PTMG）、二羟甲基丁酸（DMBA）、1，4-丁二醇（BDO）和自制红色蒽醌染料（DYE-R）为合成聚氨酯（PU）单体，甲基丙烯酸羟乙酯（HEMA）作为封端剂制得双键封端的水性聚氨酯，再采用无皂乳液聚合法与丙烯酸单体（PA）共聚制备了玫红色水性聚氨酯-丙烯酸酯乳液，并对乳液进行测试及表征。结果表明：随着PA用量增加，乳液粒径增加，当m(PU):m(PA)为10:2时，乳液粒径为81 nm，稳定性好且有一定耐碱性；该乳液着色效果明显，热迁移率为3.54%，耐干、湿摩色牢度为4～5 级；当该乳液胶膜质量保留率为50%时，所对应温度为396.1 ℃，m(PU):m(PA)为10:2时综合性能最好。     

环氧丙烯酸酯改性光固化水性聚氨酯的合成及性能研究

采用环氧丙烯酸酯（PPG-EA）、甲苯-2,4-二异氰酸酯（TDI）、聚丙二醇（PPG）、二羟甲基丙酸（DM-PA）和丙烯酸羟乙酯（HEA）等制备了环氧丙烯酸酯改性光固化水性聚氨酯乳液（WPU）;研究了改性环氧丙烯酸酯用量、DMPA用量、n（—NCO）∶n（—OH）对乳液及涂膜性能的影响。结果表明：通过环氧丙烯酸酯改性的水性聚氨酯涂膜具有硬度高、耐水性和力学性能好的特点,并且克服了环氧树脂直接用于水性聚氨酯改性制备的乳液贮存稳定性差的不足。当改性环氧丙烯酸酯用量为6%-10%、DMPA用量为5.5%-7.5%、n（—NCO）∶n（—OH）为1.3-1.4时,UV固化水性聚氨酯乳液的综合性能较好。     

丙烯酸酯改性磺酸型水性聚氨酯乳液的合成及性能研究

以甲苯二异氰酸酯(TDI-80)、聚酯二元醇为主要原料,1,4-丁二醇(BDO)为小分子扩链剂,丙烯酸羟乙酯(HEA)为封端剂,乙二胺基己磺酸钠(N60)为亲水扩链剂,成功制备了封端型水性聚氨酯乳液(WPU)。再以甲基丙烯酸甲酯(MMA)和丙烯酸丁酯(BA)对上述乳液进行接枝共聚,成功制备出丙烯酸酯-水性聚氨酯复合乳液(WPUA)。通过红外(FTIR)、透射电镜(TEM)、热重分析(TGA)、耐水性和力学性能测试等分析手段研究了WPUA乳液及其涂膜的结构与性能。结果表明,WPUA乳液具有良好的室温贮存稳定性及成膜性能,与WPU乳液相比,WPUA乳液粒径有所增大,且粒子呈核壳结构。其胶膜的耐热性、耐水性和力学性能较WPU胶膜均有所提高。     

水性聚丙烯酸酯的合成及性能研究

本研究首先以2,4-甲苯二异氰酸酯（TDI）、聚丙二醇（PPG）、2,2-二羟甲基丁酸（DMBA）、三乙胺（TEA）、乙二胺（EDA）、2-丁炔-1,4-二醇（BDO）等为主要原料,采用自乳化法合成了性能较为优异的水性聚氨酯分散体（WPU）。本实验通过改变NCO/OH值、EDA含量、BDO含量、和筛选不同数均分子量的聚醚二醇合成了一系列水性聚氨酯乳液,随后考察了不同共聚组分对WPU胶膜耐水性的影响,并借助SEM,力学实验研究了不同共聚组分对乳胶粒形态和PU胶膜的力学性能的影响。     

聚丙二醇对高固含量磺酸型水性聚氨酯性能的影响

高固含量磺酸型水性聚氨酯(WPU)乳液在存储过程中,会由于乳液微相分离程度的增加,而在成膜后力学性能下降,吸水率大幅增加。以聚四亚甲基醚二醇(PTMG2000)、聚丙二醇(PPG1000)、六亚甲基二异氰酸酯(HDI)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、1,4-丁二醇(BDO)、乙二胺基乙磺酸钠(AAS-Na)为主要原料合成了一系列不同PPG含量的水性聚氨酯乳液。利用PPG的侧基结构对WPU分子链的规整性进行调控,降低乳液在贮存过程中的微相分离。乳液室温放置五个月后进行胶膜性能和微相结构的表征。结果表明,PPG含量为软段含量的20%～30%时,能有效削弱WPU在存储过程中的微相分离,胶膜力学性能与五个月前较好的保持一致。     

扩链方式对水性聚氨酯结构与性能的影响

以异佛尔酮二异氰酸酯（IPDI）、聚四氢呋喃醚二醇（PTMG）、扩链剂1,4-丁二醇（BDO）及亲水扩链剂二羟甲基丙酸（DMPA）为主要原料制备水性聚氨酯（WPU）。对相同的原料配比,采用不同分步扩链法和一步扩链法,将亲水基团引入到分子链的不同位置,对产物的性能进行了表征。结果表明,在相同亲水基团含量下,采用分步扩链法使亲水基团靠近软段相时,乳液粒径最小,且材料的力学性能和耐水性最好。     

具有良好贮存稳定性和力学性能的耐黄变水性聚氨酯的制备及表征

以异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)与聚四氢呋喃(PTMEG)为原料,制备并表征了一种本体型耐黄变水性聚氨酯材料,探讨了稀释倍率等对水性聚氨酯乳液贮存稳定性的影响。通过探究2,2-二羟甲基丙酸(DMPA)用量对乳液稳定性的影响,确定了在水性聚氨酯中DMPA的适宜含量,同时对脂肪族水性聚氨酯和芳香族水性聚氨酯的耐黄变性能及其黄变原理进行分析,探究了不同r(n((-NCO):n(-OH))值时,DMPA与1,4-丁二醇(BDO)协同扩链制备耐黄变水性聚氨酯的力学性能变化规律。     

PDMS改性水性聚氨酯消光树脂的制备及性能

以聚四氢呋喃二醇(PTMG)、端羟丙基聚二甲基硅氧烷(PDMS)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、二羟甲基丙酸(DMPA)为预聚物反应单体,三乙胺(TEA)为中和剂,乙二胺(EDA)为后扩链剂,制备了有机硅改性水性聚氨酯(WPU)消光树脂乳液及胶膜。采用FTIR、激光粒度分析仪(LPSA)、SEM、X射线色散能量谱仪(EDS)、60°光度计对样品的结构和性能进行了表征。考察了R值(反应原料中—NCO和—OH的物质的量比)、PDMS用量(用PTMG和PDMS的物质的量比来表示)对WPU胶膜光泽度的影响,测定了有机硅改性水性聚氨酯消光树脂的性能。结果表明,当R=2.3,n(PTMG)∶n(PDMS)=1∶2.0时,WPU乳液粒径为300.8 nm,SEM显示WPU胶膜表面形成致密的微米级球状凸起。此时WPU胶膜的综合性能最佳,60°光泽度达到最低值10.9,吸水率为23.0%。     

阳离子水性聚氨酯的合成及其固色性能的研究

以异佛尔酮二异氰酸酯、N-甲基二乙醇胺、1,4-丁二醇和三羟甲基丙烷(TMP)为硬段,以聚四氢呋喃二醇为软段,采用预聚体法合成一系列阳离子水性聚氨酯(WPU)乳液,并考察了R值、TMP含量对阳离子WPU乳液性能、胶膜的力学性能和耐水性以及处理过织物的耐摩擦牢度的影响。结果表明,当R值为1.10时,阳离子WPU胶膜耐水性较好,力学性能适中,处理过的织物相比未处理过的干、湿摩擦牢度均提高1级。当TMP质量分数为0.9%时,阳离子WPU胶膜耐水性能良好,力学性能较好,织物干摩擦牢度提高1级,湿摩擦牢度提高1~2级,固色性能最佳。     

聚丙烯酸酯改性水性聚氨酯的制备及性能

以聚醚二元醇N210、甲苯二异氰酸酯(TDI)为主要原料,二羟甲基丙酸(DMPA)为亲水扩链剂,三乙胺为成盐剂按逐步聚合原理合成聚醚型水性聚氨酯(WPU);再经与Tg为–11℃或–33℃的聚丙烯酸酯(PA)的乳液反应或共混,制备了PA改性的WPU(PUA)共聚(共混)乳液。讨论了聚醚型WPU和Tg为–11℃或–33℃的PA的乳液的比例(m(WPU)∶m(PA))对PUA共聚乳液黏度以及PUA共聚(共混)薄膜的力学性能和耐溶剂性能的影响。     

聚氨酯型反应性乳化剂改性丙烯酸酯的合成及应用

以低聚物多元醇、异佛尔酮二异氰酸酯、二羟甲基丙酸、甲基丙烯酸β-羟乙酯、三羟甲基丙烷等为原料分别制备直链型和具有一定支化度的水性聚氨酯（WPU）。以合成的WPU作为大分子型反应性乳化剂,再辅以少量乳化剂DNS-86与丙烯酸酯单体热引发聚合,制得聚氨酯-丙烯酸酯乳液（PUA）。通过红外光谱和粒径分析等方法对PUA的结构及性能进行表征。结果表明：与直链型相比,经过支链型PU改性后的成膜物拉伸强度达到23.3MPa,粘合剂的皂洗牢度等级达到4级,干摩擦牢度达到4级,湿摩擦牢度达到3级。     

阳离子型水性聚氨酯合成及力学性能研究

采用异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、聚四氢呋喃醚二醇(PTMG1000)、N-甲基-二乙醇胺(MDEA)等为主要原料,合成了阳离子型聚氨酯乳液,考察了nNCO/nOH、阳离子亲水性扩链剂MDEA用量及交联剂三羟甲基丙烷(TMP)用量对聚氨酯胶膜力学性能的影响,并采用红外光谱、热失重等手段对聚氨酯胶膜进行了分析。结果表明,当nNCO/nOH为1.4、MDEA质量分数8.54%、TMP质量分数为1.61%时,所得阳离子聚氨酯胶膜的力学性能较好,热稳定性能较高。     

水性聚氨酯固色剂的合成和性能研究

介绍了水性聚氨酯同色剂的合成及性能研究,讨论了N-甲基二乙醇胺(MDEA)用量对胶膜力学性能、乳液稳定性以及同色性能的影响.结果表明:随着MDEA用量的增加,胶膜的拉伸强度增加,断裂伸长率减小,乳液稳定性增加.在固色性能上,用混合多元醇合成的水性聚氨酯固色剂明显优于用单一的多元醇合成的水性聚氨酯固色剂.用水性聚氨酯同色剂处理过的织物,其耐摩擦牢度有较大提高,尤其是耐湿摩擦牢度.     

环氧树脂改性水性聚氨酯的制备与性能研究

以异氟尔酮二异氰酸酯(IPDI)、聚四氢呋喃醚二醇(PTMG)以及二羟基甲基丙酸(DMPA)为主要原料合成水性聚氨酯(WPU)预聚体,在此基础上加入环氧树脂(EP,E-44)制备了环氧树脂改性水性聚氨酯(PUE)复合乳液。探讨了不同环氧树脂含量对复合乳液性能的影响,并对胶膜的力学性能、吸水率、接触角和热性能等进行了表征。结果表明,适量的环氧树脂改性过后的复合乳液比较稳定;随着环氧树脂含量的增加,乳液粒径和黏度增大,同时胶膜的拉伸强度增大,水的接触角增大,胶膜的热稳定性增加。E-44质量分数为7%~9%时,复合乳液及其胶膜的综合性能较好。     

封闭型水性聚氨酯的固色应用

采用封闭型水性聚氨酯对棉织物进行固色研究,探讨了水性聚氨酯的用量、催化剂的使用以及固色工艺对固色效果的影响。结果显示,当水性聚氨酯的用量为40~60 g/L,催化剂二月桂酸二丁基锡(T-12)为水性聚氨酯用量的0.7%时,固色后棉织物的湿摩擦牢度可达到4级,且汽蒸工艺有助于湿摩擦牢度的提高。用红外光谱差谱技术研究了固色机理,结果表明,水性聚氨酯因其成膜性以及覆盖染料的作用而提高色牢度,尤其是湿摩擦牢度。     

不同聚醚二元醇软段对光固化水性聚氨酯乳液性能的影响

以不同聚醚二元醇、异佛尔酮二异氰酸酯、2,2-双羟甲基丙酸、甲基丙烯酸-2-羟基乙酯为主要原料,通过丙酮法合成光固化水性聚氨酯(WPU)乳液,讨论了不同聚醚软段对光固化WPU乳液性能的影响.结果表明,由聚四氢呋喃醚二元醇PTMG1000和PTMG2000制备的光固化WPU乳液具有较小的粒径和粘度,其交联后的膜具有较高储...     

环氧改性水性聚氨酯的合成工艺及性能研究

采用甲苯二异氰酸酯(TDI)、聚醚二元醇(GE-210)、1,4-丁二醇(BDO)、二羟甲基丙酸(DMPA)、环氧树脂(E-128)和丙烯酸羟丙酯(HPA)为主要原料,制备环氧改性水性聚氨酯乳液。研究预聚体中的—NCO和—OH物质的量之比(R)及小分子扩链剂、亲水扩链剂、环氧树脂的加入量,对粒径、黏度、贮存稳定性和涂膜耐水性的影响。实验结果表明:预聚体中R值为6～7;小分子扩链剂BDO用量为7%～8%;亲水扩链剂DMPA的用量为6%～7%;环氧树脂添加量为6%～7%时,乳液外观及稳定性最好,涂膜的耐水性能优异,可以作为一种性能优异的涂料用水性聚氨酯树脂。     

Bio-based waterborne polyurethane structural color films with high stability

In recent years, structural colors derived from photonic crystals (PCs) with a periodically ordered nanostructure are gorgeous and iridescent, but once their structure is destroyed, they will fade. In this work, the feasibility of the application of bio-based waterborne polyurethanes (WPU) in structural color films was explored. The structural stability of PCs is enhanced bio-based WPU as a kind of green product, which can replace solvent polyurethane one. A tung oil polyol (TOP) is fabricated by one-step method with simple purification process and used to prepare waterborne polyurethane dispersions (WPUD). More introduction of TOP into the WPUD may help improve tensile strength and hydrophobic capability. It shows excellent mechanical properties with 16.8 MPa in tensile strength and water contact angle 109.5°. The SEM images confirmed that bio-based WPU is more conducive to the self-assembly of silica particles than traditional WPU.     

DDI/IPDI型水性聚氨酯胶黏剂的合成及性能研究

以聚四氢呋喃醚二醇(PTMEG)、二聚酸二异氰酸酯(DDI)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)为主要原料合成了一系列水性聚氨酯(WPU),探究了m(DDI)/m(IPDI)的配比对水性聚氨酯乳液粒径、胶膜接触角、表面能和力学性能等的影响.结果 表明,随着DDI含量的增加,聚氨酯乳液粒径及黏度逐渐增加,胶膜的拉伸强度下降,...     

有机硅改性水性聚氨酯乳液的制备及其性能研究

以甲苯二异氰酸酯(TDI)、聚醚二元醇(N-220)、1,4-丁二醇(BDO)、二羟甲基丙酸(DMPA)和硅烷偶联剂(KH-550)等为主要原料,采用丙酮法合成了有机硅改性WPU(水性聚氨酯)乳液。结果表明:KH-550和DMPA的加料方式对WPU乳液稳定性影响较大;当w(DMPA)=3%～5%时,WPU乳液及其胶膜的综合性能较好。