大粒径自消光核-壳丙烯酸树脂涂饰剂的合成与表征

以半连续投料法,通过种子乳液聚合-三次连续核长大-壳聚合的方式制备了具有核-壳结构、大粒径自消光丙烯酸树脂乳液。研究了不同投料方式对种子乳胶粒粒径的影响,探索了乳胶粒粒径连续长大的方法,同时还研究了乳胶粒粒径、乳胶粒的核-壳结构以及交联度等因素对丙烯酸树脂涂层消光性能的影响。结果表明,半连续法投料方式能够得到较大粒径的种子乳胶粒,控制乳化剂浓度和单体浓度使得种子乳液聚合遵循低聚物成核机理,并且反应中乳胶粒长大占据主导,从而得到大粒径的种子乳胶粒(200 nm左右)。种子乳胶粒经过3次长大后,粒径可达到700 nm左右,最后经过壳聚合反应,核-壳乳胶粒粒径进一步增大至800 nm左右。不同乳胶粒粒径、核-壳结构、交联度对涂层光泽产生重要影响,大的乳胶粒粒径使得涂层产生球形粒子状微粗糙表面,涂层光泽度降低;软核-硬壳结构导致成膜时乳胶粒变形困难,也可提高涂层表面粗糙度和消光度;壳层交联使得壳层结构致密度上升,自由度降低,乳胶粒难以变形和融合,涂层粗糙度进一步提高,光泽度进一步降低,最终所制备的皮革涂层光泽度可调控至1.2°。     

基于水性聚氨酯和糠醛基DASA的可持续高物性双重隐形防伪涂层

将疏水的生物质基糠醛变色分子Donor-acceptor Stenhouse adducts(DASA)用十二烷基磺酸钠包裹后,将其加入到环境友好的阴离子型水性聚氨酯(Waterborne polyurethane,WPU)中,制备了一种革制品用高物性双重隐形防伪涂饰剂DASA-WPU.涂覆了该材料的合成革,经加热或紫...     

力学强度对自修复水性聚氨酯修复行为的影响

合成一系列基于双硫键动态交换的自修复水性聚氨酯,研究了硬段含量、交联剂用量对自修复水性聚氨酯力学性能的影响以及力学强度对其自修复行为的影响,并探讨了自修复行为对修复温度和时间的响应机制以及该类聚氨酯的自修复机理。结果表明：随着硬段含量和交联剂用量的提高,聚氨酯的力学强度提高;当水性聚氨酯的力学强度从 28 MPa提高至 40. 3 MPa,自修复性能呈现下降趋势,当力学强度达 40 MPa时,几乎不能修复（修复率 4%）;对力学强度 <30 MPa的样品,随着修复温度的提高和修复时间的延长,其自修复率提高,但对于高力学强度（ ≥40 MPa）的样品,即使升高温度和延长时间,其自修复率仍十分有限（修复率 13%）。自修复机理研究表明：体系内双硫键的动态交换和氢键的热可逆协同作用是其自修复的主要原因。     

水性聚氨酯结构对糠醛基染料变色行为的影响

研究糠醛基染料(FDs)在不同结构水性聚氨酯(WPU)中的变色行为,是进一步推进这类变色材料应用的前提。因此,设计并制备了玻璃化转变温度(T_g)不同的聚醚型WPU(MWPU)及聚酯型WPU(ZWPU),研究FDs在这两种WPU薄膜中的变色行为。研究发现,加入1.5%(质量分数) FDs对WPU薄膜的T_g及热分解性能几乎没有影响。FDs在极性较高的MWPU薄膜中,倾向于形成极性更强的无色环状结构,致使薄膜初始颜色较浅。其次,较高的T_g会使得薄膜颜色恢复速率及恢复程度更低,当温度接近WPU的T_g时,薄膜颜色变化被冻结。最后,通过实验证明FDs-MWPU这款变色材料能作为疫苗安全指示标签,降低人们因注射失效疫苗而造成不适的风险。     

有机硅合成革涂层的原位构建及其性能

为实现合成革涂层材料的以“硅”代“碳”，以端乙烯基硅油（ViPDMSVi）、侧含氢硅油（PMHS）、侧乙烯基硅油（ViPMVSVi）、白炭黑等为原料，在热诱导下原位聚合制备了有机硅（PDMS）聚合物涂膜。通过力学性能、DSC、耐曲挠、耐磨、疏水防污等测试对PDMS聚合物涂膜的性能进行了表征，探究了ViPDMSVi、PMHS活性氢、双键与活性氢物质的量比、ViPMVSVi及白炭黑对PDMS聚合物涂膜的拉伸强度、断裂伸长率及硬度的影响。结果表明，侧乙烯基硅油和白炭黑的质量分数分别为7%和40%时对PDMS聚合物涂膜力学性能的提升最为显著，优化条件下制得的PDMS聚合物涂膜拉伸强度为5.96 MPa，断裂伸长率为481%，合成革涂层表现出优异的低温曲挠性、耐磨性、疏水及防污性。     

纳米TiO2改性明胶在合成革后整理中的应用

采用原位有机-无机杂化技术将纳米TiO2引入明胶体系,制备了纳米TiO2的改性蛋白材料,通过扫描电镜(SEM)发现,原位生成的TiO2颗粒直径都在100 nm左右,相对未经改性的明胶具有良好的耐热稳定性.将改性明胶应用于合成革的后整理中,且与传统酪素涂饰的成革在透湿性、表面接触角和抗菌性能等方面的比较研究,结果表明:加入改性明胶涂饰后的成革的透湿性与酪素涂饰后的成革相当;并且由于改性明胶亲水基团的增加,表面接触角与酪素的相当,降低了表面张力,改善了再涂性;经改性明胶涂饰后的合成革还具有良好的抗菌性,这是酪素所不具备的.充分说明改性明胶可以取代酪素在合成革后整理中的应用.另外,改性明胶价格低廉、易于制备,这对促进行业技术进步,提高企业经济效益都有积极的意义.     

聚脲微球表面粗糙度及水性涂层消光性调控

以异佛尔酮二异氰酸酯（IPDI）为聚合单体,2,4-二胺基苯磺酸钠（MPDSA-Na）为亲水单体,SiO₂作为表面粗糙剂,通过沉淀聚合法在水/乙腈体系中制备了不同粒径和表面粗糙度的聚脲微球。将其用作水性聚氨酯涂层消光助剂,通过调节MPDSA-Na用量、IPDI用量和SiO₂用量等来控制微球的粒径和表面粗糙度,进而调节涂层的光泽度。结果表明:增加MPDSA-Na用量可减小微球的粒径并提高其在水中的分散稳定性,而提高溶剂中乙腈的比例和增加IPDI用量可增大微球的粒径;作为表面粗糙剂,提高SiO₂用量使微球粒径和表面粗糙度增大,在反应体系开始浑浊时加入SiO₂,微球表面粗糙度最大;粒径介于1～2μm、表面粗糙度高的聚脲微球具有更好的消光效果,所制备水性聚氨酯涂层的光泽可调控至1.6°以下（60°入射角）。     

不同后扩链剂对无溶剂型高固含水基聚氨酯的影响

分别以水、乙二胺(EDA)、异佛尔酮二胺(IPDA)、二乙烯三胺(DETA)、N-β-(氨乙基)-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷(KH-602)和聚醚胺(D-230)为后扩链剂，制备一系列无溶剂高固含水基聚氨酯，研究不同后扩链剂对水基聚氨酯的乳液性能(乳液稳定性、粒径大小、乳液黏度)、成膜性能(耐水耐溶剂性、力学性能、热稳定性、玻璃化转变温度)及应用性能(常温耐折牢度、热粘性、耐温性)的影响。结果表明，在较高R值(—NCO/—OH摩尔比)条件下，采用后扩链法可制备无溶剂、高固含水基聚氨酯，其热力学性能满足应用需求。其中，含环状结构的后扩链剂如IPDA可提高聚氨酯力学性能和耐温性；含交联功能的后扩链剂如DETA与KH602可提高聚氨酯耐水耐溶剂性及涂层抗热粘性和耐温性；而含柔性链的后扩链剂如D-230所制备的聚氨酯具有非常低的模量，适合制备非常柔软的聚氨酯。