己二酸系聚酯型水性聚氨酯胶黏剂的制备及性能研究

以己二酸系列聚酯二元醇为软段,合成了稳定的水性聚氨酯乳液,探讨了聚酯二元醇的分子量、链段长度及支链结构对于水性聚氨酯粒径、吸水率、力学性能、T-型剥离强度、热学性能的影响。结果表明,随着聚酯二元醇分子量的增加,乳液粒径先降低后增大,耐水性能、力学性能、T-型剥离强度、硬度及耐热性均逐渐提高,当PBA分子量为4 000时,拉伸强度及T-型剥离强度最优,分别可达28.6 MPa和26.8 N/cm;聚酯的链段结构越长,支链结构越少,耐水性能、力学性能及粘接性能越好,其中PHA为软段制备的水性聚氨酯综合性能最优,拉伸强度可达26.3 MPa,T-型剥离强度可达26.1 N/cm。     

己二酸系聚酯型水性聚氨酯胶黏剂的制备及性能研究

以己二酸系列聚酯二元醇为软段,合成了稳定的水性聚氨酯乳液,探讨了聚酯二元醇的分子量、链段长度及支链结构对于水性聚氨酯粒径、吸水率、力学性能、T-型剥离强度、热学性能的影响。结果表明,随着聚酯二元醇分子量的增加,乳液粒径先降低后增大,耐水性能、力学性能、T-型剥离强度、硬度及耐热性均逐渐提高,当PBA分子量为4 000时,拉伸强度及T-型剥离强度最优,分别可达28.6 MPa和26.8 N/cm;聚酯的链段结构越长,支链结构越少,耐水性能、力学性能及粘接性能越好,其中PHA为软段制备的水性聚氨酯综合性能最优,拉伸强度可达26.3 MPa,T-型剥离强度可达26.1 N/cm。     

无溶剂水性聚氨酯人造革涂饰剂的制备与应用

采用甲苯二异氰酸酯(TDI)和聚酯多元醇作为预聚物反应单体,季戊四醇作为小分子扩链剂,合成一种支化型的大分子水性聚氨酯乳液。对比了软段分子量以及扩链剂对乳液性能的影响;并将水性聚氨酯用于人造革涂层,对涂层性能进行了测试。根据性能测定选择了最佳合成条件。     

鞋用水性聚氨酯胶粘剂制备及性能研究

作者通过复合的方法,制备了一种鞋用水性聚氨酯胶粘剂,并对该样品进行剥离强度、耐热、耐黄变、耐水解等一系列测试。测试结果表明,通过此方法制备的水性聚氨酯胶粘剂,其各项性能均已达到市场同类产品水平,在鞋厂具有一定的推广意义和研究意义。     

有机硅改性无溶剂聚氨酯树脂在合成革中的应用

通过双组分浇注工艺制备出一系列的无溶剂聚氨酯合成革,探讨了异氰酸酯组分(B组分)-NCO质量分数、异氰酸酯指数(r值)、软段类型及有机硅改性对合成革性能的影响。傅里叶变换红外光谱(FT-IR)谱图表明,有机硅多元醇(OF-OH-702E)与异氰酸酯充分反应接入聚氨酯链段,动态热机械分析(DMA)表明,双组分聚氨酯通过OF-OH-702E改性后玻璃化转变温度(Tg)从-26.4℃下降至-40.35℃。实验数据表明,B组分中的软段聚碳酸酯二元醇(PCDL-2000)与OF-OH-702E质量比为90/10,-NCO质量分数为16wt%时,与聚四氢呋喃二元醇(PTMG-2000)型A组分按照r值为1.05反应产物综合性能最佳,制备出的无溶剂合成革剥离强度达110N/cm3,Taber H-22 1000g耐磨1620转,-20℃8.7万次耐折牢度,70℃95RH%恒温恒湿测试10周剥离强度保留率为85.2%,满足运动鞋用合成革标准。     

不同软链段对水性聚氨酯性能的影响

以低聚物多元醇、IPDI(异佛尔酮二异氰酸酯)、亲水扩链剂DMPA(2,2-二羟甲基丙酸)和成盐剂三乙胺为主要原料,合成一组软段成分不同的水性聚氨酯乳液。通过测定水性聚氨酯乳液的固含、黏度、结构,以及水性聚氨酯胶膜的耐水性、力学性能、T型剥离强度等,对比了不同类型软段对乳液及胶膜性能的影响。研究结果表明:由含6个碳的聚酯多元醇为软段合成的水性聚氨酯的黏度、耐水性、机械强度、T型剥离强度等数据较好。     

水性环氧硅溶胶复合防腐涂料的制备及其性能

以水性环氧树脂乳液和水性硅溶胶作为成膜基料,添加防锈颜填料,制备了一种有机-无机水性复合防腐涂料。研究了防腐涂料的腐蚀速率以及水性硅溶胶用量对涂层在不同腐蚀介质中的耐蚀性,及其表干时间、实干时间、硬度、附着力和耐盐雾性的影响,通过电化学方法确定了涂层的最佳厚度。结果表明:当防闪锈剂添加量为1%(w)、颜基比为20%(w)、水性硅溶胶的质量占水性环氧树脂质量的15%、漆膜厚度为180μm时,所制复合水性防腐涂料具备良好的耐水、耐碱、耐盐雾性。     

磷杂化的水性聚氨酯的制备及其性能表征

以氯磷酸二苯酯和酒石酸为原料,合成了含磷二元酸;将其与新戊二醇进行脱水缩合反应,得到侧链含磷的聚酯二醇;再将产物含磷聚酯二醇与异佛尔酮二异氰酸酯反应,二羟甲基丁酸扩链,制备了含磷元素的阻燃水性聚氨酯乳液及其胶膜。对含磷聚酯二醇及聚氨酯膜的热稳定性能以及聚氨酯胶膜的耐水、耐碱水、耐丙酮性能及阻燃性进行了研究。结果表明,随着磷含量的增加,聚氨酯胶膜的氧指数、残重率及耐介质性能均增加。当聚氨酯膜中磷质量分数为1.9%时,氧指数达27.2%。     

高固含量无溶剂水性聚氨酯的制备

在不加任何溶剂的条件下,以二羟甲基丁酸(DMBA)作为亲水扩链剂、用异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、聚己二酸丁二醇酯二醇(PBA)或聚四氢呋喃二醇(PTMG)、丁二醇(BDO)为原料,合成了高固含量无溶剂水性聚氨酯,研究了亲水扩链剂含量、异氰酸酯指数(R值)、软段种类及分子量对水性聚氨酯合成过程中的相转变及其黏度和固含量的影响,并用核磁共振碳谱(~(13)C-NMR)对最终合成的水性聚氨酯进行了结构分析。结果表明,DMBA含量、R值及软段的种类和分子量对体系的相转变有明显影响,DMBA质量分数在3.3%~4.3%、R值在1.4~1.7之间时,可制得高固含量、无溶剂水性聚氨酯,PBA更适合用于高固含量无溶剂水性聚氨酯的合成。     

双组分高固含量复合薄膜用水性聚氨酯胶黏剂的制备

采用聚酯二元醇、甲苯二异氰酸酯（TDI）、二羟甲基丙酸（DMPA）等为原料制备了水性聚氨酯,讨论了水性聚氨酯乳液的固含量及亲水性脂肪族聚异氰酸酯交联剂对水性聚氨酯性能的影响。结果表明：随着水性聚氨酯乳液固含量的提高,乳液的黏度明显提高,复合薄膜T型剥离强度增大;随着交联剂用量的增加,水性聚氨酯胶膜的吸水性明显下降;当水性聚氨酯／交联剂配比为10／1．0,熟化时间为16h时,T型剥离强度值达到最大值。     

基于聚乙烯吡咯烷酮合成非离子型水性聚氨酯

以偶氮二异丁氰（AIBN）为引发剂,异丙氧基乙醇（IPGE）和巯基乙醇（MCE）作链转移剂,合成低相对分子质量单端羟基的聚乙烯吡咯烷酮（ PVP）。采用甲苯二异氰酸酯（TDI）、聚四氢呋喃醚二醇（PTMEG,M_n=1 000）为原料, 1,4-丁二醇（BDO）和三羟甲基丙烷（TMP）作小分子扩链剂,添加羟基功能化的 PVP作亲水性链段,合成了以 PVP作为非离子亲水链段的水性聚氨酯分散体。采用傅里叶红外光谱仪（FT-IR）、激光解离基质飞行时间质谱（MALDI-TOF）、凝胶渗透色谱（GPC）等方法对合成的聚乙烯吡咯烷酮及水性聚氨酯进行分析表征。结果表明聚乙烯吡咯烷酮链段可作为水性聚氨酯亲水性链段,并且合成出的非离子聚氨酯乳液具有耐电解质、冻融稳定性好的特性。     

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。     

聚硅氧烷改性水性聚氨酯的合成及其表面性能

以聚氧化丙烯二醇(PPG)、双羟基亲水性聚硅氧烷多元醇(UC3667)为软段,异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、1,4-丁二醇(BDO)、二羟甲基丙酸(DMPA)、乙二胺(EDA)为硬段,制备了一系列聚硅氧烷改性水性聚氨酯(WPUs)。用DLS和FTIR表征了水性聚氨酯乳液粒径和膜结构。通过热重分析、拉伸测试、接触角测试、XPS对水性聚氨酯胶膜的性能进了测定。结果表明:随着聚硅氧烷加入量的增多,水性聚氨酯膜拉伸强度先增大后减小;且聚硅氧烷的加入提高了水性聚氨酯膜的热稳定性、断裂伸长率、接触角,降低了水性聚氨酯膜的表面能。当聚硅氧烷质量分数为5.0%时,胶膜表面的硅迁移量达到饱和,表面能为27.27 mJ/m~2。     

水性聚氨酯基导电材料研究进展

介绍了水性聚氨酯导电材料导电的原理、水性聚氨酯导电材料制备方法,讨论了硬段、软段、复合溶剂等影响水性聚氨酯导电性能的因素,综述了水性聚氨酯在导电材料方面的应用研究最新进展,同时对这种新型材料进行了展望。     

聚酯型聚氨酯乳液的合成及性能

以异佛尔酮二异氰酸酯（ IPDI）、六亚甲基二异氰酸酯（HDI）和聚己二酸 1,4-丁二醇酯二醇（ PBA）为主要原料制备系列水性聚氨酯乳液（ WPU）。采用红外光谱仪、差式扫描量热仪、 X-射线衍射仪、电子拉力机等对 WPU进行结构表征;为了从聚集状态上对聚氨酯结晶性有更深层次的探究,对 WPU进行了定伸情况下的测试。结果显示：随着硬段含量的增加,硬段 -软段间的氢键相互作用减小,微相分离程度增加,结晶性能降低;随着伸长率的增加,氢键相互作用和结晶性能都表现出先减小后增大的趋势。当硬段含量为 14. 73%时,聚氨酯胶膜拉伸强度达到 40. 11 MPa,剥离强度为 93. 7 N/（25 mm）。     

改性水性聚氨酯乳液包覆RDX的合成研究

以聚四氢呋喃二醇(PTMG)为聚醚软段、甲苯二异氰酸酯(TDI)为硬段、DMPA(二羟甲基丙酸)为亲水扩链剂、环氧树脂(EP)和硅烷偶联剂为交联扩链改性剂,制取耐水性好、粘接强度高的改性水性聚氨酯(WPU)乳液;并以此作为黑索今(RDX)的包覆剂。结果表明:当w(EP)=6%(相对于物质总质量而言)、w(硅烷偶联剂)=2.0%(相对于物质总质量而言)和w(WPU)=2%(相对于RDX质量而言)时,经改性WPU乳液包覆后的RDX,其成型性、流散性和包覆效果较好,撞击感度和热感度明显降低。     

非结晶性水性聚氨酯油墨连接料的合成

以端羟基聚丁二烯(HTPB)、聚己二酸新戊二醇酯(PNA)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)为主要原料制备了一系列水性聚氨酯乳液.采用FTIR、XRD、SEM对胶膜的结构及形貌进行了表征,对乳液性能、胶膜的吸水率、力学性能及胶膜在双向拉伸聚丙烯(BOPP)薄膜上的剥离强度进行了测试,通过胶膜与水、乙二醇、二碘甲烷的接触角测试计算了胶膜的表面能.结果表明,随着HTPB含量的增加,乳液粒径逐渐增大、胶膜表面能大致呈逐渐减小趋势.当HTPB含量为PNA物质的量的30％时,水性聚氨酯乳液综合性能最好,平均粒径为287.3 nm,胶膜表面能为31.77 mJ/m2,拉伸强度为14.20 MPa,断裂伸长率为977.72％,在BOPP薄膜上的剥离强度为4.4 N/25 mm.以该乳液配制的油墨满足GB/T 26394—2011《水性薄膜凹印复合油墨》对油墨黏度13～50 s的要求,且具有良好的初干性和抗粘连性,可满足日常使用.     

一种高固含量阴非离子水性聚氨酯的制备与性能研究

在聚氨酯(PU)链段中同时引入阴离子亲水单体和侧链为非离子的双羟基亲水单体(A-100),可以合成出一种稳定的高固含量阴非离子型水性聚氨酯(WPU)。讨论了软段种类、A-100用量等对WPU乳液的固含量及WPU胶膜性能的影响。结果表明:以聚碳酸酯二元醇(PCD)为软段,并引入适量的A-100,可以明显提高WPU乳液的固含量;当w(A-100)=4.2%时,WPU胶膜的综合性能最好;与聚环氧丙烷二元醇(PE220)相比,由PCD和A-100制备而成的WPU,其固含量较高(为57%)、综合性能较好。     

两步法合成防水透湿型水性聚氨酯的研究

预聚体制备中采用异氰酸酯两步投料法(两步法),通过在分子链的软段中引入亲水性的聚乙二醇合成了防水透湿型阴离子水性聚氨酯(WPU).研究了聚乙二醇的相对分子质量、第一阶段预聚合中nNCO/nOH比值、异氰酸酯的复配对WPU乳胶的粒径、胶膜的力学性能和涂层织物的防水透湿性的影响.结果表明,在总/nNCO/nOH=1.3,第一阶段预聚合nNCO/nOH=1.1,聚己内酯二元醇/聚乙二醇(PEG)为70/30(其中PEG包括PEG1000和PEG2000,质量分数分别为24%和6%),DMPA质量分数为6%,异氰酸酯IPDI/MDI质量比为50/50时,合成出的WPU涂层织物在38℃时的透湿量超过4000g/(m2·d),且耐静水压力达到4.3 kPa,具有良好的防水透湿性.     

PVC手套涂层用水性聚氨酯的研制

以六次甲基二异氰酸酯(HDI)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)和聚醚PPG等为原料,通过丙酮法合成了PVC手套涂层用高强度、高伸长率水性聚氨酯乳液,探讨了n(NCO)/n(OH)、n(IPDI)/n(HDI)和后扩链剂乙二胺对水性聚氨酯性能的影响,并对水性聚氨酯乳液进行了冻融稳定性测试。结果表明,当n(NCO)/n(OH)=4.5、n(IPDI)/n(HDI)=1.5:1时,后扩链剂用量为0.7 g时,制备的水性聚氨酯具有良好的低温涂层稳定性,胶膜的拉伸强度24.61 MPa,伸长率达到663.5%,且手套在70℃、72 h内壁不粘连。