聚酯聚醚混合型水性聚氨酯木器漆的合成及性能

以甲苯二异氰酸酯(TDI)为硬段,聚醚二元醇(N210),磺酸聚酯二元醇(BY3301),聚己二酸丁二醇酯二醇(PBA)为软段合成了一系列水性聚氨酯(WPU),通过调节大分子多元醇的比例,探讨WPU性能的变化。红外测试表征了水性聚氨酯的结构;吸水率、硬度、拉伸强度及热性能测试表明,随着N210含量的增加,聚氨酯胶膜硬度增加、吸水率降低,拉伸强度先增加后降低,最大可达41.61 MPa;随着BY3301含量的增加,胶膜的硬度、吸水率、以及拉伸强度均有增加。     

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）。     

基于NaOH中和剂制备羧酸型水性聚氨酯及其性能分析

以二羟甲基丙酸(DMPA)为亲水扩链剂，与异佛尔酮二异氰酸酯、聚己二酸-1,4-丁二醇酯二醇等反应合成聚氨酯预聚体，以NaOH为中和剂，制备了一系列羧酸型水性聚氨酯(WPU)。通过观察乳液外观，测试乳液的粒径和离心稳定性及胶膜的傅里叶变换红外光谱(FTIR)、力学性能、水接触角和吸水率，探究了DMPA含量对基于NaOH中和剂的水性聚氨酯性能的影响。结果表明，采用NaOH作为中和剂制备稳定的WPU乳液，并且，随着预聚体中亲水基团含量的增加，乳液的平均粒径和胶膜的水接触角逐渐减小，水性聚氨酯膜的拉伸强度逐渐增大，当亲水基团含量为1.1%时，WPU乳液粒径为43.95 nm,胶膜拉伸强度为51.85 MPa。     

扩链交联剂对水性聚氨酯乳液性能的影响

分别以一缩二乙二醇(DEG)、乙二醇(EG)、1,4-丁二醇(BDO)、乙二胺(EDA)及三羟甲基丙烷(TMP)为扩链交联剂,液化MDI为异氰酸酯组分,聚醚二醇(PPG)为低聚物多元醇组分,采用预聚体法制备了一系列水性聚氨酯(WPU)。通过万能材料试验机、热重分析(TG)、差示扫描量热仪(DSC)等表征手段研究了扩链交联剂对水性聚氨酯乳液及胶膜性能的影响。结果表明:BDO型WPU乳液粒径最小,黏度最大,稳定性最好;TMP型WPU胶膜具有最大拉伸强度,DEG型WPU胶膜具有最大断裂伸长率;TMP型WPU胶膜耐热性最好。     

支化型水性聚氨酯胶黏剂的合成及性能

采用异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、聚四氢呋喃醚二醇2000(PTMG2000)为原料,二月桂酸二丁基锡、1,4-丁二醇和2,2-二羟甲基丙酸分别为催化剂、小分子扩链剂和亲水单体,制得水性聚氨酯预聚体(PPU);接着以丙烯酸甲酯、二乙醇胺和三羟甲基丙烷为原料合成了超支化聚(胺-酯)(HPAE);最后制备出不同HPAE含量(以IPDI与PTMG2000的总质量为基准,下同)的支化型水性聚氨酯(WPU)胶黏剂.采用FTIR和1HNMR对HPAE及胶黏剂的结构进行了表征;通过TGA、多功能材料试验机考察了胶膜的热力学性能和机械性能.结果表明,HPAE用量为IPDI与PTMG2000的总质量的1.0％时,制备的WPU2乳液及胶膜综合性能较好,其乳液固含量为33.67％,胶膜吸水率为11.22％,水接触角为90.32°;胶膜机械拉伸强度为10.33 MPa,断裂伸长率为533.73％;其粘结性能良好,剥离强度为4.063 N/mm.     

对苯二酚二羟乙基醚对水性聚氨酯性能的影响

采用聚己二酸1,4-丁二醇酯二醇(PBA,M_n=2 000)为软段,对苯二酚二羟乙基醚(HQEE)为扩链剂合成了一组稳定的水性聚氨酯(WPU)乳液,探讨了HQEE含量对水性聚氨酯性能的影响。通过激光散射粒度仪测试表征了乳液形态,采用傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、X-射线衍射(XRD)表征了胶膜的结构,通过差示扫描量热(DSC)、热重分析(TGA)和电子拉力实验机研究了胶膜的热性能、力学性能。结果表明:随着HQEE含量的增加,乳液平均粒径先增大后减小,胶膜的结晶度降低,耐热性提高,胶膜的拉伸强度呈现先增大后减小的趋势。当HQEE含量为6.93%时,胶膜的力学性能达到最佳,拉伸强度达到29.9 MPa。     

不同软段对水性聚氨酯性能影响的研究

分别以聚丙二醇(PPG)、聚乙二醇(PEG)、聚四亚甲基醚二醇(PTMG)为多元醇组分,异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)为异氰酸酯组分,2,2-二羟甲基丙酸(DMPA)、1,4-丁二醇(BDO)为扩链剂,采用预聚体法合成一系列不同软段的水性聚氨酯(WPU)。讨论了聚醚二醇的种类及异氰酸酯指数(R值)对合成WPU乳液及胶膜性能的影响。结果表明,当R值为1.15时,PTMG型WPU的干燥速率、成膜性均优于PPG型和PEG型WPU。当R值为1.2时,PTMG型WPU的粘结性能和拉伸性能均较优,耐水性最好;当R值为1.05时,PTMG型WPU的干燥速率最快,耐水性最差。     

软硬段比对磺酸盐型水性聚氨酯性能的影响

以聚己二酸乙二醇酯二醇(PBA)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)和六亚甲基二异氰酸酯(HDI)为主要原料,以乙二胺基乙磺酸钠为亲水性扩链剂,合成了固含量为50%的磺酸盐型水性聚氨酯(WPU)乳液。考察了软硬段比对乳液黏度、粒径及其分布、聚合物重均相对分子质量(Mw)、胶膜结晶性以及力学性能等影响。结果表明:当软硬段比值为2.96时,可以制得固含量为50%的磺酸盐型WPU乳液,其平均粒径为146.0 nm、黏度为143 mPa.s,聚合物Mw为128 488,结晶熔融温度为50℃,结晶性相对最好;此时WPU胶膜的拉伸强度(31.6 MPa)和断裂伸长率(1 702%)相对较大;WPU胶粘剂的初始剥离强度(118.6 N/cm)和最终剥离强度(156.3 N/cm)相对最高。     

KH-550对水性聚氨酯性能的影响及机理分析

以2,2-二羟甲基丙酸(DMPA)为亲水扩链剂,聚四氢呋喃二醇(PTMG)和聚己二酯1,4-丁二醇酯(PBA)为软链段,异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)为硬链段,成功制备了固含量50%以上低黏度γ-氨丙基三乙氧基硅烷(KH-550)改性的水性聚氨酯(WPU)乳液。对乳液和胶膜进行了物性表征和研究,分析了KH-550改性WPU的作用机理。实验发现当KH-550加入量为预聚体质量分数2%时,其改性的WPU的综合物性最佳,此时乳液固含量在50%左右,乳液粒径小于130 nm,黏度低于400m Pa·s;胶膜的拉伸强度大于35 MPa,断裂伸长率大于750%,吸水率低于5%。     

氢化端羟基聚丁二烯改性水性聚氨酯涂料的合成及其性能研究

以异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、二聚酸聚酯多元醇(BY3022)、氢化端羟基聚丁二烯(氢化HTPB)、二羟甲基丙酸(DMPA)等原料合成了稳定的水性聚氨酯(WPU),并用FT-IR、SEM、DSC等手段对其结构和性能进行了表征。结果表明:随着氢化HTPB含量的增加,WPU乳液的平均粒径逐渐增大,胶膜表面的光泽逐渐降低,拉伸强度先增大后减小,硬段玻璃化转变温度提高,耐水性和耐热性能提高;当氢化HTPB含量为10%(占聚氨酯软段的质量分数,下同)时,胶膜拉伸强度最优,达到41MPa,断裂伸长率达到600%;当氢化HTPB含量为50%时,胶膜表面光泽最低,可达亚光效果。