4,4-二氨基二苯乙烯-2,2-二磺酸改性水性聚氨酯的制备及性能研究

以异佛尔酮二异氰酸酯（IPDI）及聚己内酯二元醇（PCL1000）为主要原料,二羟甲基丙酸（DMPA）为亲水扩链剂,制得一系列水性聚氨酯预聚体。利用4,4-二氨基二苯乙烯-2,2-二磺酸（DSD酸）作为扩链剂进行改性,得到荧光水性聚氨酯（SWPU）。采用FTIR、DLS、XRD、UV-vis、荧光光谱、力学性能、热重分析等手段对聚氨酯进行了结构表征与性能测试。FT-IR、DLS分析表明,4,4-二氨基二苯乙烯-2,2-二磺酸（DSD酸）已引入到聚氨酯分子链中,随着DSD酸质量分数的增加,乳液粒径先减小后增大,当w（DSD酸）%=2%时,SWPU乳液的平均粒径适中(72.80 nm)。XRD、UV-vis、荧光光谱结果表明,SWPU具有明显结晶性;SWPU具有一定的紫外吸收且发生了红移;SWPU发出较强的蓝色荧光且发生浓度猝灭。与WPU相比,SWPU的力学性能及热稳定性明显提高,当w（DSD酸）%=3%时,最大拉伸强度为48.43 Mpa,断裂伸长率为366.42%;最大分解温度由301.48 ℃提高到328.05 ℃。     

DHPA扩链剂合成磺酸型水性聚氨酯的性能研究

合成了一种新型磺酸型扩链剂1,2-二羟基-3-丙磺酸钠(DHPA),并通过红外光谱法证明了其化学结构。利用这种扩链剂与异佛尔酮二异氰酸酯、聚醚多元醇等反应,制备出固含量高、热稳定性好和力学性能好的磺酸型水性聚氨酯(SWPU)乳液及薄膜。与同时合成的羧酸型水性聚氨酯(CWPU)对比发现,SWPU乳液的固体质量分数可达50%以上,而CWPU乳液固体质量分数不超过40%;SWPU乳液的粒径比CWPU小,粒径分布窄;SWPU薄膜具有更好的热稳定性和弹性模量;SWPU薄膜耐溶剂性比CWPU薄膜好,但耐水性比CWPU薄膜差。     

用于高得率浆纸张增白的二苯乙烯型水性聚氨酯荧光乳液的合成及其性能

为了改善二苯乙烯型荧光增白剂的光异构现象及在高得率浆纸表面的吸附性，以三聚氯氰为交联单体，将4,4'-二氨基二苯乙烯-2,2'-二磺酸、乙醇胺和对氨基苯磺酸依次引入同一个分子中制得荧光单体（SFBs），进一步将其作为扩链剂制备了二苯乙烯型水性聚氨酯荧光(SWPU)乳液。采用¹H NMR、FTIR、UV-vis、荧光光谱、乳液粒径分析仪和稳定性分析仪等对所制备的荧光单体和乳液的结构和性能进行表征，最后其SWPU乳液用于高得率（杨木化机浆APMP）纸张表面施胶，通过紫外光加速老化试验对比了空白纸样和经SWPU乳液涂布后纸样的白度值，通过抗张强度检测、纸样吸水性Cobb值检测对比纸样的物理性能变化。结果发现，制备的二苯乙烯型水性聚氨酯荧光乳液粒径分布窄，平均粒径为66.78nm，乳液稳定性良好，经SWPU乳液涂布后的纸样初始白度比空白纸样增加了15.6%(ISO)；经48h光老化处理，空白纸样白度降低了17.56%(ISO)，而涂布纸样的白度只降低了13.39%(ISO)；另外，涂布后纸样的抗张强度增大，Cobb值减小；说明制得的SWPU乳液在高得率浆纸表面有良好的吸附性，并具有一定的增白、抑制纸张返黄和提高纸张物理强度效果。     

亲水基团对高固含量磺酸盐型水性聚氨酯性能的影响

以异氟尔酮二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、聚己二酸1,4-丁二醇酯为主要原料,以1,4-丁二醇为小分子扩链剂,以乙二胺基乙磺酸钠(AAS)为亲水性扩链剂,合成了高固含量的磺酸盐型水性聚氨酯乳液(SWPU)。采用FTIR、TEM、XRD考察了AAS加料方式及扩链时间对水性聚氨酯性能的影响。结果表明,当一次性加入AAS、且扩链时间为25 min时,可得到固体质量分数高达50%的磺酸盐型水性聚氨酯乳液,乳液呈乳白色,乳胶粒都呈规则的球形结构,乳液的黏度为32 Pa.s,平均粒径为166.9 nm,薄膜的摆杆硬度为0.51,XRD中曲线在2θ=21.3°、22.34°、24.24°处均出现了尖锐的衍射峰,分析表明所得产物的乳胶膜具有明显的结晶特性。     

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。     

一种磺酸型水性聚氨酯扩链剂的合成、表征及应用

以自制的中间体N,N-二(2-羟乙基)-2-氨基丙烯为原料,对其进行磺化反应,控制温度、时间和摩尔比反应合成磺酸型水性聚氨酯扩链剂N,N-二(2-羟乙基)-2-氨基丙磺酸钠,借助核磁氢谱(¹H NMR)、红外光谱(FTIR)、元素分析、X射线衍射(XRD)等手段对合成产物进行了组成、结构和结晶性表征,用热重分析仪表征了产物的热稳定性。根据产物的磺化度确定最佳的合成工艺:反应温度为90℃,反应时间为8 h,N,N-二(2-羟乙基)-2-氨基丙烯和亚硫酸氢钠(NaHSO₃)的物料比为1:2.5,磺化率可达到94%以上。分别以二羟甲基丙酸(DMPA)和自制磺酸型单体作为亲水扩链剂制备羧酸型水性聚氨酯(CWPU)和磺酸型水性聚氨酯(SWPU),其性能对比结果表明:SWPU相比于CWPU具有较好的亲水性和耐热性能;固含量及稳定性方面,SWPU也是优于CWPU的。     

DSD酸改性水性聚氨酯印花粘合剂的制备及性能研究

在水性聚氨酯分子链中化学键合荧光单体4,4'-二氨基二苯乙烯-2,2'-二磺酸(DSD酸),制备了一种荧光功能聚氨酯水基粘合剂.通过FT-IR、荧光光谱和接触角测试对聚氨酯进行了结构和性能分析.将其作为印花粘合剂,测定了印花后的摩擦牢度、皂洗牢度、手感等指标.结果 表明:在焙烘温度150℃,时间100 s,粘合剂20％...     

荧光水性聚氨酯纸张表面施胶剂的制备及应用

以自制5,7-二羟基-4-甲基香豆素(DHMC)为水性聚氨酯荧光增白改性剂,制备了一系列荧光水性聚氨酯(FWPU)乳液,采用FTIR、~1H NMR、DLS和荧光光谱等对荧光水性聚氨酯进行了结构表征和性能测试。将制备得到的荧光水性聚氨酯应用于纸张表面施胶,研究探讨了荧光水性聚氨酯乳液对纸张表面施胶性能的影响。FTIR、~1H NMR分析表明,DHMC已被引入到FWPU分子链中;当w(DHMC)=0.6%时,FWPU乳液粒径为86.17nm,荧光强度最强为40220.44 a.u.(1 a.u.=27.2114 e V)。FWPU乳液具有良好的纸张表面施胶性能,纸张施胶度51.92 s,白度77.93%。     

硬段含量对聚酯型水性聚氨酯的影响

以聚已二酸新戊二醇酯二醇(PNA)和异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)为主要原料,二羟甲基丙酸(DMPA)为亲水扩链剂,一缩二乙二醇(DEG)为小分子扩链剂,合成了一系列水性聚氨酯乳液.采用傅里叶红外光谱对水性聚氨酯的结构进行表征,并考察了不同DMPA含量、不同IPDI与PNA配比对乳液粒径及涂膜吸水率、机械力学性能、耐热性的影响.结果表明,提高DMPA含量使乳液粒径逐渐减小,增大异氰酸酯与多元醇物质的量比n(-NCO)/n(-OH)使乳液粒径增加;DMPA含量或n(-NCO)/n(-OH)的提高,均能提高涂膜的拉伸强度,但涂膜的断裂伸长率降低且吸水率增加.热重分析表明n(-NCO)/n(-OH)比例的增加使涂膜的耐热性降低.     

MDI-50型聚氨酯弹性体的合成及性能

以聚醚多元醇和MDI-50为原料,采用预聚物法合成预聚体,再和扩链剂MOCA进行扩链合成聚氨酯弹性体。研究了预聚体中不同异氰酸酯基(-NCO)质量分数对MDI-50型聚氨酯弹性体性能的影响。采用差示扫描量热分析(DSC)、热重分析(TG)、红外光谱(FTIR)及力学性能等测试方法对聚氨酯弹性体的结构与性能进行了表征和分...     

低聚物二醇和二异氰酸酯对水性聚氨酯性能的影响

分别以聚四氢呋喃二醇(PTMG)、聚碳酸酯二醇(PCDL)为低聚物二醇原料,异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)和4,4'-二环己基甲烷二异氰酸酯(HMDI)为二异氰酸酯原料,以二羟甲基丙酸(DMPA)和1,4-丁二醇(BDO)为扩链剂,通过丙酮法合成水性聚氨酯(WPU)乳液。研究了PTMG和PCDL、IPDI和HMDI对乳液粒径、膜力学性能和吸水率的影响。结果表明,WPU膜的力学性能和耐水性等受异氰酸酯的分子结构和低聚物二醇的结晶性的影响,以HMDI与PTMG为原料合成的WPU具有较佳的力学性能、耐水性和水蒸气透过率。     

复合薄膜用水性聚氨酯胶粘剂的研究

以聚已二酸1,4-丁二醇酯(PBA)、甲苯二异氰酸酯(TDI)、二羟甲基丙酸(DMPA)等为主要原料合成了水性聚氨酯复膜胶,讨论了亲水性扩链剂DMPA用量对水性聚氨酯复膜胶的稳定性、耐水性、粘接强度等的影响;使用差示扫描量热仪(DSC)和原子力显微镜(AFM)观察了分子结构中的软、硬段微相结构分布。结果表明,当DMPA质量分数占预聚体总质量的2.67%～5.34%时能够制得稳定乳液;水性复膜胶乳液的粘度以及胶膜的吸水率随着亲水性扩链剂DMPA用量的增加而增加,而乳液的粒径随着亲水性扩链剂DMPA用量的增加而减小;硬段含量的增加会降低软段结晶,增加水性聚氨酯复膜胶高分子链的极性和粘接强度,当硬段质量分数为22.79%时,胶膜具有较好的T型剥离强度;提高复合压力能够显著提高T型剥离强度;该复膜胶对聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)膜有着比聚丙烯(OPP)膜更好的粘接效果。     

酰胺基扩链剂改性水性聚氨酯的制备及其性能

以二乙醇胺(DEA)和乙烯基吡咯烷酮(NVP)为原料,合成了N-(2-吡咯烷酮乙基)二乙醇胺(DVP)扩链剂,再以DVP、聚醚二元醇(N220)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、2,2-二羟甲基丙酸(DMPA)、一缩二乙二醇(DEG)为主要原料,合成了不同DVP质量分数的水性聚氨酯。采用FTIR和1HNMR表征了DVP的结构,通过FTIR、TGA分析了改性水性聚氨酯的结构,并测定了其乳液的粒径和胶膜的力学性能、吸水率。结果表明:当w(DVP)=0.5%时,乳液粒径为44 nm时,合成的聚氨酯胶膜综合性能最佳,拉伸强度为21.04 MPa,断裂伸长率为854.6%,失重5%和50%的温度(T5%、T50%)分别为269.9和343.5℃,吸水率为13.41%。与未改性水性聚氨酯相比,DVP扩链的水性聚氨酯在力学性能、耐热性和耐水性均有显著提高。     

扩链剂结构对脂肪族水性PU性能的影响

以六亚甲基二异氰酸酯(HDI)和聚环氧丙烷醚二醇(PPG)为主要原料,二羟甲基丙酸(DMPA)为亲水性扩链剂合成了聚氨酯预聚体,再经过不同小分子扩链剂扩链、乳化制备水性聚氨酯(WPU)乳液,然后与自制交联剂HM交联成膜.研究了不同扩链剂对聚氨酯乳液稳定性及涂膜力学性能的影响.结果表明,以脂肪族二醇扩链的WPU乳液的外观好于芳香族二酚,而芳香族二酚扩链的WPU涂膜力学性能优于脂肪族二醇.     

乙二胺扩链剂对水性聚氨酯性能的影响

以聚醚220、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)为主要原料,二羟甲基丙酸(DMPA)为亲水性扩链剂,丁二醇(BD)和乙二胺(EA)为小分子扩链剂,按不同配比合成了系列水性聚氨酯分散体。主要考察了乙二胺扩链剂用量对水性聚氨酯乳液的稳定性、乳液粒径、粘度以及膜吸水性和力学性能的影响。结果表明,随乙二胺扩链剂用量的增加,乳液粒径增大、分散稳定性变差、粘度减小、胶膜的拉伸强度增加、断裂伸长率减小、耐溶剂性增加、吸水率变化不明显、硬段相Tg升高,软硬段相分离程度增加。胶膜的ATR红外表现为PPG类聚醚型聚氨酯典型的红外光谱。     

黄原胶改性水性聚氨酯的制备及性能

以六亚甲基二异氰酸酯(HDI)与聚酯多元醇(PE-3020)合成了聚氨酯预聚体,再加入扩链剂2,2二羟甲基丙酸、改性剂黄原胶,通过黄原胶中的—OH与HDI中的—N襒C襒O反应合成了黄原胶改性水性聚氨酯(WPU)乳液。采用粒径分析仪、XRD、FTIR等研究了黄原胶添加量对改性WPU胶膜的耐水性、力学性能和乳液粒径等影响。结果表明,当黄原胶的加入质量分数为0.2%时乳液呈半透明状,泛蓝光,乳液粒径均匀,拉伸强度达到17.856 MPa,断裂伸长率489.25%,水接触角为57.5°。通过黄原胶改性,WPU的综合性能得到了显著提高。     

扩链剂对水性聚氨酯胶膜结晶性能的影响

以异佛尔酮二异氰酸脂(IPDI)和聚己二酸丁二醇酯二醇(PBA2000)为原料,采用不同类型的扩链剂制备了一系列水性聚氨酯样品。采用红外光谱、差示扫描量热法对样品的结构和结晶性能进行表征,探讨不同扩链剂对水性聚氨酯结晶性能和力学性能的影响。结果表明,随着扩链剂碳原子数目的增加、支链结构扩链剂比重的减小,水性聚氨酯的结晶性能增加,力学性能明显改善;当混合扩链剂中一缩二乙二醇(DEG)与新戊二醇(NPG)质量比为4∶1时,聚氨酯的结晶度为34.0%,拉伸强度达到32.83 MPa。     

基于水性聚氨酯端氨基测定的二次扩链研究

在准确测定水性聚氨酯分散体端氨基含量的基础上,采用二异氰酸酯对分散状态下的水性聚氨酯分散体进行二次扩链,研究了不同条件下二次扩链前后分散体端氨基含量、涂膜力学性能以及分散体粒径的变化。研究表明:二次扩链剂可以与水性聚氨酯分散体的端氨基反应;二次扩链可大幅度提高涂膜拉伸强度,而涂膜模量略有上升,说明反应形成扩链而非交联;扩链后分散体粒径略有增加,表明二次扩链不影响分散体稳定性。     

磺酸盐亲水扩链剂合成水性聚氨酯

本文以聚四氢呋喃二醇( PTMG)和异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)为基本原料,以乙二胺基磺酸钠(X506)作为亲水扩链剂,用丙酮法制备了磺酸型水性聚氨酯乳液.通过红外光谱(FTIR)表征可知:磺羧基已嵌入聚氨酯中.     

含硫扩链剂改性水性聚氨酯的制备及其性能

以2-巯基乙醇(2-ME)和丙烯酸羟乙酯(HEA)为原料,通过巯基-烯"点击"反应合成了含硫二元醇ME-HEA。并以其为扩链剂,与聚氧化丙烯二醇(PPG)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)等合成系列含硫水性聚氨酯(SWPU)。采用纳米粒度仪、红外光谱仪、电子拉力机等对乳液的粒径、胶膜的热性能、力学性能以及耐水性进行了分析。结果表明:随着ME-HEA质量分数的增加,SWPU胶膜的耐热性能和力学性能有明显的提升。当ME-HEA质量分数为4.3%时,乳液粒径为41.7 nm,胶膜拉伸强度和断裂伸长率分别为34.3 MPa和911.2%,在120℃热氧降解处理后的拉伸强度为处理前的拉伸强度的90.09%,有较好的耐热氧降解性能。