三异丙醇胺交联改性阳离子水性聚氨酯封底漆的合成及其性能

以三异丙醇胺(TIPA)为交联剂制备了不同交联度的阳离子型水性聚氨酯(CWPU)。用红外表征其结构,并分别对CWPU乳液的粒径分布和胶膜的机械性能、热学性能以及耐水性进行了测试。结果表明:随着TIPA含量的增加,CWPU乳液的平均粒径先减小后增大,胶膜硬度增加,拉伸强度增大,软段玻璃化转变温度提高,耐水性和耐热性提升。当TIPA加入量为1.80%时,胶膜机械性能最优,拉伸强度达17.5 MPa,硬度达邵D65,耐热性也最好;当TIPA加入含量为1.35%时,胶膜耐水性最好,96 h吸水率为4.2%,并且乳液粒径较小,较适合作木器封底漆。     

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。     

羟基硅油改性磺酸型水性聚氨酯的合成及性能

以磺酸型聚酯二元醇(BY3301)、甲苯二异氰酸酯(TDI)为主要原料,羟基硅油为改性剂,三羟甲基丙烷(TMP)为交联剂,合成了羟基硅油改性磺酸型水性聚氨酯。采用FTIR、TG、数显黏度计、纳米粒度仪表征了聚合物的结构与性能,探讨了羟基硅油含量对乳液及胶膜性能的影响。结果表明:随着羟基硅油含量增加,乳液粒径增大,黏度降低;胶膜表面水接触角增大,吸水率先减小后增大;胶膜拉伸强度增强,断裂伸长率先增大后减小。当羟基硅油占预聚体质量的3%时,聚合物性能最佳,其乳液粒径为85.1 nm,黏度为114.5 mPa·s,胶膜水接触角为91.7?,拉伸强度为14.78 MPa,断裂伸长率为427%,24 h吸水率仅为5.61%,由TG曲线可知,胶膜质量损失5%时,对应温度为269.9℃,较之改性前提高17.3℃。     

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。     

聚氨酯硬段含量变化对酪素/聚氨酯乳液及胶膜性能的影响

以异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、聚四氢呋喃醚二醇(PTMEG1000)、二羟甲基丙酸(DMPA)、一缩二乙二醇(DEG)等为主要原料,固定酪素与聚氨酯的比例,通过改变聚氨酯硬段含量,制备出系列酪素/聚氨酯乳液(CWPU)。讨论了聚氨酯硬段含量的变化对CWPU状态、胶膜力学性能和热机械性能的影响。结果表明,随着聚氨酯硬段含量增加,聚氨酯分子之间、聚氨酯与酪素分子之间的氢键作用力增大,CWPU的粒径增大,分布变宽,乳液的粒径主要分布在100 nm左右;拉伸性能先增大后减小,硬段含量为64.61%时的拉伸强度达到41.75 MPa,断裂伸长率为344.75%。     

阳离子型水性聚氨酯耐热性及力学性能研究

以丙三醇和马来酸酐为原料合成亲水性UV固化交联剂(丙三醇-马来酸酐低聚物)(MLGLY),以均苯四甲酸酐和乙醇胺为原料合成二羟基均苯酰亚胺(HEPMI);再以二环己基甲烷二异氰酸酯(H12MDI)、六亚甲基二异氰酸酯(HDI)、聚氧化丙烯二醇(PPG-600)、N-甲基二乙醇胺(MDEA)、HEPMI、MLGLY等为主要原料,制备了一系列聚酰亚胺改性阳离子型水性聚氨酯(WPU)。讨论了HEPMI含量对WPU膜的力学性能和耐热性能的影响。结果表明,HEPMI含量增加能明显改善WPU膜的耐热性和力学性能。     

三聚氰胺改性水性聚氨酯乳液的制备与性能

以甲苯二异氰酸酯接枝三聚氰胺(T-M)、聚醚N-210、聚醚N-220、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)为原料,采用原位聚合法制备了三聚氰胺改性水性聚氨酯乳液及其固化胶膜。用傅里叶变换红外光谱表征了T-M和产物。考察了T-M含量与乳液黏度及粒径的关系。采用差示扫描量热仪(DSC)、热重分析仪、拉力机和扫描电镜探讨了T-M含量对胶膜热性能、力学性能和微观形貌的影响。结果表明,随着T-M含量增加,乳液平均粒径增大,并且粒径分布变宽,黏度降低;胶膜的热稳定性和耐水性均有所提高,拉伸强度先增大后减小,断裂伸长率降低。与纯聚氨酯胶膜相比,当T-M添加量为3.0%时,改性材料拉伸强度提高了110%,断裂伸长率下降了1/2,失重50%时的热分解温度提高了8.4°C。     

丙烯酸酯含量对水性聚氨酯性能的影响

采用无皂种子乳液聚合法,以甲苯二异氰酸酯(TDI)、聚酯多元醇、二羟甲基丙酸(DMPA)和甲基丙烯酸甲酯(MMA)、丙烯酸丁酯(BA)等为主要原料合成丙烯酸酯-水性聚氨酯复合乳液,考察了丙烯酸酯含量对水性聚氨酯乳液粒径、运动黏度、胶膜的耐水性和力学性能的影响。试验结果表明,随着丙烯酸酯含量的增加,复合乳液的粒径增大,运动黏度减小,胶膜的耐水性和拉伸强度提高,但胶膜的断裂伸长率有所降低,适宜的丙烯酸酯用量为40%～50%。     

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。     

亲水扩链剂含量对磺酸型高固含量聚氨酯乳液及胶膜性能的影响

以聚(四氢呋喃-co-氧化丙烯)二醇(Ng210)和异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)为原料,以1,2-二羟基-3-丙磺酸钠(DHPA)为亲水扩链剂制得了高固含量聚氨酯乳液.分析了DHPA含量对乳液及胶膜性能的影响.结果表明:随着DHPA含量的增大,胶粒平均粒径逐渐减小,多分散性变窄,固含量不断增大.当DHPA含量为6%时,乳液的固含量最高达59%.;随着DHPA含量的继续增大,胶膜的拉伸强度逐渐增大,断裂伸长率先增大后减小,而胶膜的热稳定性没有明显变化.