多重交联UV固化水性聚氨酯木器涂料的研制

通过UV固化和有机硅交联改性及多官能度扩链剂的引入,研制了多重交联UV固化水性聚氨酯木器涂料。形成的涂膜在UV固化前即具有较好的涂膜强度和机械性能,耐沾污;经UV固化后,涂膜具有更加优异的耐水性、耐醇性、耐磨性和耐干热性,以及良好的硬度和装饰效果。     

无皂乳液聚合制备PUA乳液的稳定性研究

采用无皂乳液聚合法制备丙烯酸酯一聚氨酯复合乳液（PUA）。HEMA作为交联剂引入到聚氨酯主链上,利用核壳交联制得复合乳液。研究了不同的合成工艺、丙烯酸酯单体、DMPA及HEMA含量,引发剂种类等对乳液稳定性的影响。研究发现,将丙烯酸酯单体溶胀于水性聚氨酯乳液中再进行聚合可大大提高乳液的稳定性;采用1．0％～12％的AIBN为引发剂、DMPA质量分数为4．5％、HEMA质量分数为4．0％～4．5％、丙烯酸酯单体质量分数为30％时,可制得外观及稳定性良好的PUA复合乳液。     

辐射聚合制备核壳交联型的氟改性聚氨酯/丙烯酸酯复合乳液

将三羟甲基丙烷单烯丙基醚(TMPME)作为扩链剂引入到聚氨酯分子主链中合成出水性聚氨酯乳液,之后将其与含氟的甲基丙烯酸六氟丁酯(HFBMA)物理共混形成核壳型的聚氨酯/丙烯酸酯(PUA)复合乳液,通过~(60)Co射线引发核中HFBMA的双键与壳中聚氨酯TMPME侧链上的双键发生反应,从而使作为核的含氟丙烯酸酯和作为壳的聚氨酯产生核壳间的交联。与传统的PUA核壳乳液相比,此种核壳交联的乳液在成膜时,由于聚氨酯分子链和丙烯酸酯分子链之间存在化学键的连接,增强了聚丙烯酸酯和聚氨酯分子水平上的相容性,因此PUA涂膜的硬度、力学性能和耐候性得到大幅提高。而氟的引入使得PUA涂膜具有良好的耐水解性和耐化学品性。     

辐射聚合制备聚氨酯/丙烯酸酯复合乳液

基于无溶剂法运用辐射聚合制备出氟改性聚氨酯/丙烯酸酯乳液。通过60Co射线引发丙烯酸酯单体聚合且接枝于聚氨酯侧链上,测试结果表明此法获得的PUA涂膜性能优异,大幅提升了涂膜的硬度和力学性能。而氟改性的PUA涂膜具有良好的耐水性。整个反应过程不使用有机溶剂,对环境无害,且辐射加工在我国属新兴的绿色环保加工产业,对合成革用聚氨酯从溶剂型向水性的变革具有重要意义。     

UV固化聚氨酯改性环氧丙烯酸酯的制备

通过聚氨酯丙烯酸酯(PUA)预聚物中的端-NCO与双酚F型环氧丙烯酸酯(BPF-EA)低聚物中的侧-OH反应,制备了一种光活性聚氨酯改性环氧丙烯酸酯(PMEA)低聚物。将两种低聚物与活性稀释剂以及光引发剂均匀混合并进行了UV固化。研究了EA和PMEA低聚物及固化膜的性能。结果表明,制备的BPF-EA低聚物与自制的双酚A型环氧丙烯酸酯低聚物相比黏度大幅下降。EA和PMEA固化膜具有高的交联密度、良好的附着力以及优异的耐化学品性能。由于PUA预聚物的引入,聚合物链中具有一定量的柔性基团,PMEA固化膜的铅笔硬度、热稳定性和拉伸强度略有下降,断裂伸长率明显增加。固化膜的柔韧性变好。其中,以20%(质量分数)TPGDA为稀释剂配制的UV固化涂料,固化膜的综合性能最好。     

低黏度柔性UV固化环氧丙烯酸酯的合成及性能研究

使用含有脂肪长链柔性链段的月桂二酸（DDDA）及1,4-丁二醇二缩水甘油醚（BDDGE）,对环氧树脂（E-51）进行降黏增韧改性,再与甲基丙烯酸酐（MA2O）酯化,制备了低黏度柔性UV固化环氧丙烯酸酯。研究了不同反应条件及BDDGE用量对改性环氧丙烯酸酯及涂膜性能的影响,得出了适宜的反应条件。通过红外光谱和热重分析对产物及涂膜进行了测试,结果表明：改性环氧丙烯酸树脂的柔韧性明显增加,涂膜铅笔硬度为3H,附着力为1级,柔韧性1 mm,耐冲击性50 cm,涂膜耐水性较优,但耐热性稍有下降。     

铝箔用丙烯酸酯接枝环氧树脂防腐涂料的合成研究

文章通过丙烯酸酯类单体和环氧树脂（E-44）接枝聚合,制备环氧-丙烯酸酯树脂涂料作为铝箔的防腐涂层。同时研究了接枝温度,环氧树脂用量对环氧-丙烯酸酯树脂的透明性的影响;引发剂用量对环氧-丙烯酸酯树脂的玻璃化转变温度（Tg）和分子量（Mn）的影响;环氧树脂用量对环氧-丙烯酸酯树脂涂膜性能的影响。     

聚氨酯-丙烯酸酯复合乳液成功合成

聚氨酯-丙烯酸酯复合乳液虽然较单一乳液的性能有很大改善,但是其涂膜的硬度、耐水性、耐化学品性还难以满足高档水性木器涂料的要求。最近,湖南大学化学化工学院在聚氨酯-丙烯酸酯复合乳液中,以不同方式加入环氧树脂,分别制备了物理共混和化学共聚的聚氨酯-丙烯酸酯-环氧树脂复合乳液（PUEA）,着重研究了环氧树脂加入方式、用量等对乳液及涂膜性能的影响。发现环氧树脂对于涂膜的硬度、耐水性、耐化学品性等有明显改进．研究还表明,环氧树脂的质量分数在3％～4％为宜。近年许多研究者利用PU乳液和PA乳液性能上具有的良好互补作用,共聚制备聚氨酯-丙烯酸酯（PUA）复合乳液;在先前的PUA复合乳液研究基础上,加入环氧树脂,合成环氧树脂改性的聚氨酯-丙烯酸酯（PUEA）复合乳液,可使其涂膜的吸水率显著降低,硬度与其他有关性能也有一定提高。     

光/湿双固化聚氨酯热熔胶的制备与性能研究

以多元醇、异氰酸酯、含羟基丙烯酸酯和光引发剂等为原料,制备了PET(聚酯)基材粘接用光/湿双固化PU(聚氨酯)-PUA(聚氨酯丙烯酸酯)型反应性HMA(热熔胶)。研究结果表明:该HMA中同时含有可光固化基团(C=C)和可湿固化基团(-NCO);当n(C=C)∶n(-NCO)=20∶80、w(复合光引发剂)=1.5%~2.0%和引入甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)时,相应HMA具有较高的初始强度和最终强度;光/湿双固化HMA的透明度高于湿固化HMA,说明UV固化是增加光/湿双固化HMA透明度的主要原因。     

环氧丙烯酸酯改性光固化水性聚氨酯的合成及性能研究

采用环氧丙烯酸酯（PPG-EA）、甲苯-2,4-二异氰酸酯（TDI）、聚丙二醇（PPG）、二羟甲基丙酸（DM-PA）和丙烯酸羟乙酯（HEA）等制备了环氧丙烯酸酯改性光固化水性聚氨酯乳液（WPU）;研究了改性环氧丙烯酸酯用量、DMPA用量、n（—NCO）∶n（—OH）对乳液及涂膜性能的影响。结果表明：通过环氧丙烯酸酯改性的水性聚氨酯涂膜具有硬度高、耐水性和力学性能好的特点,并且克服了环氧树脂直接用于水性聚氨酯改性制备的乳液贮存稳定性差的不足。当改性环氧丙烯酸酯用量为6%-10%、DMPA用量为5.5%-7.5%、n（—NCO）∶n（—OH）为1.3-1.4时,UV固化水性聚氨酯乳液的综合性能较好。     

复合薄膜用双组分水性聚氨酯胶黏剂的制备和性能

制备了复合薄膜用双组分水性聚氨酯胶黏剂,初步研究了两种外加型交联剂环氧树脂6360、三聚氰胺-甲醛树脂对胶黏剂性能的影响。红外谱图和差示扫描量热法分析的结果表明在双组分水性聚氨酯胶黏剂中水性聚氨酯和交联剂发生了交联反应。外加交联剂可增加水性聚氨酯胶黏剂的交联度和黏度,从而有效提高胶黏剂的T型剥离强度和耐溶剂性能。环氧树脂较佳加入量在5%左右而三聚氰胺-甲醛树脂约为10%。由双组分水性聚氨酯胶黏剂黏合的PET/PE薄膜在较高温度下适当处理一段时间,其黏合效果更佳。     

环氧改性水性聚氨酯的合成工艺及性能

采用甲苯二异氰酸酯(TDI-80)、聚醚二醇(N220)、二羟甲基丙酸((DMPA)、环氧树脂和丙烯酸羟丙酯(HPA)为主要原料,合成了环氧改性的水性聚氨酯乳液。研究了反应温度、乳化分散速度、中和度和环氧树脂的用量对乳液及涂膜性能的影响。结果表明:当乳化分散速度为4 000~5 000 r/min,中和度为90%~95%,环氧树脂的添加量为4%~6%时,可得到性能较好的乳液。通过环氧树脂改性的水性聚氨酯涂膜具有硬度高、耐水性和力学性能好的特点。     

丙烯酸改性水性聚氨酯合成方法

介绍了聚氨酯预聚物分散制各水性聚氨酯的方法，讨论了丙烯酸酯改性对水性聚氨酯涂膜的性能影响。分析了亲水性物质、交联剂、扩链剂、引发剂、中和剂、有机溶剂等对水性聚氨酯涂膜外观及性能的影响。     

聚氨酯改性环氧树脂胶粘剂的制备及性能研究

由端-NCO基聚氨酯(PU)预聚物与环氧树脂反应,制备了PU接枝改性环氧树脂。着重探讨了PU预聚物的含量、活性稀释剂的含量和异氰酸酯结构等因素,对改性环氧树脂的粘度和粘接性能的影响。实验结果表明,该改性环氧树脂的粘度随着PU预聚物含量的增加而逐渐增大,随着活性稀释剂含量的增加而逐渐降低,而且在相同的条件下,用不同的二异氰酸酯改性环氧树脂的粘度大小次序为:IPDI型>MDI型>TDI型;该改性环氧树脂在PU预聚物含量为20%时,对铝片/铝片的剪切强度最大(7.82 MPa);在PU预聚物含量为10%时,对铁片/铁片的剪切强度最大(11.70 MPa),而且TDI型和IPDI型改性环氧树脂的粘接性能明显好于MDI型改性环氧树脂。     

Mechanistic investigation of the simultaneous addition and free-radical polymerization in batch miniemulsion droplets: Monte Carlo simulation versus experimental data in polyurethane/acrylic systems

A detailed kinetic Monte Carlo simulation was used to predict the characteristics of the batch miniemulsion polymerization of an isocyanate and an acrylic monomer mixture that contains a hydroxyl functional monomer (HEMA). The simulation takes into account the simultaneous polyaddition of the polyurethane prepolymer with the hydroxyl group of HEMA and the free radical polymerization of the acrylic monomers and all reactions in aqueous and polymer particle phases. The model has been assessed by batch miniemulsion polymerizations carried out using an aliphatic isocyanate prepolymer, n-butyl acrylate, 2-hydroxyethyl methacrylate monomers and potassium persulfate as an initiator. It was found that partitioning of water had a significant effect on both kinetics and microstructure of the resulting polymer. Evolution of different species of PU prepolymer produced in the reaction and the sol and gel fractions revealed that the terminal pendent double bond of the HEMA in polymer chains has significantly lower reactivity than that of the HEMA free monomer. Detailed information on gel microstructure has been derived in the model by both distribution of molecular weight between crosslinking points in acrylic chains and distribution of chain extension of PU prepolymers. These crosslinking density distributions can be related to mechanical and adhesive properties of the polymer.     

纳米PANI-DBSA/EA/PU互穿网络导电膜的制备及其性能

用原位乳液聚合法在环氧丙烯酸树脂(EA)中合成了十二烷基苯磺酸掺杂的纳米聚苯胺(PNAI-DBSA),纳米PNAI-DBSA/EA混合物与蓖麻油聚氨酯(PU)预聚体、交联剂(苯乙烯、丙烯腈)等混合后,在引发剂过氧化苯甲酰(BPO)的作用下形成了纳米PANI-DBSA/EA/PU互穿网络导电复合膜。通过测定电导率和拉伸强度,研究了PANI-DBSA含量、交联剂及偶联剂的种类和用量以及BPO用量对复合膜导电和力学性能的影响。结果表明:在PANI-DBSA含量为12.5%、苯乙烯含量为60%、KH-550用量为3%、BPO用量为0.4%时,复合膜的电导率达2×10 ^-5 S/m,拉伸强度为15.8 MPa。     

高固含量水性聚氨酯分散体的合成

引　言水性聚氨酯是水溶型、水分散型和水乳化型聚氨酯的统称 .水性聚氨酯与溶剂型相比较 ,具有生产、运输和使用安全 ,不污染环境的优点 ,在涂料、黏合剂和皮革涂饰剂等方面的应用备受重视[1] ,成为近 10年来全世界的研究热点 .水性聚氨酯的弱点是其制成的涂料和涂饰剂的机械性能、耐水性不如溶剂型聚氨酯 .克服这些弱点 ,是近年来各国研究者努力的方向[2 ] .在改善水性聚氨酯性能方面有大量研究报道 ,诸如降低亲水基团含量 ,增大乳液粒径 ,采用强力机械分散增加乳液贮存稳定性 ,改善乳液对涂膜基材表面的润湿性、黏附力等等[3] .但很少见…     

二缩水甘油二甘醇胺封端聚氨酯/环氧树脂复合体系的热力学性能研究

以二缩水甘油二甘醇胺(DGDGA)作为端-NCO型聚氨酯(PU)预聚体的封端剂,合成出了具有高反应活性的二缩水甘油二甘醇胺封端的聚氨酯(DGDGAPU)。并用其改性环氧树脂,得到了固化速度匹配、相容性好的聚氨酯/环氧树脂复合体系。采用红外光谱(FT-IR)法对其结构进行表征,采用TG研究其热性能,通过冲击、压缩等方法研究其力学性能,并用SEM分析发现其形成了交联紧密的DGDGAPU/EP网络。结果表明,在加入50%环氧树脂时体系力学性能最佳。     

Surfactant-free core–shell hybrid latexes from soybean oil-based waterborne polyurethanes and poly(styrene-butyl acrylate)

Novel surfactant-free core–shell hybrid latexes have been successfully synthesized by seeded emulsion polymerization of 10–60 wt% vinyl monomers (styrene and butyl acrylate) in the presence of a soybean oil-based waterborne polyurethane (PU) dispersion as seed particles. The soybean oil-based waterborne polyurethanes, synthesized by reacting isophorone diisocyanate with methoxylated soybean oil polyols and dimethylol propionic acid, form the latex shell, serve as a polymeric high molecular weight emulsifier, while the vinyl polymers form the core. The structures and thermal and mechanical properties of the PU dispersions and the resulting core–shell latexes have been characterized by transmission electron microscopy (TEM), differential scanning calorimetry (DSC), thermal gravimetric analysis (TGA) and measurement of the mechanical properties. The core–shell hybrid latex films show a significant increase in thermal stability and mechanical properties when compared with the pure polyurethane films, and exhibit a change in mechanical behavior from elastomeric polymers to tough and hard plastics, due to grafting and crosslinking in the hybrid latexes.     

Crosslinked polyurethane–epoxy hybrid emulsion with core–shell structure

An epoxy resin was used to prepare crosslinked polyurethane hybrid emulsion through the blocked NCO prepolymer mixing process. Due to their hydrophobicity, the amine chain extender, blocked –NCO, and epoxy are located inside the emulsion particles. Thus, the crosslinking reaction occurs mostly in the interior of the particles. In this way, the crosslinking density of the resin is increased without the use of solidifying agents or heating during film formation, and the stability of the emulsions remains uninfluenced. The effects of the type of amine chain extender and the type, dosage, and addition mode of the epoxy resin were studied in terms of mechanical properties and swelling properties in water and toluene of the cast films. Additionally, the stability of the single-pack hybrid emulsion was studied. The results showed that the sample prepared with diethylene triamine had good stability, chemical resistance, and high mechanical strength. The modulus and water resistance of the films increased with the epoxy resin content, which could reach 20 wt%. The type of amine chain extender affected the stability of the emulsions significantly. The molar ratio of NH/NCO at 1:1 led to the best film performance. The optimal temperature of the chain-extension reaction was approximately 80°C. The hybrid emulsions could be stored for at least 6 months without apparent performance changes.