有机硅改性阳离子水性聚氨酯的合成和性能

采用聚醚二元醇(PEG1000)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、阳离子扩链剂N-甲基二乙醇胺(MDEA)、KH560等为主要原料,利用脱水剂乙酰氯对预聚物先进行除水,再通过预聚、扩链、中和、有机硅改性及乳化等工序,合成有机硅改性的阳离子WPU。通过改变合成工艺配方和条件,得到优化的水性聚氨酯合成工艺为:R值为2.0,65℃预聚2 h,80℃扩链1 h,阳离子扩链剂(MDEA)5%,冰乙酸(HAc)中和度为100%。KH560对WPU进行改性的最佳条件为:45℃处理1.5 h,有机硅改性剂6%。对改性前后的阳离子水性聚氨酯进行红外、耐水性、热重、粒径与电镜(SEM)等一系列表征,结果表明确实合成了WPU与改性WPU产品,且改性WPU的耐水性与固色性优于未改性WPU。     

聚酯型水性聚氨酯羊绒抗起毛起球整理剂的合成及应用

以聚己二酸乙二醇-1,4-丁二醇酯二醇(PBA)为软段、二羟甲基丙酸(DMPA)为亲水性扩链剂,与异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)合成水性聚氨酯(WPU)预聚体,通过氨基聚醚嵌段三元共聚硅油(PBS)扩链接枝,制备了系列PBS改性WPU乳液和薄膜.采用红外光谱、胶膜水接触角、吸水率等对WPU结构和薄膜性能进行表征,并对羊绒针织物进行抗起毛起球整理.结果表明,WPU薄膜的耐水性和水接触角随着PBS含量的增大而提高,并且随着PBS含量的增加,羊绒针织物的抗起毛起球性有所改善,可提高1~2级,同时,织物的柔软性、透气性和透湿性良好.     

环氧树脂改性水性聚氨酯的耐水性能

以聚氧化丙烯二醇2000(PPG2000)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、二羟甲基丙酸(DMPA)、1,4-丁二醇(BDO)、三羟甲基丙烷(TMP)和环氧树脂E44等为原料,采用预聚体分散法制备环氧树脂改性水性聚氨酯。通过测试乳液稳定性、黏度、红外分析、热重分析、力学性能、耐水性和接触角等,研究了环氧树脂E44对水性聚氨酯性能的影响,并探索了其在棉织物疏水改性方面的应用性能。结果表明:随着环氧树脂E44含量的增加,WPU乳液黏度增大,胶膜热稳定性能提高,拉伸强度增大,断裂伸长率降低,耐水性能提高。经其处理的棉织物疏水性能得到较大的提高。     

环氧-氨基硅氧烷接枝改性WPU及其应用

以聚酯多元醇、六亚甲基二异氰酸酯、2,2-二羟甲基丙酸为主要原料,用环氧树脂、氨基硅氧烷接枝聚合制备出环氧树脂-氨基硅氧烷复合改性水性聚氨酯(WPU),并将其作为皮革涂饰剂使用。采用傅里叶红外光谱(FT-IR)、X射线衍射仪(XRD)、热重分析仪(TGA)等对成膜进行了结构表征,对乳液的成膜性、耐水性、外观、粒径等进行了分析,且对经其进行表面处理的皮革的抗张强度、撕裂强度、柔软度等进行测试。结果表明:环氧树脂和氨基硅氧烷的复合接枝改性,是提高WPU综合性能的有效办法,拓宽了WPU在皮革涂饰方面的应用。     

有机硅改性聚酯型水性聚氨酯整理剂的制备及应用

以异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、聚己二酸乙二醇-1,4-丁二醇酯二醇(PBA)、二羟甲基丙酸(DMPA)、氨基硅油(AEAPS)为主要原料,乙醇为封端剂,合成聚酯型改性水性聚氨酯乳液(WPU).用红外光谱(FT-IR)、接触角、耐水性及断裂强力测试对WPU的结构和性能进行表征.采用该整理剂对羊绒针织物进行抗起毛起球整理,并测试其性能.结果表明,随着AEAPS用量的增加,聚酯型水性聚氨酯的耐水性得到改善,经WPU整理的羊绒针织物抗起毛起球性能提高1~2级.     

水性聚氨酯改性研究进展

水性聚氨酯(WPU)是一类安全环保的高分子材料,具有环境友好性和多种基材适应性,应用广泛,但其耐候性、耐水性和机械性能欠佳。文章综述近年来WPU改性方式和性能优化的研究进展,包括交联改性、丙烯酸酯改性、有机硅改性、有机氟改性、环氧树脂改性、纳米材料改性、生物质改性和复合改性多种改性方式。同时结合当前国内外WPU的研究技术水平,提出WPU未来长期的主要研究方向应当向绿色环保、低能耗、性能优异、功能多样、价格亲民、高科技含量的趋势发展。     

环氧改性混合聚醚型水性聚氨酯的合成及性能研究

以异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、聚醚多元醇(PPG-220)、聚醚多元醇(PPG-210)、环氧树脂(E-51)、二羟甲基丙酸(DMPA)等为主要原料,合成了一系列环氧树脂改性的水性聚氨酯(WPU)乳液。探讨了环氧树脂加入量和硬段含量对乳液和膜性能的影响。通过傅立叶变换红外光谱(FTIR)、耐化学品及拉伸测试,研究了改性树脂的结构、耐化学品性和力学性能;通过热重(TG)分析研究了聚合物膜的热性能。试验结果表明:一定量的环氧树脂改性可以明显增大聚氨酯的耐水性,且对提高聚氨酯硬段的热稳定性有帮助;随着体系硬段含量的上升,涂膜的吸水率增大,聚合物的耐热性降低。     

氨基硅油改性水性聚氨酯的制备及应用

采用聚醚三元醇310、聚醚二元醇PPG为软段原料,异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)为硬段原料,2,2-双羟甲基丙酸(DMPA)为亲水性扩链剂,利用—NH2与—NCO的反应性,在水性聚氨酯(WPU)预聚体上接入端烷氧基氨基硅油,加水乳化,制备出乳液稳定且乳胶膜耐水性较好的氨基硅油改性WPU共聚物乳液。通过测定WPU共聚物乳液的离心稳定性、黏度、粒径以及乳胶膜的接触角、吸水率等,得到优化的合成工艺:软段原料m(PPG)∶m(GE-310)为2∶1,预聚反应时间90 min,预聚反应温度85℃;氨基硅油改性WPU的最佳工艺为:R值2.4,DMPA质量分数8%,氨基硅油质量分数9%,氨基硅油改性温度20~30℃。     

HMMM共混改性水性聚氨酯的制备和性能研究北大核心

以异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、聚醚二醇等为基本原料,合成水性聚氨酯(WPU)乳液,通过调节六甲氧基亚甲基三聚氰胺树脂(HMMM)的用量,制备共混改性水性聚氨酯。通过T-型剥离强度、力学性能、热性能和耐水、耐溶剂性能分析,探讨了HMMM含量对薄膜性能的影响。研究结果表明:与未改性的聚氨酯膜进行比较,共混改性的聚氨酯薄膜的综合性能有所提升。当HMMM含量为6%时,其共混改性阳离子型聚氨物(YWPU)胶膜的拉伸强度达到11.32MPa;当HMMM含量为10%,其共混改性非离子型聚氨酯(FWPU)胶膜的拉伸强度达到14.23MPa。     

HMMM共混改性水性聚氨酯的制备和性能研究

以异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、聚醚二醇等为基本原料,合成水性聚氨酯(WPU)乳液,通过调节六甲氧基亚甲基三聚氰胺树脂(HMMM)的用量,制备共混改性水性聚氨酯。通过T-型剥离强度、力学性能、热性能和耐水、耐溶剂性能分析,探讨了HMMM含量对薄膜性能的影响。研究结果表明:与未改性的聚氨酯膜进行比较,共混改性的聚氨酯薄膜的综合性能有所提升。当HMMM含量为6%时,其共混改性阳离子型聚氨物(YWPU)胶膜的拉伸强度达到11.32MPa;当HMMM含量为10%,其共混改性非离子型聚氨酯(FWPU)胶膜的拉伸强度达到14.23MPa。     

碳纳米管改性丙烯酸树脂涂饰材料的性能研究

采用混酸对碳纳米管(CNTs)进行改性和纯化,并以此为原料,分别采用物理共混与原位乳液聚合法制备碳纳米管改性丙烯酸树脂皮革涂饰剂,将制备的丙烯酸树脂乳液分别成膜,并对所成薄膜的抗张强度、断裂伸长率、耐水性等进行测定。结果表明:碳纳米管对丙烯酸树脂薄膜有明显的增强增韧效果,随着碳纳米管用量的增加,薄膜的抗张强度、断裂伸长率增加,但耐水性略有下降。采用物理共混法与原位乳液聚合法改性丙烯酸树脂乳液,当CNTs的用量分别为0.04%和0.03%时,改性丙烯酸树脂薄膜的综合性能最好。对改性后的乳液进行超声处理,可使涂膜的抗张强度、断裂伸长率下降,但耐水性略有提高。     

原位聚合法制备水性聚氨酯/改性高岭土复合材料

以接枝在高岭土表面的甲苯二异氰酸酯改性(TDI)、聚醚(N-220)、聚酯(PBA200)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)为主要原料,原位聚合法制备阴离子型水性聚氨酯/改性高岭土复合材料。傅里叶变换红外光谱(FT-IR)对改性高岭土进行表征,差示扫描量热仪、拉力机、扫描电镜(SEM)分别对复合材料胶膜的热性能、力学性能和表面形貌进行了表征,探讨了改性高岭土的含量对复合材料热性能、力学性能、微观形貌和耐水性的影响。结果表明:TDI接枝到高岭土表面,随着改性高岭土含量的增加,聚氨酯的结晶度、机械性能、断裂伸长率和耐水性均有所提高。与聚氨酯相比,当改性高岭土添加量为1.5%时,复合材料的拉伸强度提高了122%,断裂伸长率提高了42.85%。改性高岭土均匀地分布在聚氨酯基体中,提高了其结晶度、耐热性、耐水性、耐酸碱性。     

棉织物用抗皱整理剂水性聚氨酯的制备及应用

采用异氟尔酮二异氰酸酯(IPDI)、聚丙二醇2000(PPG)、二羟甲基丙酸(DMPA)、中和剂(TEA)、硅烷偶联剂(APTS)等为原料,成功制备了硅烷偶联剂封端改性水性聚氨酯(WPU)。以WPU乳液性能和WPU抗皱整理棉织物的性能为指标,对制备工艺中单体预聚时间、改性剂用量、反应中和度、亲水扩链剂用量及R值进行了优化。结果表明,单体预聚时间3 h、硅烷偶联剂用量为计算理论值、中和度110%、DMPA质量分数5.6%、R值1.6时,傅里叶红外光谱(FT-IR)显示棉织物WPU改性成功。与整理前的织物相比,WPU抗皱整理棉织物的结晶形态无较大改变,虽白度和弹性有下降,但织物光滑性和柔软性有较大提高,折皱回复角提升65.6%,强力保留率达86.2%。WPU抗皱整理织物的强力保留率具有显著优势。     

铸铁表面涂装防粘涂层的研究

研究了FEP涂料(全氟乙烯-丙烯共聚物)在铸铁表面的涂装和铸铁表面不同的预处理方式、塑化工艺对涂层性能的影响.实验结果表明:对大型铸件表面采用磷化处理、冷水冷却,可有效提高涂层的性能;选择适当的涂装工艺,可使铸铁表面的FEP涂层具有优异的硬度、附着力、热冲击性能和耐水性.     

羧酸/磺酸盐型水性聚氨酯的性能研究

以N,N-(2-羟乙基)-2-氨基乙磺酸钠(BES-Na)和二羟甲基丙酸(DMPA)作为亲水扩链剂制备了一系列羧酸/磺酸盐型水性聚氨酯,采用DSC对其进行分析,并研究了不同BES-Na含量对水性聚氨酯乳液的外观、稳定性、黏度、平均粒径和薄膜的力学性能、硬度和吸水率的影响。结果表明:制备的WPU在45℃附近出现一个软段熔融吸热峰,WPU乳液外观和稳定性较好,平均粒径在75～110 nm。随着磺酸盐BES-Na含量的增大,乳液黏度增大,薄膜的拉伸强度和断裂伸长率提高,硬度增大,吸水率也逐渐提高。     

酯交换法改性低溶剂羟基丙烯酸分散体的制备及其应用

采用叔碳酸缩水甘油酯(E10P)与丙烯酸进行酯交换反应,产物的端羟基与丙烯酸的羧基进行缩聚反应,丙烯酸另一端的不饱和双键再与其他丙烯酸酯类单体进行共聚反应,达到改性羟基丙烯酸分散体的目的。改性后的羟基丙烯酸分散体水性清漆丰满度高、光泽优、硬度高、附着力好、耐冲击性能好,具有良好的耐水性和耐丙酮性能。     

环保型阻燃织物整理剂的制备及性能

采用甲醛、二乙醇胺和亚磷酸二乙酯为原料,合成了阻燃单体N,N-二(2-羟乙基)氨甲基膦酸二乙酯(BHAPE),然后以BHAPE、聚氧化丙烯二醇(PPG2000)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、二羟甲基丙酸(DMPA)、1,4-丁二醇(BDO)和三羟甲基丙烷(TMP)为主要原料制备阻燃水性聚氨酯(WPU),并对棉织物进行整理。测试了阻燃水性聚氨酯的性能,研究了BHAPE质量分数对水性聚氨酯乳液、胶膜及整理后棉织物性能的影响。结果表明:试验成功地制备了BHAPE改性WPU整理剂;随着BHAPE用量的增加,改性WPU胶膜及其整理后的棉织物残炭量均增加,棉织物极限氧指数从17.8%提高到20.6%,阻燃性能优异。     

水性聚氨酯的制备及其在体育器材中的应用

分析了水性聚氨酯(WPU)的制备及其在体育器材中的应用.通过预聚、扩链和改性、交联及中和乳化反应制备水性聚氨酯,使其自然干燥成膜,烘烤备用.运用万能试验机测试薄膜的拉伸强度,并测定其存储、pH值、离心和耐电解质等稳定性.采用热重分析仪测定薄膜的热稳定性,并进行吸水率以及透水汽性能测试.试验结果表明:在水性聚氨酯树脂内引入2% ~ 10%的聚醚改性聚硅氧烷(PO-PDMS),薄膜各项性能优异,适用于篮球、运动手套等体育器材.     

阴离子型水性聚氨酯-丙烯酸酯复合乳液的合成与性能研究

采用无皂乳液聚合的方法,制备出了具有核壳结构的水性聚氨酯-丙烯酸酯复合乳液(PUA)。通过对乳液的黏度、粒径、涂膜的耐水性、机械性能和热性能等的测定,讨论了阴离子水性聚氨酯的用量对PUA乳液和涂膜性能的影响。结果显示:在水性聚氨酯用量为50%时,随着水性聚氨酯用量的增加,乳液的粒径逐渐下降、表观黏度上升;PUA乳液涂膜的耐水性、机械性能和热稳定性以及附着力、抗冲击强度、硬度和柔韧性较好。     

纳米二氧化钛对木器硝基涂料性能的影响研究

采用纳米TiO_2对硝基涂料进行改性,并对改性后的木器硝基涂料涂层的力学性能(耐磨性、硬度、附着力和抗冲击性能)和光学性能进行测试,探究纳米TiO_2对涂膜的力学性能与光学性能的影响。结果表明:实验中纳米TiO_2添加量的不同对涂膜硬度和附着力没有产生显著影响,添加量为0.1 g时涂膜耐磨性较好并处于亚光状态,此时纳米TiO_2与涂料的质量比为1:30。当进一步使用0.01 g烷基烯酮二聚体对0.1 g纳米TiO_2进行表面修饰后,得到的涂膜性能达到最佳,此时涂膜硬度为HB、附着力为1级、磨耗值为0.024 g、光泽度为19%。该研究丰富了无机纳米粒子(TiO_2)改性硝基涂料的应用范围。