单组分水性聚氨酯涂料的制备与性能研究

以异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)或甲苯-2,4-二异氰酸酯(TDI)、聚醚多元醇(GE220)和二羟甲基丙酸(DMPA)为主要原料,制得不含有机溶剂的单组分水性聚氨酯分散液,研究了NCO/OH的摩尔比和DMPA含量对水性聚氨酯分散液及其成膜后性能的影响。结果表明,当NCO/OH(摩尔比)=1.8,DMPA与GE220比值为2时,水性聚氨酯分散液的物理性能及其成膜后的力学性能最佳。     

高性能水性聚氨酯弹性体制备及在水性油墨中的应用

以聚四亚甲基醚二醇(PTMEG)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、二羟甲基丙酸(DMPA)和三羟甲基丙烷(TMP)为主要原料,通过预聚物分散法制备出高性能水性聚氨酯弹性体。研究了R值[n(—NCO)∶n(—OH)]的变化,并着重考察了TMP用量对乳液外观、黏度、抗水性、稳定性和断裂伸长率等影响。结果表明:当R值=1.6、TMP=1.8%(wt,质量分数)时,制得的水性聚氨酯弹性油墨具有最佳的性能。     

聚己内酯三醇型水性聚氨酯胶黏剂的合成及性能

以三羟甲基丙烷(TMP)引发ε-己内酯(ε-CL)开环聚合,制得支化结构的聚己内酯三醇(PCL),以此为软段,异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、二羟甲基丙酸(DMPA)为主要原料,合成了主链为交联结构的水性聚氨酯胶黏剂(WPU)。讨论了R值(NCO/OH)、DMPA含量,聚己内酯三醇相对分子质量对水性聚氨酯乳液及胶膜性能的影响。结果表明,当R值为2.5、二羟甲基丙酸的质量分数为4%~5%、聚己内酯三醇的相对分子质量为1500、中和度为100%时,制得的乳液贮存稳定,粒径较小,胶膜的成膜手感较好,并具有较好的耐水性及力学性能。胶膜在270℃以下具有较好的热稳定性。     

水性聚氨酯胶粘剂及其在包装领域的应用

分析了反应原料及其用量对水性聚氨酯乳液性能的影响,综述了水性聚氨酯胶粘剂研究进展及其在包装领域的应用,指出初始异氰酸基(NCO)与羟基(OH)摩尔比为3.5,总量的异氰酸基(NCO)与羟基(OH)摩尔比在1.2～1.8之间,中和剂三乙胺(TEA)与二羟甲基丙酸(DMPA)的摩尔比为(0.73～0.78): 1,有机锡类催化剂用量在0.1%～0.2%之间,DMPA含量在3%～8%之间,水性聚氨酯乳液性具有较优异的性能.     

聚二甲基硅氧烷-水性聚氨酯的合成与性能

为了提高水性聚氨酯的耐水性和耐候性,文中以羟烷基聚二甲基硅氧烷(PDMS)和聚己二酸丁二醇酯二醇(PBA)为混合软段,间苯二亚甲基二异氰酸酯(XDI)和1,4-丁二醇(BDO)、二羟甲基丙酸(DMPA)为硬段,采用二步本体法合成一系列的聚二甲基硅氧烷-水性聚氨酯(Si-XWPUs),研究了PDMS在软段中的含量对水性聚氨酯的表面性能、力学性能和耐水性的影响。研究发现,随着PDMS在软段中的含量从0%到20%逐渐增加,Si-XWPUs的微相分离程度略有提高,拉伸强度均达到10 MPa以上,作为涂层材料均具有较好的力学性能。同时,随PDMS在软段中比例的升高,Si-XWPUs薄膜表面Si元素的百分比呈增加趋势,并且表面的Si/C含量远远高于本体中理论Si/C含量,最高的迁移率达24倍,表现出良好的疏水性,同时吸水率降低。     

DMPA含量对具有软段结晶性水性聚氨酯性能的影响

采用预聚体分散法,以DMPA作为亲水性单体,合成了一系列具有软段结晶性水性聚氨酯乳液(WPU)。通过FT-IR、粒径测量仪、接触角测量仪、XRD等对乳液性能和涂膜性能进行了表征。实验结果表明:乳液的粒径随DMPA含量的增加而减小,zeta电位和黏度随之增大;涂膜的接触角和断裂伸长率随DMPA含量的增加而减小,拉伸强度随DMPA含量的增加而增加;软段微区的结晶性能随着DMPA含量的增加而减小,当DMPA质量分数增加至5.6%时,软段微区表现出非晶态。     

环氧改性水性聚氨酯的合成及因素分析

用异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、聚丙二醇2000(PPG2000)、2,2-双(羟甲基)丙酸(DMPA)为主要原料合成预聚体,环氧树脂(E44)开环合成环氧改性水性聚氨酯(EWPU),考察了不同影响因素对EWPU乳液及胶膜性能的影响。首先,通过FT-IR证实了环氧改性水性聚氨酯的合成;然后,经过TG测试证明了改性后水性聚氨酯耐热性能优于水性聚氨酯;最后详细探究了DMPA量、—NCO与—OH的摩尔比(R值)、硬单体配比以及环氧量对EWPU乳液粒径、贮存稳定性、涂膜耐水性、涂膜耐磨性和力学性能的影响。结果表明,当DMPA量为5%、R值为1.5、硬单体配比为35%、EP量为8%时,EWPU乳液的综合性能最优。     

MI基水性聚氨酯乳液的制备与性能

采用聚碳酸酯二醇(PCDL),2,4-二苯基甲烷二异氰酸酯与4,4-二苯基甲烷二异氰酸酯混合物(MI)、二羟甲基丙酸(DMPA),三乙胺(TEA)为主要原料,并分别以三羟甲基丙烷(TMP),甘油(GLY)、二乙二醇(DEG)及1,4丁二醇(BDO)为封端剂合成了一系列水性聚氨酯乳液。讨论了物料种类,配比及工艺条件等因素对乳液和胶膜性能的影响。当n(-NCO)/n(-OH)比值为1.6,DMPA含量为6%,中和度100%,以TMP为封端剂,乳液和胶膜的综合性能都达到最佳。     

包装复合膜用松香改性水性聚氨酯胶粘剂

利用松香改性水性聚氨酯胶粘剂,研究了二羟甲基丙酸(DMPA)用量、NCO/OH值、松香用量对乳液性能的影响,比较了改性前后该胶粘荆对多种塑料薄膜的粘接性能.实验结果表明改性后的胶粘剂对多种塑料薄膜具有较强的粘接能力.     

正交试验优选水性聚氨酯合成的最佳工艺条件

以聚酯多元醇、甲苯二异氰酸酯TDI、二羟基甲基丙酸DMPA为主要原料合成了水性聚氨酯。以聚酯多元醇的种类、n(NCO):n(OH)和DMPA含量为主要影响因素,并以各因素对BOPP薄膜剥离强度的影响为考核指标,采用L9(33)正交试验优选水性聚氨酯合成的最佳工艺条件。研究结果表明:当树脂为聚己二酸1,4丁二醇酯二醇、n(NCO):n(OH)为1.3,DMPA的添加质量分数为10%时,所制得的水性聚氨酯对BOPP薄膜的黏结性能最好。     

湿固化聚氨酯包装胶粘剂的研究

以1,4-丁二醇(BDO)为扩链剂,以三羟甲基丙烷(TMP)为交联剂,得到湿固化的单组分聚氨酯胶粘剂.研究了总NCO/OH摩尔比、BDO、TMP的量和固化时间对胶粘剂性能的影响.结果表明,当总NCO/OH摩尔比为1.4,BDO的量为14%、TMP的量为4%,固化时间为10h,该胶粘剂对APET包装膜粘结性能好.     

水性紫外线固化光油的研究

采用甲苯二异氰酸酯、聚酯二元醇、二羟甲基丙酸和丙烯酸羟乙酯合成水性阴离子型聚氨酯丙烯酸酯,用傅立叶红外光谱( FTIR) 证实了该聚合物的结构.实验证明当NCO与OH物质的量比值为1.5,DMPA质量分数为5%时,所制得的聚氨酯丙烯酸酯乳液,外观和稳定性最好.最终制得水性UV光油,通过优化配方已达到普通UV光油的性能指标,且不需要预干燥装置,适合目前的光固化工艺流程,有较大的应用价值和市场前景.     

氧化石墨烯共价杂化水基聚氨酯电沉积树脂的制备及性能

采用超声波辅助反应技术,实现了甲苯二异氰酸酯(TDI)对氧化石墨烯(GO)的改性,成功制备了异氰酸酯共价改性的NCO@GO碳材料。采用原位聚合法制备出GO共价杂化水性聚氨酯,并与交联剂混合后得到聚氨酯(PU)电沉积涂料。利用红外光谱分析了GO改性前后及GO/PU电沉积树脂的特征官能团,用热失重研究了GO/PU电沉积树脂的热稳定性,X射线衍射研究了GO/PU电沉积树脂中GO层间效应,透射电子显微镜表征了GO/PU电沉积树脂的形态,电导率仪测试了漆膜的导电率,研究了氧化石墨烯含量对聚氨酯漆膜外观和性能的影响。结果表明,随着GO含量的增加,水性聚氨酯漆膜的导电性、光泽度、硬度和耐酸性表现出先增大后降低的规律。当石墨烯的质量分数为0.75%时,石墨烯在水性聚氨酯树脂及其乳液中具有较好的分散性,漆膜的导电性、光泽度、硬度和耐酸性等性能达到最佳。     

TMP/蔗糖改性鞋用水性聚氨酯胶粘剂的合成及性能表征

以聚乙二醇(PEG)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)为基料.三羟甲基丙烷(TMP)、蔗糖为交联剂改性制备水性聚氨酯胶粘剂.通过差示扫描量热(DSC)、凝胶渗透色谱(GPC)和激光粒度仪等考察了TMP含量对水性聚氨酯乳液和胶膜性能的影响,确定TMP在蔗糖体系中的最佳含量,并将制备的胶粘剂用于不同鞋材的粘接.结果表明,随着...     

高度支化水性聚氨酯的合成及性能

以甲苯-2,4-二异氰酸酯(TDI)、聚碳酸酯二醇(PCDL)、二羟甲基丙酸(DMPA)和聚醚胺(ATA)为原料,采用A2+B3法合成了具有高度支化结构的水性聚氨酯(HBAPU)乳液。用红外光谱(FT-IR)对产物结构进行表征;用光子相关光谱(PCS)研究了乳液的稳定性能,NCO/OH=1.3,w(DMPA)=6%时可以得到稳定的HBAPU乳液;采用旋转黏度计、差式扫描量热仪(DSC)、热失重分析仪(TG)、电子拉力机对产物的流变行为和各种性能进行了测试。结果表明,相对于线性水性聚氨酯(LAPU),HBAPU产物具有较低的黏度、良好的热稳定性、较高的Tg和拉伸强度。     

The waterborne polyurethane dispersions based on polycarbonate diol: Effect of ionic content

Three water-based polyurethane dispersions (PUD) were synthesized by modified dispersing procedure using polycarbonate diol (PCD), isophorone diisocyanate (IPDI), dimethylolpropionic acid (DMPA), triethylamine (TEA) and ethylenediamine (EDA). The ionic group content in the polyurethane-ionomer structure was varied by changing the amount of the internal emulsifier, DMPA (4.5, 7.5 and 10 wt.% to the prepolymer weight). The expected structures of obtained materials were confirmed by FTIR spectroscopy. The effect of the DMPA content on the thermal properties of polyurethane films was measured by TGA, DTA, DSC and DMTA methods. Increased DMPA amounts result in the higher hard segment contents and in the increase of the weight loss corresponding to the degradation of the hard segments. The reduction of hard segment content led to the elevated temperature of decomposition and to the decrease of the glass transition temperature and thermoplasticity. The atomic force microscopy (AFM), results indicated that phase separation between hard and soft segment of PUD with higher DMPA content is more significant than of PUD with lower DMPA content. The physico-mechanical properties, such as hardness, adhesion test and gloss of the dried films were also determined considering the effect of DMPA content on coating properties.     

合成条件对单组分水性聚氨酯胶粘剂性能的影响

研究了合成条件对单组分水性聚氨酯胶粘剂性能的影响,并对聚氨酯乳液做了红外分析.结果表明,内加交联剂A和B与水性聚氨酯乳液发生了交联反应,从而提高了水性聚氨酯胶粘剂的粘接强度,两者混合使用效果较佳.聚酯聚醚多元醇复配能提高水性聚氨酯的综合性能,当羧基含量为1.2%(质量分数)、NCO/OH比值(摩尔比)为1.3时,水性聚氨酯胶粘剂粘接性能较好.适量加入小分子扩链剂双酚A或丁二醇,可提高水性聚氨酯胶粘剂的硬度和粘接强度,降低其吸水率.