PET薄膜用水性聚氨酯胶黏剂的制备

以聚对苯二甲酸-3-甲基-1,5-戊二醇酯二醇(TPA-1000)、聚乙二醇(PEG-2000)为软段、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、一缩二乙二醇(DEG)、2,2-二羟甲基丙酸(DMPA)为硬段,合成了一系列水性聚氨酯胶黏剂,用于PET薄膜的粘接。用傅里叶变换红外光谱(FTIR)表征了聚氨酯的结构,同时对聚氨酯胶膜进行了拉伸、耐水性、DSC和T型剥离等测试。结果表明,随着聚乙二醇含量的减少,大大增加了胶膜的力学性能和耐水性能,胶膜的热稳定性能有所提高,粘接强度先增加后减小,质量比TPA-1000∶PEG-2000=1∶1时,T型剥离强度达到最大值4.55 N/25 mm。     

苯酐改性聚氨酯基固态电解质的制备与性能

以异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、聚对苯二甲酸-3-甲基-1,5-戊二醇酯二醇(TPA-1000)、聚乙二醇(PEG-2000)、一缩二乙二醇(DEG)为主要原料合成了系列热塑性聚氨酯弹性体,然后加入占体系质量分数20%的锂盐,制备了不同的苯酐改性聚氨酯基固态聚合物电解质(SPE),研究了TPA-1000的加入量对SPE的影响。利用FTIR、DSC、TGA等对SPE的性能进行表征。结果表明:随着TPA-1000质量分数的减少,固态聚合物电解质的耐热性增加,玻璃化转变温度(Tg)减小。其离子电导率与温度的关系符合Arrhenius方程,在80℃时,电化学窗口达到4.0 V以上。以m(TPA-1000)∶m(PEG-2000)=1∶2制备的固态聚合物电解质(SPE4)综合性能最佳,拉伸强度为1.87 MPa,电导率为2.15×10-4 S/cm、电化学窗口为4.3 V。SPE4组装的固态电池在80℃、0.2 C放电比容量为150 mA·h/g。     

苯酐改性聚乙二醇型聚氨酯固态电解质的制备与性能

以异佛尔酮二异氰酸酯（IPDI）、聚对苯二甲酸-3-甲基-1,5-戊二醇酯二醇（TPA-1000）、聚乙二醇（PEG-2000）、一缩二乙二醇（DEG）为主要原料合成了一系列热塑型聚氨酯弹性体,然后加入20%的锂盐（LiTFSI）制备不同的全固态电解质（SPE）。结果表明,随着TPA-1000含量的减少和PEG-2000含量的增加,SPE的耐热性增加,玻璃化转变温度减小,拉伸强度减小,断裂伸长率增加。SPE的离子电导率与温度的关系基本符合Arrhenius方程,在80℃,SPE（除纯PEG-2000的电解质外）的电化学窗口均达到4.0V以上,其中质量比TPA-1000：PEG-2000=1：2（SPE4）综合性能最佳,力学为1.87Mpa、电导率为2.15?10-4 S cm-1、窗口为4.3V。以SPE4组装的全固态电池在80℃、0.2C下放电比容量为150 mAh/g。     

阴离子水性聚氨酯胶粘剂的合成与性能研究

以异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、聚四氢呋喃醚二醇(PTMG,Mn=1000/2000)、聚己内酯二醇(PCL,Mn=2000)、二羟甲基丙酸(DMPA)和1,4-丁二醇(BD)为主要原料合成了一系列阴离子型水性聚氨酯乳液胶粘剂(WPU)。讨论了硬段含量和多元醇种类等对WPU及其胶膜性能的影响。实验结果表明,随着硬段含量的增加,乳液黏度逐渐降低;胶膜拉伸强度和剥离强度先增加后有所降低。当硬段含量为45.22%时,拉伸强度和剥离强度达最大值,乳液和胶膜的综合性能最好。多元醇分子质量增加可提高胶膜的耐水性,但力学性能与粘接性能并未相应增强。聚酯多元醇型WPU的综合性能比聚醚型的好。     

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。     

多重改性水性聚氨酯的力学性能和粘接性能研究

以聚已内酯二醇、甲苯二异氰酸酯、二羟甲基丙酸为基料,以三羟甲基丙烷(TMP)为交联剂.采用环氧树脂和松香对水性聚氨酯进行改性,制备出环氧树脂和松香改性的聚氨酯复合乳液.重点考察了环氧树脂、松香和三羟甲基丙烷用量对水性聚氨酯粘接性能和力学性能的影响.红外光谱分析表明.环氧树脂和松香参与了体系的反应,最终形成环氧树脂和松香改性水性聚氨醣.胶膜拉伸试验表明,环氧树脂的引入增加了水性聚氨酯胶膜的韧性:向聚氨酯体系中引入松香降低了聚氨酯胶膜的杨氏模量和拉伸强度,同时胶膜的断裂伸长率有所增加;在适宜的用量范围内,三羟甲基丙烷可大大提高水性聚氨酯胶膜的杨氏模量及拉伸强度.粘接试验表明,环氧树脂对聚氨酯胶粘剂的T型剥离强度有显著影响;随松香用量的增加,聚氨酯胶粘剂的初粘力和T型剥离强度均出现峰值;TMP对聚氨醅胶粘剂的T型剥离强度有很大影响,在实验范围内,TMP用量越大,聚氨酯胶粘剂的T型剥离强度越大.当环氧树脂用量为5.65%、松香用量为8.92%、三羟甲基丙烷用量为2.7%时,水性聚氨酯胶膜的力学性能最佳,用该乳液配制的胶粘剂可满足复合软包装对胶粘剂的要求.     

防水透湿型聚氨酯性能的研究

采用内乳化法,以聚酯二醇和聚乙二醇为软段组分,异佛尔酮二异氰酸酯、二羟甲基丙酸、乙二胺等为硬段组分合成了防水透湿型阴离子水性聚氨酯弹性体,主要研究了亲水性聚二元醇种类、聚乙二醇用量和摩尔质量、交联剂三羟甲基丙烷对胶膜力学性能、吸水率、涂膜的透湿量和耐静水压的影响.结果表明,提高亲水性聚乙二醇在软段中用昔和摩尔质量,有利于改善水性聚氨酯涂膜的透湿性,但聚乙二醇用量增加,胶膜的吸水率升高;分子链的适度交联有利提高涂膜的耐水性.     

不同软链段对水性聚氨酯性能的影响

以低聚物多元醇、IPDI(异佛尔酮二异氰酸酯)、亲水扩链剂DMPA(2,2-二羟甲基丙酸)和成盐剂三乙胺为主要原料,合成一组软段成分不同的水性聚氨酯乳液。通过测定水性聚氨酯乳液的固含、黏度、结构,以及水性聚氨酯胶膜的耐水性、力学性能、T型剥离强度等,对比了不同类型软段对乳液及胶膜性能的影响。研究结果表明:由含6个碳的聚酯多元醇为软段合成的水性聚氨酯的黏度、耐水性、机械强度、T型剥离强度等数据较好。     

玻璃用新型聚氨酯丙烯酸酯胶粘剂的研制

以聚乙二醇(PEG)、聚丙二醇(PPG)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)和甲基丙烯酸-β-羟乙酯(HEMA)为主要原料,合成了一系列PUA(聚氨酯丙烯酸酯)大单体;然后通过AIBN(偶氮二异丁腈)引发大单体聚合,制备了高透明无溶剂型PUA胶粘剂。研究结果表明:PUA胶粘剂的热分解温度均超过250℃、玻璃化转变温度(Tg)不低于68℃;含PEG-400的胶粘剂热稳定性优良、黏度适中且粘接强度良好,并且其固化胶膜透明性较高,可用于玻璃等透明材料的粘接。     

磺酸型扩链剂用量对WPU胶膜性能影响的研究

以聚四氢呋喃二醇(PTMG1000)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)和自制液态磺酸型扩链剂1,2-二羟基-3-丙磺酸(DHPS)为原料合成预聚体,以四甲基氢氧化铵(TMAH)为成盐剂,改变DHPS用量制备了一系列水性聚氨酯乳液,利用动态力学分析(DMA)、热重分析(TGA)、拉伸等测试方法对聚氨酯胶膜性能进行了研究。结果表明,随着DHPS用量的增加,聚氨酯胶膜的拉伸强度增大,断裂伸长率降低。当磺酸基质量分数为4%时,聚氨酯胶膜的拉伸强度为40.4 MPa、断裂伸长率为1006%。随着磺酸基含量的增加,聚氨酯胶膜的硬度增加,耐水性降低,耐溶剂性增加。     

含硫交联剂水性聚氨酯的制备及其性能

以β-巯基乙醇和1,3,5-三丙烯酰基六氢-1,3,5-三嗪(TAT)为原料,合成了一种含硫三官能度的交联剂STAT,将其与三羟甲基丙烷(TMP)反应,合成了水性聚氨酯SPU1~6,进一步进行成膜处理,得到胶膜WPU1~6。利用衰减全反射红外(ATR-FTIR)、热重分析、X射线衍射和电子拉力试验机分别对水性聚氨酯胶膜结构、热性能和力学性能进行了表征,进一步探讨了S-TAT含量对聚氨酯性能的影响。结果表明,随着S-TAT含量的增大,胶膜的结晶度和软段的玻璃化温度均先增加后降低,胶膜在水中的吸液率先降低后升高,胶膜的拉伸强度、断裂伸长率和弹性模量均增加;当n(S-TAT)∶n(TMP)=3∶2时,胶膜WPU4的结晶度增加到24.91%,软段的玻璃化温度增加到-36.36℃,在水中的吸液率降低到7.34%;当n(S-TAT)∶n(TMP)=5∶0时,胶膜WPU6的拉伸强度为19.8 MPa,断裂伸长率为399%,弹性模量为39.80 MPa。     

聚酯二元醇侧基与酯基含量对水性聚氨酯胶粘剂性能的影响

以甲苯二异氰酸酯(TDI),二羟甲基丙酸(DMPA),一缩二乙二醇(DEG)为主要原料,改变聚酯二元醇的结构,合成了不同酯基和侧基含量的稳定水性聚氨酯胶粘剂;傅里叶红外测试表征了聚氨酯结构,并对聚氨酯胶膜进行了拉伸测试、耐水性测试和T型剥离测试,结果表明在聚氨酯结构中酯基含量增加有利于力学强度的提升,而侧基含量增加降低了胶膜的力学性能;酯基含量相差不大的情况下,侧基含量越多,其耐水性能越好;酯基,侧基含量越高,粘接强度越大。     

磺酸/羧酸盐型水性聚氨酯的合成与性能研究

以改性聚酯(PE001)、聚碳酸酯二醇(T5652)位软段,异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)为硬段,以α,ω-聚丙二醇二胺-磺丙基钠盐(Poly-EPS)和二羟甲基丙酸(DMPA)为亲水扩链剂,以氢化双酚A(HBPA)或己二醇(HDO)为小分子二元醇制备了高固含量磺酸/羧酸盐型水性聚氨酯树脂。研究了聚酯种类的不同以及磺酸和羧酸含量比例不同时对树脂胶膜的性能影响,原料中小分子二元醇为氢化双酚A,引入环己烷结构,提高稳定性。采用傅里叶红外光谱(FTIR)、热重分析(TGA)、透射电镜(TEM)对其结构进行表征。结果表明;所制备的水性聚氨酯树脂黏度小、固含量高,分散均匀;当混合聚酯(PE001∶T5652)比例为5∶1,总亲水扩链剂为4%(其中DMPA含量为2%左右)时,树脂稳定性良好,胶膜综合性能优异。     

无溶剂水性聚氨酯的合成及性能研究

以聚丙二醇(PPG1000)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、4,4-二环己基甲烷二异氰酸酯(HMDI)、二羟甲基丙酸(DMPA)、三乙胺(TEA)、乙二胺(EDA)为主要原料通过预聚体法合成一系列无溶剂水性聚氨酯,并探讨了硬段规整性对胶膜微相结构和性能的影响。结果表明,无溶剂水性聚氨酯乳液粒径呈双峰分布,胶膜力学强度普遍在35 MPa以上,具有较好热稳定性。硬段规整性的提高会形成更多有序的硬段微区,显著提高胶膜的耐水性。     

聚丙二醇对高固含量磺酸型水性聚氨酯性能的影响

高固含量磺酸型水性聚氨酯(WPU)乳液在存储过程中,会由于乳液微相分离程度的增加,而在成膜后力学性能下降,吸水率大幅增加。以聚四亚甲基醚二醇(PTMG2000)、聚丙二醇(PPG1000)、六亚甲基二异氰酸酯(HDI)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、1,4-丁二醇(BDO)、乙二胺基乙磺酸钠(AAS-Na)为主要原料合成了一系列不同PPG含量的水性聚氨酯乳液。利用PPG的侧基结构对WPU分子链的规整性进行调控,降低乳液在贮存过程中的微相分离。乳液室温放置五个月后进行胶膜性能和微相结构的表征。结果表明,PPG含量为软段含量的20%～30%时,能有效削弱WPU在存储过程中的微相分离,胶膜力学性能与五个月前较好的保持一致。     

含聚硅氧烷侧链的聚氨酯分散体的合成与表征

以含双聚硅氧烷支链的二醇(DDPS)为功能单体,聚四氢呋喃醚二醇(PTMG-2000)为软段,4,4'-二环己基甲烷二异氰酸酯(HMDI)为硬段,2,2-二羟甲基丙酸(DMPA)为亲水单体,采用预聚体法合成了含聚硅氧烷侧链的聚氨酯分散体(SPUD)。考察了聚硅氧烷侧链长短对SPUD乳液性能及其胶膜性能的影响。红外分析、TEM证实该方法合成了稳定的聚硅氧烷改性的聚氨酯分散体;XPS分析证实在成膜过程中,聚硅氧烷侧链向表面伸展,使得表面硅含量远高于理论值;SEM证实SPUD胶膜表面和断面呈现多相结构,可见聚氨酯和聚硅氧烷的相分离。随着聚硅氧烷侧链长度的增加,SPUD胶膜吸水率和吸醇率下降,接触角增大。     

锂基水性聚氨酯的制备及其性能研究

以氢氧化锂(Li OH)为中和剂合成了一系列锂基芳香族聚醚型水性聚氨酯。红外光谱分析了水性聚氨酯结构;并探讨了不同二羟甲基丙酸(DMPA)含量对乳液电导率、粒径及胶膜DSC、力学性能的影响。结果表明,随着DMPA含量增加,乳液粒径减小,电导率增加;胶膜的软段Tg下降,拉伸强度增加,断裂伸长率减小;当DMPA含量为8.79%时,胶膜拉伸强度和乳液电导率均达到最大值,分别为35.38 MPa和1.580×10~(-3)S/cm。     

硬段含量对水性聚氨酯性能的影响

以聚酯多元醇和异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)为主要原料，引入亲水单体二羟甲基丙酸(DMPA)，按不同配比合成了系列聚氨酯乳液。考察了硬段含量对乳液粒径、表观黏度、膜吸水性、硬度、力学性能的影响，并通过动态力学性能测试(DMA)研究了软段和硬段的玻璃化转变温度。结果表明：提高-NCP/-0H物质的量之比、DMPA用量均使聚氨酯中软段的玻璃化温度Tg(s)降低，硬段的玻璃化温度Tg(h)升高，△T值增加，软硬段相分离程度增加。随乙二胺用量的增加，会使软段玻璃化转变温度Tg(s)移向高温，软硬段相分离程度降低；硬段含量提高，胶膜硬度增加，拉伸强度增加，胶膜耐水性降低。     

支化型水性聚氨酯胶黏剂的合成及性能

采用异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、聚四氢呋喃醚二醇2000(PTMG2000)为原料,二月桂酸二丁基锡、1,4-丁二醇和2,2-二羟甲基丙酸分别为催化剂、小分子扩链剂和亲水单体,制得水性聚氨酯预聚体(PPU);接着以丙烯酸甲酯、二乙醇胺和三羟甲基丙烷为原料合成了超支化聚(胺-酯)(HPAE);最后制备出不同HPAE含量(以IPDI与PTMG2000的总质量为基准,下同)的支化型水性聚氨酯(WPU)胶黏剂.采用FTIR和1HNMR对HPAE及胶黏剂的结构进行了表征;通过TGA、多功能材料试验机考察了胶膜的热力学性能和机械性能.结果表明,HPAE用量为IPDI与PTMG2000的总质量的1.0％时,制备的WPU2乳液及胶膜综合性能较好,其乳液固含量为33.67％,胶膜吸水率为11.22％,水接触角为90.32°;胶膜机械拉伸强度为10.33 MPa,断裂伸长率为533.73％;其粘结性能良好,剥离强度为4.063 N/mm.     

UPy封端超分子可剥离热熔胶的本体合成及性能研究

可重复使用及回收的胶粘剂是电子工业领域发展的必然趋势。本研究采用本体聚合法，以聚酯多元醇(7130)、聚乙二醇(PEG-1500)和异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)为原料合成聚氨酯预聚体。再以2-氨基-4-羟基-6-甲基嘧啶(UPy)封端，在直链型聚氨酯的末端接入UPy序列形成自互补四重氢键，合成了具备优良力学性能、粘接性能、抗冲击、可重复使用的超分子聚氨酯热熔胶(HMA-UPy)，并对其结构和各项性能进行了测定或表征。研究结果表明：(1)成功合成了HMA-UPy，并且该热熔胶比常规的聚氨酯热熔胶法得到的分子量小；(2)在聚合物末端中引入UPy交联剂，对软链段的玻璃化转变温度(T_g)没有明显的影响，UPy序列提供了高热力学稳定性和快速的动力学可逆性，并且聚合物链末端的UPy序列不会破坏基于PEG-7130的软链段嵌段结构，从而使HMA-UPy柔软、可拉伸但又坚韧；(3)该热熔胶易于加工，可重复使用，机械强度良好，中等的黏流转变温度(135℃)和氢键的快速动态可逆性非常适合多次剥离和重复粘接；(4)该热熔胶具有两个失重峰值，分别为338.03和428.34℃，远高于常...