蓖麻油改性磺酸型水性聚氨酯性能研究

采用蓖麻油、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、聚己内酯二元醇(PCL)和1,4-丁二醇(BDO)为主要原料,以乙二胺基乙磺酸钠(AAS)为亲水基,合成了一系列由蓖麻油改性的磺酸型水性聚氨酯乳液,并固化成膜。通过FT-IR、粒径测试、吸水率与接触角测定、力学性能测定、TG等手段研究了蓖麻油含量对水性聚氨酯乳液与胶膜的影响。结果表明:蓖麻油成功接入聚氨酯分子主链中;随着蓖麻油含量的增加,乳液粒径逐渐增大;胶膜的吸水率先减小后增大,接触角先增大后减小,拉伸强度先增大后减小,断裂伸长率逐渐减小。当蓖麻油与PCL质量比为0.5时,胶膜吸水率最小,接触角最大,为95.18°,拉伸强度最大,为15.15 MPa,综合性能最好。通过TGA表明,蓖麻油的引入,胶膜的耐热性也有所提高。     

磺酸型水性聚氨酯乳液制备工艺的研究

以聚氧化丙烯二醇(N210)和2,4-甲苯二异氰酸酯(TDI)为原料.以自制的磺酸型亲水单体1,2-二羟基-3-丙磺酸钠(DHPA)作为扩链剂,制备r磺酸型水性聚氨酯乳液;通过性能测试,研究了R[n(-NCO):n(-OH)]值、DHPA含量对乳液及胶膜力学性能的影响,并通过红外光谱对产物的结构进行了表征.结果表明,随着R值的增大,乳液的黏度下降.胶膜的拉伸强度增大,断裂伸长率下降;当R=2时,随着DHPA含量的增加,乳液的平均粒径变小,乳液的稳定性逐渐增强,胶膜的拉伸强度逐渐增大,断裂伸长率则先增大后减小;当DHPA含昔为5%时,胶膜的力学性能最佳;性能测定表明:采用分散和中和同时进行的方式,制备的水性聚氨酯乳液综合性能较好.     

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。     

磺酸型亲水单体扩链制备水性聚氨酯的研究

以聚氧化丙烯二醇（N210）和2,4-甲苯二异氰酸酯（TDI）为原料,以自制的磺酸型亲水单体1,2-二羟基-3-丙磺酸钠（DHPA）作为扩链剂,制备了磺酸型水性聚氨酯乳液;研究了R（NCO/OH）值、DHPA含量对乳液及胶膜力学性能的影响,通过红外光谱对产物的结构进行了表征。结果表明,随着R值的增大,乳液的黏度下降,胶膜的拉神强度增大,断裂伸长率下降;同时,当R为2时,随着DHPA的增加,乳液的平均粒径变小,乳液的稳定性逐渐增强,胶膜的拉伸强度逐渐增大,断裂伸长率则先增大后减小。当DHPA为5％时,胶膜的力学性能最佳。     

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。     

阴离子型水性聚氨酯-酰亚胺的合成与性能

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);以HEPMI为扩链剂,聚氧化丙烯二醇(PPG-2000)、异氟尔酮二异氰酸酯(IPDI)、二羟甲基丙酸(DMPA)、一缩二乙二醇(DEG)为主要原料,制备了阴离子型水性聚氨酯-酰亚胺(WPUI)乳液,利用FTIR、DSC、TGA、拉伸测试表征了聚合物的结构和性能,考察了HEPMI含量对WPUI乳液及胶膜性能的影响。结果表明,随着HEPMI含量的增多,WPUI乳液粒径逐渐增大,聚合物的软硬段的玻璃化转变温度提高,胶膜硬段的耐热性能略有下降,软段的耐热性能明显提高,胶膜的机械性能先增大后减小;当HEPMI的质量含量为2%时,胶膜的综合性能最优,乳液粒径45.2 nm,胶膜5%和50%的热分解温度为282,380℃,拉伸强度达到21.5 MPa,断裂伸长率为667%。     

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.     

交联剂含量对核壳型聚丙烯酸酯乳液及胶膜性能的影响

以三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯(TMPTMA)为交联单体,采用半连续种子乳液聚合法,以甲基丙烯酸甲酯(MMA)和丙烯酸丁酯(BA)为主要单体合成了核壳型聚丙烯酸酯乳液,研究了核层TMPTMA含量对乳液及胶膜性能的影响。结果表明,在一定范围内,随着核层TMPTMA含量的增加,乳胶粒子的平均粒径减小,凝聚率增大;胶膜的拉伸强度及断裂伸长率均增大,与水的接触角变小;在反应条件、单体种类及配比相同的情况下,核壳型丙烯酸酯乳胶膜比非核壳型乳胶膜的杨氏模量及拉伸强度明显变大。     

氟硅改性聚氨酯-羟基丙烯酸酯复合乳液的制备与性能研究

利用无皂乳液聚合法制备了含端羟基聚醚改性硅油(THPDMS)的氟硅双改性聚氨酯-丙烯酸酯复合乳液(WPUA),系统研究了甲基丙烯酸十二氟庚酯(DFHMA)、甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)含量对乳液及胶膜性能的影响。结果表明,随着DFHMA和HEMA含量的增加,复合乳液的粒径及分散系数增大;WPUA中引入氟单体DFHMA能明显地降低涂层的表面能,降低幅度达40%左右;当F含量增至5.08%时,表面能降低趋势渐缓,水、油的接触角最高达118.0°和78.2°,涂层表现出明显的双疏性;随着HEMA和交联剂N3300含量增加,胶膜交联密度增大,吸水率逐渐降低,最低可达5.54%,同时胶膜的拉伸强度明显增强,当w(HEMA)由0增加至4.66%时,拉伸强度由15.7 MPa提升至36.0 MPa,获得高强度的WPUA胶膜;此外,HEMA和DFHMA引入WPUA中,增加了涂层的热稳定性,其初始分解温度提高10℃左右。     

基于NaOH中和剂制备羧酸型水性聚氨酯及其性能分析

以二羟甲基丙酸(DMPA)为亲水扩链剂，与异佛尔酮二异氰酸酯、聚己二酸-1,4-丁二醇酯二醇等反应合成聚氨酯预聚体，以NaOH为中和剂，制备了一系列羧酸型水性聚氨酯(WPU)。通过观察乳液外观，测试乳液的粒径和离心稳定性及胶膜的傅里叶变换红外光谱(FTIR)、力学性能、水接触角和吸水率，探究了DMPA含量对基于NaOH中和剂的水性聚氨酯性能的影响。结果表明，采用NaOH作为中和剂制备稳定的WPU乳液，并且，随着预聚体中亲水基团含量的增加，乳液的平均粒径和胶膜的水接触角逐渐减小，水性聚氨酯膜的拉伸强度逐渐增大，当亲水基团含量为1.1%时，WPU乳液粒径为43.95 nm,胶膜拉伸强度为51.85 MPa。