塑料印刷油墨用醇水溶聚氨酯树脂的合成及性能研究

以聚酯二醇(PNA)和聚醚二醇(PPG)为软段,以异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、二羟甲基丙酸(DMPA)、异佛尔酮二胺(IPDA)和二正丁胺为硬段,合成了醇水溶聚氨酯树脂,用红外光谱对其结构进行了表征,研究了DMPA含量及PNA/PPG质量比对树脂的溶解性、力学性能和耐热性及油墨性能的影响。结果表明:随着DMPA含量的增加,树脂的水溶性变得较好、力学性能增强,耐热性减弱。随着PNA含量的增加,树脂醇溶性减弱,力学性能和耐热性能提高。当DMPA含量占聚氨酯软段质量的8%时油墨的稳定性、复溶性和耐135℃蒸煮性较好,抗回黏性和附着力稍差;通过进一步实验表明当DMPA含量占聚氨酯软段质量的8%,且PNA/PPG质量比为3:7时油墨综合性能较好。     

软段对油墨用聚氨酯树脂耐湿热性能的影响

以异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)和异佛尔酮二胺(IPDA)为硬段,以聚氧化丙烯二醇(PPG)、聚四氢呋喃二醇(PTMEG)、聚己二酸新戊二醇酯二醇(PNA)或其混合物为软段,制备了系列聚氨酯(PU)树脂。通过FT-IR、GPC、力学性能及附着牢度测试,研究了软段的结构、组成及含量对PU树脂耐湿热性能的影响。结果表明,以PTMEG为软段的PU树脂具有较好的耐湿热性能,但其黏度过大。以PTMEG部分替代PPG或PNA可提高PU树脂的耐湿热性能。随着软段含量的减少,PU树脂的耐湿热性能提高,吸水率降低。当PPG/PNA/PTMEG质量比为2/2/1,且软段质量分数为73.2%时,PU树脂的黏度接近应用上限,对PET膜的附着牢度保持率最大,达到92.2%。     

聚酯聚醚混合二元醇对水性聚氨酯性能的影响

以异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)和异佛尔酮二胺(IPDA)为硬段,分别以聚四氢呋喃二醇(PTMEG2000)、聚己二酸新戊二醇酯二醇(PNA2000)及其混合物为软段,制备了系列水性聚氨酯(WPU)乳液。通过ATR-FTIR对聚氨酯结构进行了表征分析,采用拉伸测试、热失重分析、动态力学分析及耐水性测试等手段对WPU胶膜性能进行了研究,探讨了不同软段结构对WPU胶膜性能的影响。结果表明:聚酯聚醚混合型水性聚氨酯的力学性能优于单一软段水性聚氨酯,其中PTMEG与PNA质量比为2∶1时力学性能最好;PTMEG型WPU胶膜的初始分解温度高于PNA型WPU胶膜,失重50%时分解温度相反;PTMEG型WPU胶膜的耐水性好于PNA型WPU胶膜。     

聚醚多元醇结晶性能对聚氨酯树脂氢键化及性能的影响

以异佛尔酮二异氰酸酯和异佛尔酮二胺为硬段,聚环氧丙烷醚二醇(PPG)和聚四亚甲基醚二醇(PTMEG)为软段,合成了系列聚氨酯(PU)树脂。采用傅里叶变换红外光谱仪和热重分析仪考察了软段的结晶性及硬段含量对PU树脂的氢键化程度、热稳定性能及拉伸性能的影响。结果表明:以非结晶型PPG为软段的PU树脂的总氢键化程度较高,而以结晶型PTMEG为软段的的PU树脂具有较高的热分解温度和拉伸强度;随硬段含量增加,PPG型及PTMEG型PU树脂的总氢键化程度无明显改变,但失重5%的温度分别降低了6.4,4.3℃,拉伸强度分别增大了8.30,22.64 MPa。     

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。     

合成革用脂肪族聚氨酯树脂的合成

以聚己二酸丁二醇酯二醇(PBA)为软段,异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、异佛尔酮二胺(IP-DA)和1,4-丁二醇(BDO)为硬段,合成了不合N,N-二甲基甲酰胺(DMF)的弱极性溶剂型脂肪族聚氨酯树脂,考察了软段含量、二次扩链反应温度及nNCO/nOH值对聚氨酯树脂粘度及产品力学等性能的影响.结果表明,软段质量分数在...     

湿气固化硅烷封端聚氨酯的结构与性能

利用3-异氰酸酯基丙基三甲氧基硅烷(KH901)与聚氧化丙烯二醇(PPG)端羟基的封端反应,合成了可湿气固化硅烷封端聚氨酯(STPU)。探讨了硬段含量、PPG分子量与树脂黏度、胶膜硬度和力学性能之间的关系,建立了STPU封端效率的表征方法。结果表明:提高PPG分子量会降低封端效率,增加树脂黏度,提高固化后胶膜的断裂伸长率;将过量PPG8000与异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)预聚,再与KH901反应,可制备高分子量STPU,但分子量分布较宽,黏度较大,固化后胶膜的断裂伸长率为140%;通过高分子量PPG18000与KH901的直接反应封端,合成的STPU黏度适中,胶膜断裂伸长率达240%,且合成步骤简单。     

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。     

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。     

硅改性高固含量水性聚氨酯分散体的制备及性能研究

以含硅的多元醇(PES)和聚醚二醇(PPG)为软链段,甲苯二异氰酸酯(TDI)和复合亲水扩链剂1,2-二羟基-3-丙磺酸钠(DHPS)和二羟甲基丙酸(DMPA)为硬链段,以γ-氨丙基三甲氧基硅烷(KH-540)作为封端剂,采用自乳化法制备了一系列高固含量有机硅/聚氨酯复合分散体(Si/PU)。分析了PES和PPG质量比和KH-540含量对分散体性能的影响。结果表明,所得分散体的粒径呈多元分布,乳胶粒子呈核壳结构。随着PES/PPG质量比和KH-540含量的增大,乳胶粒平均粒径增大,粒度分布变宽,固体质量分数基本能达到50%以上,粘度均小于400 mPa·s,当PES/PGG值为1∶3,KH-540质量分数为1%时,固体质量分数高达55.8%;另外,胶膜具有较好的表面性能。     

非结晶性水性聚氨酯油墨连接料的合成

以端羟基聚丁二烯(HTPB)、聚己二酸新戊二醇酯(PNA)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)为主要原料制备了一系列水性聚氨酯乳液.采用FTIR、XRD、SEM对胶膜的结构及形貌进行了表征,对乳液性能、胶膜的吸水率、力学性能及胶膜在双向拉伸聚丙烯(BOPP)薄膜上的剥离强度进行了测试,通过胶膜与水、乙二醇、二碘甲烷的接触角测试计算了胶膜的表面能.结果表明,随着HTPB含量的增加,乳液粒径逐渐增大、胶膜表面能大致呈逐渐减小趋势.当HTPB含量为PNA物质的量的30％时,水性聚氨酯乳液综合性能最好,平均粒径为287.3 nm,胶膜表面能为31.77 mJ/m2,拉伸强度为14.20 MPa,断裂伸长率为977.72％,在BOPP薄膜上的剥离强度为4.4 N/25 mm.以该乳液配制的油墨满足GB/T 26394—2011《水性薄膜凹印复合油墨》对油墨黏度13～50 s的要求,且具有良好的初干性和抗粘连性,可满足日常使用.     

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。     

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。     

聚氨酯硬段含量变化对酪素/聚氨酯乳液及胶膜性能的影响

以异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、聚四氢呋喃醚二醇(PTMEG1000)、二羟甲基丙酸(DMPA)、一缩二乙二醇(DEG)等为主要原料,固定酪素与聚氨酯的比例,通过改变聚氨酯硬段含量,制备出系列酪素/聚氨酯乳液(CWPU)。讨论了聚氨酯硬段含量的变化对CWPU状态、胶膜力学性能和热机械性能的影响。结果表明,随着聚氨酯硬段含量增加,聚氨酯分子之间、聚氨酯与酪素分子之间的氢键作用力增大,CWPU的粒径增大,分布变宽,乳液的粒径主要分布在100 nm左右;拉伸性能先增大后减小,硬段含量为64.61%时的拉伸强度达到41.75 MPa,断裂伸长率为344.75%。     

聚硅氧烷改性水性聚氨酯的合成及其表面性能

以聚氧化丙烯二醇(PPG)、双羟基亲水性聚硅氧烷多元醇(UC3667)为软段,异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、1,4-丁二醇(BDO)、二羟甲基丙酸(DMPA)、乙二胺(EDA)为硬段,制备了一系列聚硅氧烷改性水性聚氨酯(WPUs)。用DLS和FTIR表征了水性聚氨酯乳液粒径和膜结构。通过热重分析、拉伸测试、接触角测试、XPS对水性聚氨酯胶膜的性能进了测定。结果表明:随着聚硅氧烷加入量的增多,水性聚氨酯膜拉伸强度先增大后减小;且聚硅氧烷的加入提高了水性聚氨酯膜的热稳定性、断裂伸长率、接触角,降低了水性聚氨酯膜的表面能。当聚硅氧烷质量分数为5.0%时,胶膜表面的硅迁移量达到饱和,表面能为27.27 mJ/m~2。     

阳离子水性聚氨酯的合成及其固色性能的研究

以异佛尔酮二异氰酸酯、N-甲基二乙醇胺、1,4-丁二醇和三羟甲基丙烷(TMP)为硬段,以聚四氢呋喃二醇为软段,采用预聚体法合成一系列阳离子水性聚氨酯(WPU)乳液,并考察了R值、TMP含量对阳离子WPU乳液性能、胶膜的力学性能和耐水性以及处理过织物的耐摩擦牢度的影响。结果表明,当R值为1.10时,阳离子WPU胶膜耐水性较好,力学性能适中,处理过的织物相比未处理过的干、湿摩擦牢度均提高1级。当TMP质量分数为0.9%时,阳离子WPU胶膜耐水性能良好,力学性能较好,织物干摩擦牢度提高1级,湿摩擦牢度提高1~2级,固色性能最佳。     

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。     

聚酯－ 聚醚复合型水性聚氨酯的制备与性能

以聚碳酸酯二元醇和聚醚二元醇为软段,异佛尔酮二异氰酸酯、扩链剂2,2 － 二羟甲基丙酸( DMPA) 及1,4 －丁二醇为硬段,用预聚法制备了稳定的阴离子型水性聚氨酯乳液及其胶膜,用红外光谱对其结构进行了表征,并研究了DMPA 用量和n( —NCO) /n( —OH) 对聚氨酯乳液稳定性及胶膜性能的影响。结果表明,聚酯－聚醚复合型水性聚氨酯胶膜具有优异的耐水性;在聚酯二元醇与聚醚二元醇的质量比为1 /1 的情况下,当DMPA 质量分数为6%、n( —NCO) /n( —OH) 为1. 3 时水性聚氨酯乳液及其胶膜的综合性能较好。     

聚氨酯树脂中羧基对酞菁蓝颜料分散稳定性的影响

采用聚己二酸新戊二醇酯二醇,异佛尔酮二异氰酸酯,含羧基的扩链剂二羟甲基丙酸、2,2二羟甲基丁酸、2,3二羟基丁二酸,二正丁胺为主要原料,制备了含羧基的聚氨酯(PU)树脂。对PU树脂进行傅里叶变换红外光谱分析,同时考察了含羧基扩链剂种类以及羧基含量对油墨性能的影响。结果表明:PU树脂中引入羧基可以改善油墨中酞菁蓝颜料的分散稳定性,且在PU分子链段中均匀分布的羧基更利于酞菁蓝颜料的分散;当羧基含量占PU树脂固体质量的1.0%～1.5%时,酞菁蓝颜料在PU树脂中的分散稳定性最佳。     

硬段含量对非离子型水性聚氨酯氢键化作用的影响

以聚己二酸新戊二醇酯(■=2 000)、异佛尔酮二异氰酸酯、1,4-丁二醇和三羟甲基丙烷聚乙二醇单甲醚(■=1 000)为原料,合成了一系列梳状非离子型水性聚氨酯(NWPU)。通过傅里叶变换红外光谱表征了NWPU的结构并探究了非离子型水性聚氨酯的氢键化作用,通过差示扫描量热仪研究了硬段含量对NWPU胶膜热性能的影响,探究了不同硬段含量对其胶膜接触角的影响,还研究了胶膜的力学性能和耐水性。结果表明:随NWPU硬段含量增加,NWPU的氢键化作用增强,使胶膜的拉伸强度和耐水性提高,玻璃化转变温度向高温区移动,接触角增大;当NWPU硬段质量分数为38.62%时,胶膜的拉伸强度最大(23.57MPa),胶膜的接触角也最大(87°)。