悬臂型阳离子水性聚氨酯分散体的合成

以2-乙基 -2-羟甲基氧杂环丁烷与二甲胺为原料，合成了一种亲水离子位于聚氨酯结构的侧链、且结构中不含有 β氢的阳离子亲水扩链剂 ——N，N-二甲基 -2-（二羟甲基）丁胺（DMDMOBA），将其作为扩链剂合成了阳离子水性聚氨酯。采用 ¹H NMR和液质联用对 N，N-二甲基 -2-（二羟甲基）丁胺进行结构表征，采用马尔文激光粒度仪对阳离子水性聚氨酯乳液的粒径进行测试，采用拉伸试验机对聚氨酯胶膜拉伸强度进行测试。结果表明：与常用阳离子亲水扩链剂 N-甲基二乙醇胺（MDEA）比较，新型扩链剂合成的阳离子水性聚氨酯的亲水离子位于聚氨酯侧链，其自乳化能力好于主链型阳离子水性聚氨酯，且具有更好的抗黄变性能，合成的水性聚氨酯胶膜力学性能也优于主链型阳离子水性聚氨酯。     

一种易乳化的阳离子型水性聚氨酯分散体的制备

为了解决阳离子型水性聚氨酯制备后期黏度较大、乳化困难的问题,通过改变亲水扩链剂的投料方式,得到一种工艺可控、易乳化的阳离子型水性聚氨酯分散体的制备方法.首先合成一种异氰酸酯封端的聚氨酯预聚体,将其逐步滴加到阳离子型亲水扩链剂的底料中,制备一种黏度适中、易于乳化的阳离子型聚氨酯预聚体,再将其乳化后得到阳离子型水性聚氨酯分...     

新型非离子水性聚氨酯的制备及性能研究

采用聚四氢呋喃醚二醇(PTMEG,Mn=2000)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)和1,4-丁二醇(1,4-BD)为主要原料合成了非离子水性聚氨酯乳液。采用三羟甲基丙烷聚乙二醇单甲醚(TMPEG,Mn=1200)作为非离子型亲水扩链剂,将重复的(—CH2CH2O—)引入聚氨酯大分子中,作为侧链。采用傅里叶变换红外表征了非离子聚氨酯的结构。使用电子拉力试验机研究了氰羟比R值[n(—NCO)/n(—OH)]、交联剂三羟甲基丙烷(TMP)和后扩链剂乙二胺(EDA)的用量对非离子型水性聚氨酯力学性能和吸水溶胀比的影响。透射电镜(TEM)图片和乳液粒径测试证实了非离子聚氨酯能够很好地分散在水中,并且粒径随TMPEG用量增大而减小。研究结果表明,R值的增大和TMP、EDA用量的提高都使得胶膜拉伸强度增大,而断裂伸长率和吸水溶胀比下降。     

水性聚氨酯亲水性扩链剂的研究进展

水性聚氨酯在涂料、医学、胶黏剂等领域都有着广泛的应用,而扩链剂是合成聚氨酯的一种关键原料。在扩链剂上引入某些特征基团就会对聚氨酯的性能产生一定的影响,亲水性扩链剂可以使水性聚氨酯具有良好的分散性或自乳化性能。羧酸型和磺酸型亲水扩链剂是目前使用较为普遍的阴离子型亲水扩链剂材料。该文简述了扩链剂的定义、作用以及亲水性扩链剂的种类,综述了羧酸型和磺酸型亲水扩链剂的研究进展,详细分析了磺酸型水性聚氨酯的高耐水性、高柔软性,高固含量等性能以及相比于羧酸型水性聚氨酯在各方面性能上的优势。文中还简述了非离子型亲水扩链剂和两性亲水扩链剂的研究进展,并就成本、合成路线及环保方面对亲水性扩链剂的发展趋势作了展望。     

阳离子水性聚氨酯的耐水性研究

通过正交法研究了多元醇、亲水基团含量、交联剂和扩链剂对胶膜吸水率的影响,分别对用丙烯酸酯、环氧树脂和羟基硅油改性的阳离子水性聚氨酯的耐水性进行了研究.实验结果表明,对阳离子水性聚氨酯耐水性影响因素从大到小排列依次是多元醇、亲水基团含量、交联剂和扩链剂.对阳离子水性聚氨酯进行改性能够提高其耐水性.     

新型含氮杂环丁烷阳离子水性聚氨酯的合成

介绍了一种全新的氮杂环丁烷季铵离子作为亲水基团的阳离子水性聚氨酯分散体的合成。采用二异丙醇胺与环氧氯丙烷反应合成缩水甘油基二异丙醇胺,缩水甘油基二异丙醇胺作为扩链剂与聚氨酯预聚体反应而后酸化,将引入聚氨酯结构的缩水甘油胺异构化为氮杂环丁烷季铵离子;然后将含有氮杂环丁烷季铵离子的聚氨酯预聚体分散于水中获得阳离子水性聚氨酯分散体。新型含氮杂环丁烷阳离子水性聚氨酯因其离子性以及氮杂环丁烷的反应活性,在木器封底涂层、纺织整理、蛋白胶交联剂等方面具有潜在的应用前景。     

本期导读

正近年来,环保、功能化一直是涂料行业发展的主旋律,尤其在政策引导和频频跃入大众视野的环境污染事件,使得不论是生产企业还是用户,都更加关注涂料生产全过程的环保性。水性化仍是人们研究的热点,这不仅体现在原辅材料研发生产、溶剂型涂料转型,也体现在涂料的生产后处理上。张淼等为改善阳离子型水性聚氨酯的耐黄变性能等,从亲水性扩链剂结构入手,合成了一种亲水离子位于聚氨酯结构的侧链,且结构中不含有β氢的阳离子亲水扩链剂,并将其用于阳离子水性聚氨酯的合成。研究表明:与常用的主链型阳离子亲水扩链剂比较,     

硅氧烷改性水性聚氨酯的交联机理及成膜性能研究

通过一种温和的反应合成了一种侧链含有硅氧烷基团的二元醇,利用FTIR对其结构进行了表征。将该二元醇作为扩链剂引入水性聚氨酯主链中,将含硅基团引入聚氨酯分子中,由于硅氧烷基团的水解作用形成分子链间交联结构。实验结果发现,改性后的水性聚氨酯材料表现出良好的表面性能,同时材料的耐水性、耐溶剂性、耐化学品性以及机械性能得到明显提高。     

专利

正一种水性聚氨酯乳液的合成方法 CN105367743A一种水性聚氨酯乳液的合成方法是将已脱水的多元醇、含离子基的二醇扩链剂、二异氰酸酯加入反应器中保温反应,再加入的溶剂1和催化剂继续反应,然后加入蓖麻油或改性蓖麻油和溶剂2反应后加中和剂中和,得到中间体,将含磺酸基的二胺扩链剂的水溶液加入上述中间体中并快速搅拌,然后将去离子水在快速搅拌下慢慢加入分散均匀后加入小分子二胺扩链剂的水溶液搅拌均匀,然保温反应,真空脱除溶剂,即得乳白色水性聚氨酯分散液。     

尿素对水性聚氨酯性能的影响

以异佛尔酮二异氰酸酯（IPDI）、聚醚220、聚酯二元醇为主要原料,二羟甲基丙酸（DMPA）为亲水性扩链剂,并分别用乙二胺和尿素作扩链剂,合成阴离子型水性聚氨酯乳液。对比2种扩链剂对水性聚氨酯乳液黏度、膜吸水性及玻璃化转变温度（Tg）的影响.结果表明,增加乙二胺的用量,能提高聚氨酯乳液黏度,降低其膜的吸水性,增大聚合物Tg．而增加尿素的用量对聚氨酯乳液黏度和聚合物Tg没有明显影响,但提高了膜吸水性。说明尿素没有起到扩链作用,但可以作为封端剂在聚氨酯分子末端引入胺基。     

阳离子水性聚氨酯研究进展

详细阐述了阳离子水性聚氨酯的合成机理与合成工艺，分析了影响阳离子水性聚氨酯性能的因素，如亲水扩链剂、NCO／OH比和中和度等。并对阳离子水性聚氨酯在皮革涂饰、涂料、胶粘剂和纺织等领域的应用作了介绍。     

双苯环阴离子扩链剂改性的水性聚氨酯乳液

无溶剂型可降解水性聚氨酯在涂料领域具有良好的发展前景,但是存在受潮之后力学性能大幅下降的缺点。合成了一种含有双苯环结构的阴离子扩链剂(KYF),并用于改性以聚己内酯(PCL)和聚乙二醇(PEG)为软段,赖氨酸衍生的二异氰酸酯(LDI)为硬段,1,3-丙二醇(PDO)和赖氨酸(Lys)为扩链剂,采用"预聚-乳化"两步法合成的具有微交联结构的无毒可降解水性聚氨酯。通过力学测试、动态热机械分析以及水接触角等表征,证明仅需在水性聚氨酯水乳液的合成过程中添加少量双苯环阴离子扩链剂,即可提高水性聚氨酯在湿态环境下的力学性能,同时保留原水乳液的亲水性,在水性聚氨酯涂料的改性方面有较大的应用潜力。     

酮亚胺可改善水性聚氨酯性能

青岛科技大学博士研究发现酮亚胺可以改善水性聚氨酯的性能。水性聚氨酯因性优、不燃、无毒、环保、节能等特点，正成为水性胶粘剂原料的佼佼者。然而水性聚氨酯胶粘刑的耐水性、耐热性和耐溶剂性与溶剂型聚氨酯胶粘刑相比存在不足。实验表明，将酮亚胺作为潜伏性扩链剂，可在一定程度上改善水性聚氨酯的性能，比用水直接扩链的聚氨酯乳液耐水性和硬度明显提高，是一种安全稳定地提高聚氨酯乳液成膜物分子质量的新方法。     

基于HIT的可UV固化水性聚氨酯的合成与性能研究

通过简单的氨酯化反应合成一种含双键的二元醇(HEA-IPDI-TMP,以下简称HIT)作为扩链剂,将其引入聚氨酯主链中,合成了一种新型的可UV固化水性聚氨酯。通过FTIR红外光谱证实该二元醇合成成功并引入聚氨酯主链中。测试证明UV固化后涂膜具有良好的耐水耐溶剂性,较好的机械性能及耐热性能。     

阳离子水性聚氨酯的合成与性能

采用不同聚合工艺对5种聚酯或聚醚二元醇、4种二异氰酸酯与N.甲基二乙醇胺亲水扩链剂合成阳离子水性聚氨酯进行了研究.结果表明,多元醇中加入亲水扩链剂后再加入多异氰酸酯进行加成聚合的工艺有较好的适用性,可制备稳定的阳离子水性聚氨酯.在35℃下进行水分散所得阳离子聚氨酯的乳液性能和膜力学性能好于70℃水分散的聚氨酯,其中拉伸强度最大可提高3倍以上.对不同亲水扩链剂含量和硬段含量的阳离子水性聚氨酯的研究表明,硬段含量达到30%(ω)以上时,亲水扩链剂用量增加,乳液的粒径变小,稳定性增加,聚氨酯膜的拉伸强度提高.由热性能分析可知,硬段含量达40%(ω)以上时,水性阳离子聚氨酯膜中的软、硬段有序结构被破坏,而其玻璃化转变温度在15℃以上.     

玻璃纤维浸润剂用聚氨酯的制备

采用异氟尔酮二异氰酸酯与聚酯二元醇为主要原料,以二羟甲基丙酸(DMPA)为亲水扩链剂,以乙二胺为小分子扩链剂,采用预聚体法合成了可以应用于玻纤浸润剂中的阴离子水性聚氨酯。考察了异氰酸根指数R、DMPA、蓖麻油及扩链剂的用量对水性聚氨酯及胶膜性能的影响,得出了制备蓖麻油改性阴离子型水性聚氨酯的最佳配方,并将其应用在玻纤中。     

水性聚氨酯树脂的改性及应用研究

研究了水性聚氨酯的扩链、交联、丙烯酸酯复合等改性方法以及水性聚氨酯木器漆的研制。结果表明：对水性聚氨酯进行扩链、交联以及丙烯酸酯复合改性,能显著提高水性聚氨酯的拉伸强度、硬度、耐磨性、耐水耐醇性。经检测,用改性水性聚氨酯树脂配制的木器漆主要性能均达到聚酯聚氨酯木器漆行业标准（HG／T3608-1999）。     

环氧树脂用KH550开环改性水性聚氨酯涂料的合成及性能研究

由于环氧树脂中环氧基团的存在,在合成环氧树脂改性水性聚氨酯预聚体和后扩链过程中,会消耗部分—NCO、胺类扩链剂,对整个合成的配方设计造成影响,重现性也差。通过KH550中的伯胺先打开环氧基团,然后改性的水性聚氨酯作为大分子扩链剂接到水性聚氨酯预聚体中,成功制备了稳定的水性聚氨酯乳液。通过傅里叶变换红外光谱和接触角测量仪对树脂的结构进行了表征。研究结果表明:KH550成功打开了环氧基团,并且树脂接上了有机硅类功能性材料,使得合成的树脂接触角大大提高。     

硬段阻燃改性水性聚氨酯的研究

以聚醚210(N-210)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)为基本单体,以FRC-5作为扩链剂,用硬段改性的方式将阻燃元素N、P引入到水性聚氨酯中,合成了一系列不同程度改性的阻燃水性聚氨酯。研究了FRC-5的用量对水性聚氨酯阻燃性能、热性能的影响。结果表明,用FRC-5进行扩链可以提高水性聚氨酯的阻燃性和热稳定性。     

基于聚乙烯吡咯烷酮合成非离子型水性聚氨酯

以偶氮二异丁氰（AIBN）为引发剂,异丙氧基乙醇（IPGE）和巯基乙醇（MCE）作链转移剂,合成低相对分子质量单端羟基的聚乙烯吡咯烷酮（ PVP）。采用甲苯二异氰酸酯（TDI）、聚四氢呋喃醚二醇（PTMEG,M_n=1 000）为原料, 1,4-丁二醇（BDO）和三羟甲基丙烷（TMP）作小分子扩链剂,添加羟基功能化的 PVP作亲水性链段,合成了以 PVP作为非离子亲水链段的水性聚氨酯分散体。采用傅里叶红外光谱仪（FT-IR）、激光解离基质飞行时间质谱（MALDI-TOF）、凝胶渗透色谱（GPC）等方法对合成的聚乙烯吡咯烷酮及水性聚氨酯进行分析表征。结果表明聚乙烯吡咯烷酮链段可作为水性聚氨酯亲水性链段,并且合成出的非离子聚氨酯乳液具有耐电解质、冻融稳定性好的特性。