乙二胺扩链剂对水性聚氨酯性能的影响

以聚醚220、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)为主要原料,二羟甲基丙酸(DMPA)为亲水性扩链剂,丁二醇(BD)和乙二胺(EA)为小分子扩链剂,按不同配比合成了系列水性聚氨酯分散体。主要考察了乙二胺扩链剂用量对水性聚氨酯乳液的稳定性、乳液粒径、粘度以及膜吸水性和力学性能的影响。结果表明,随乙二胺扩链剂用量的增加,乳液粒径增大、分散稳定性变差、粘度减小、胶膜的拉伸强度增加、断裂伸长率减小、耐溶剂性增加、吸水率变化不明显、硬段相Tg升高,软硬段相分离程度增加。胶膜的ATR红外表现为PPG类聚醚型聚氨酯典型的红外光谱。     

聚醚型芳香族水性聚氨酯乳液的制备和性能研究

以甲苯二异氰酸酯(TDI)、聚醚二醇(N210)为主要原料,二羟甲基丙酸(DMPA)为亲水性扩链剂,1,4-丁二醇(BDO)和乙二胺(EDA)为小分子扩链剂,采用预聚体法合成了系列聚醚型芳香族水性聚氨酯乳液。讨论了中和度、乳化时加水速度、乳化扩链温度、乙二胺(EDA)加入量对聚氨酯乳液及胶膜性能的影响。结果表明,中和度控制在100%,乳化时加水速度控制在100mL/min,乳化和扩链温度控制在0～5℃、EDA用量为扩链剂理论用量的60%时,所得到的聚醚型芳香族水性聚氨酯乳液及胶膜综合性能最好。     

硬段组成对脂肪族水性聚氨酯性能的影响

以异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、六亚甲基二异氰酸酯(HDI)、聚己二酸丁二醇酯(PBA)为主要原料合成了水性聚氨酯乳液,并通过FT-IR、DSC、粒径分析表征手段,研究了硬段组成中HDI和IPDI的相对含量对乳液及成膜性能的影响。结果表明:随着HDI含量的增加,乳液粒径变大,粒径分布变窄,乳胶粒子的ξ电位变小,乳液稳定性变差,HDI含量的增加促使了软硬两相的结晶;HDI规整的线型结构提高了聚氨酯胶膜的柔韧性,随着HDI含量的增加,断裂伸长率增大,拉伸强度降低,吸水率降低,但在HDI含量过高时,增加了软硬两相的相容性,吸水率出现微弱的上升。     

MDI型水性聚氨酯膏化和黏度影响因素

采用四氢呋喃均聚醚(PTMEG-1800),2,2-羟甲基丙酸(DMPA)和二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI-50)等为原料合成聚氨酯预聚体,加入乙二胺(EDA)等后扩链得到水性聚氨酯乳液(WPU)。WPU乳液黏度的影响因素主要有搅拌速率、-NCO/-OH的量比值(R值)、乳胶粒子粒径大小等,合理控制黏度可以避免乳液膏化现象。实验结果表明:乳化时剪切速率在1500 r/min以上时,物料被快速剪切乳化成0.2~100μm的颗粒,乳化效果最好;当-NCO/-OH的量比值(R值)为1.28时,水性聚氨酯乳化黏度低,固含量较最高。     

扩链方式及扩链剂用量对PU/PVC复合树脂性能的影响

首先制备自乳化阴离子水性聚氨酯(PU),然后以此为种子原位接枝共聚氯乙烯制备PU/PVC复合乳液树脂.通过动态激光粒度分析仪、动态力学分析仪(DMA)和TA-2000热分析仪研究了扩链方式以及扩链剂用量对PU粒径及其分布、乳液PU的动态力学性能和PU/PVC复合树脂耐热稳定性的影响.结果表明:分散时扩链所得到的PU乳液粒径较小,且随着扩链剂用量的增加粒径逐渐增大;预聚时扩链,扩链剂用量较高时聚氨酯的玻璃化转变温度较低;预聚时扩链的PU/PVC复合树脂的热稳定性较好,但随着扩链剂用量的增加耐热性下降.     

用磺酸型亲水扩链剂制备高固含量聚氨酯乳液

以聚(四氢呋喃-co-氧化丙烯)二醇为软段、异佛尔酮二异氰酸酯为硬段,以1,2-二羟基-3-丙磺酸钠(DHPA)作为亲水扩链剂,用自乳化法合成了一系列稳定的高固含量聚氨酯乳液,分析了DHPA用量对乳液及其胶膜性能的影响。结果表明:所得聚氨酯乳液的粒径呈多元分布,乳胶粒子呈球形;乳液为假塑性流体;随着DHPA用量的增加,乳液平均粒径逐渐减小,粒径分布变窄,固含量不断增大,当DHPA质量分数为7%时,乳液的总固物质量分数可达61%。乳液具有较好的高、低温及贮存稳定性能。随着DHPA用量的增加,聚氨酯乳液胶膜的拉伸强度逐渐增大,扯断伸长率则先增大后减小;当DHPA质量分数为5%时胶膜的综合力学性能最佳;DHPA用量对胶膜的热稳定性没有明显影响。     

相对分子质量和聚醚含量对双组分水性聚氨酯性能的影响

合成了3组不同相对分子质量和聚醚含量的端羟基水性聚氨酯,考察了其乳液性能和涂膜性能,并研究了聚氨酯的相对分子质量和聚醚含量对乳液和涂膜性能的影响。研究表明:随着聚氨酯相对分子质量的增大,乳液粒径增大,粒径分布变宽,涂膜吸水率下降。聚醚链段含量升高,乳液粒径减小,粒径分布变窄,涂膜吸水率升高。通过对聚氨酯分子结构的优化,涂膜硬度达到4H,耐冲击性50 cm,对折3次后裂痕长度小于0.5 mm,吸水率为11.94%。     

基于羧酸-磺酸盐的聚氨酯乳液的制备及性能研究

以二羟甲基丙酸(DMPA)和1,2-二羟基-3-丙磺酸钠(DHPA)为亲水扩连剂制备含有磺酸基团的水性聚氨酯微乳液。利用傅立叶变换红外光谱(FT-IR)对DHPA和水性聚氨酯的结构进行表征,证实了目标产物DHPA的生成,并作为亲水扩链剂引入PU链上。研究表明,随着DHPA含量增大,乳胶粒平均粒径减小,粒径分布宽度变窄。聚氨酯乳液呈假塑性流体特征。所制得的聚氨酯表面活性剂对丙烯酸单体具有良好的乳化性能,可用于乳液聚合中。     

非离子型自乳化水性环氧树脂的制备与性能表征

以甲苯二异氰酸酯(TDI)为桥梁,将聚乙二醇-1000(PEG-1000)接枝到环氧树脂(EP)链段中,并在EP分子链上引入了亲水性聚氧乙烯链段,经去离子水乳化后,制得非离子型自乳化水性EP乳液;以水溶性三乙烯四胺为固化剂,将其加入到上述乳液中,制得水性EP涂膜。研究结果表明:该乳液的离心稳定性良好,其平均粒径为30 nm左右,并且粒径呈单峰分布;水性EP涂膜的铅笔硬度达到3H,并且其附着力、耐酸碱性和耐水性等俱佳。     

水性聚氨酯-丙烯酸酯复合乳液的性能研究

用丙烯酸酯改性水性聚氨酯制备了具有核壳结构的水性聚氨酯-丙烯酸酯(WPUA)复合乳液,系统地研究了水性聚氨酯(PU)含量、nNCO/nOH(初始物质的量比)、亲水性扩链剂二羟甲基丙酸(DMPA)用量及软硬单体质量比对WPUA乳液及其膜的性能的影响.结果显示,WPUA乳液胶粒呈核壳型结构,聚丙烯酸酯(PA)与PU链段具有...     

粒料法合成不同相对分子质量和软段的聚氨酯分散体研究

以异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)为硬段、二羟甲基丙酸(DMPA)为亲水单体,采用粒料法合成了不同Mη(黏均相对分子质量)和不同软段的PU(聚氨酯)离聚物粒料,并制备了固含量约为40%的PUD(PU分散体)。结果表明:PU的Mη随R值[R=n(-NCO)/n(-OH)]增加呈先升后降态势;PU的Mη越高,PUD的平均粒径越小,粒径分布越窄,黏度越大;PUD粒子呈大小不一的球形结构,并且PU的Mη越高,PUD胶膜的拉伸强度越大;聚酯型PUD胶膜的拉伸强度大于聚醚型PUD,并且前者的软段和硬段之间相容性较好,而后者的软段和硬段之间因出现相分离现象而相容性较差;PUD胶膜的吸水率均不超过5.93%,说明其耐水性能优异。     

阴离子型水性聚氨酯的合成及其性能研究

以甲苯二异氰酸酯(TDI)、聚丙二元醇(N210)为主要原料,二羟甲基丙酸(DMPA)为亲水性扩链剂,1,4-丁二醇(BDO)和乙二胺(EDA)为小分子扩链剂,采用预聚体法合成了系列阴离子型水性聚氨酯乳液。讨论了硬段含量、DMPA用量、-NCO／-OH物质的量比值及扩链剂用量对水性聚氨酯乳液及胶膜性能的影响,得出了制备阴离子型水性聚氨酯的最佳配方。     

软段对水性聚氨酯木器涂料性能的影响

合成了系列水性聚氨酯乳液,研究了低聚物多元醇种类及分子量不同对水性聚氨酯涂料性能的影响。结果表明:聚酯型水性聚氨酯随着软段分子量的增大结晶程度增加,机械强度和硬度较聚醚型高,耐水性较好;结构规整,易结晶的软段合成出的聚氨酯树脂力学性能和耐水性能都较好;而有机硅氧烷改性可以提高聚氨酯材料的耐水性。     

硅烷偶联剂改性水性聚氨酯的合成与性能研究

以聚醚210、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)为主要原料,二羟甲基丙酸(DMPA)为亲水性扩链剂,胺类硅烷偶联剂为后扩链剂,按不同配比合成了系列有机硅改性水性聚氨酯分散体。主要考察了硅烷偶联剂质量分数对水性聚氨酯乳液的稳定性、乳液粒径以及胶膜吸水性和耐热性的影响。结果表明,随硅烷偶联剂质量分数的增加,乳液粒径增大,分散稳定性良好,胶膜的耐水性明显提高;胶膜的耐热性能明显提高,并且发生了交联反应;胶膜的ATR红外显示体系中形成的脲键随硅烷偶联剂的质量分数增加而增多。     

聚碳酸酯型水性聚氨酯分散体的合成与性能研究

采用聚碳酸酯二元醇Desmophen C与TDI合成了水性聚氨酯分散体。拉伸试验结果表明,乳胶膜具有优异的拉伸强度(高达60 MPa)和断裂伸长率(高达600%)。研究了软段分子量、软段用量对聚碳酸酯聚氨酯力学性能和微观相分离结构的影响。结果表明,随着软段用量的增加,乳胶膜的断裂强度迅速下降,断裂伸长也有所下降。不同分子量的聚碳酸酯也具有相同的规律。但相同软段用量,随着分子量的增加,断裂强度并没有下降,反而有所上升,且断裂伸长略有下降。同时聚碳酸酯型水性聚氨酯乳胶膜具有优异的水解稳定性。     

高光泽水性聚氨酯及水性木器涂料的研制

通过试验不同的软段、硬段、扩链剂材料及不同的配比,合成一种高光泽水性聚氨酯。针对水性木器涂料的特点,以此树脂为基料,添加润湿剂、消泡剂、增稠剂复配,得到高光泽水性木器涂料,涂料性能达到了行业标准和环境标准的要求。     

水性聚氨酯-有机硅共聚物的制备与性能

以聚醚二元醇(GE2000)为软段,环氧树脂(E-20)为部分硬段,制备出有机硅交联改性的聚氨酯乳液,探讨了有机硅含量对乳液性能的影响。结果表明,随着有机硅含量增大,乳液黏度、分子量增大,胶膜耐水(溶剂)性、机械性能、疏水性增强。FTIR分析证实有机硅键合到聚氨酯结构中。SEM分析表明,有机硅改性聚氨酯胶膜结构致密。DSC与DMA分析表明,有机硅改性聚氨酯软硬段之间存在一定程度的微相分离,有机硅含量的增加提高了其耐热性能。     

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%。     

粒料法合成聚氨酯分散体及性能的研究

以聚四氢呋喃二醇(PTMG)为软段,异氟尔酮二异氰酸酯(IPDI)和1,4-丁二醇(BDO)为硬段,二羟甲基丙酸(DMPA)为亲水单体,采用粒料法合成了聚氨酯离子聚合物粒料,制备了固含量为40%的聚氨酯分散体(PUD),研究了亲水含量和硬段含量对分散体性能及其胶膜性能的影响。PUD的ζ电位处于30~60 mV,黏度小于1100 mPa s。随着亲水含量增加,平均粒径减小,粒径分布变窄,黏度升高;硬段含量增加,平均粒径增大,粒径分布变宽,黏度降低。透射电镜显示,溶胶粒子呈大小不一的球形结构。PUD胶膜吸水率在3.15%~6.67%。力学性能测试表明硬段含量增加,断裂伸长率降低,拉伸强度增强。DMA测试显示胶膜出现相分离,有硬段和软段两个玻璃化转变温度。随着硬段含量增加,相分离程度提高,软段玻璃化温度降低,硬段玻璃化温度升高。     

聚氨酯结晶性的研究进展

概述了聚氨酯(PU)结晶性的研究方法,讨论了软硬段种类和结构、硬段含量、软段相对分子质量、带电离子及其它基团和热处理等对PU结晶性的影响,并介绍了结晶性PU在形体记忆材料中的应用状况。