离子基团位置对水性聚氨酯性能的影响

以聚碳酸酯二醇(PCDL)、六亚甲基二异氰酸酯(HDI)和二环己基甲烷二异氰酸酯(HMDI)作为主要原料,二羟甲基丁酸(DMBA)作为亲水扩链剂,采用预聚体分散法合成了离子基团分别位于软段、硬段的WPU(水性聚氨酯)。研究结果表明:S-WPU(离子基团位于软段的WPU)具有干燥速率较快、黏度较高和粒径较小等特点,由其制成的WPU胶膜具有良好的粘接性能、力学性能和耐水性。     

硬段对聚碳酸酯二醇型水性聚氨酯性能的影响

以聚碳酸酯二醇(PCDL)为软段、二羟甲基丙酸(DMPA)为亲水扩链剂、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)和六亚甲基二异氰酸酯(HDI)为硬段,采用预聚体法合成了水性聚氨酯(WPU)。研究结果表明:随着n(HDI)∶n(IPDI)比例的增加,WPU的黏度、断裂伸长率增大,耐水性和耐乙醇性提高;当n(HDI)∶n(IPDI)=1.0∶1时,WPU的综合性能相对较好,其热稳定性和结晶性能得到明显改善。     

软段结构对水性聚氨酯微相分离的影响

以异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、1,6-己二异氰酸酯(HDI)和聚四氢呋喃醚二醇(PTMG)、聚碳酸-1,6-己二醇酯二醇(PCDL)、聚己二酸-1,6-己二醇酯二醇(PHA)为原料,采用预聚体法合成了一系列水性聚氨酯(WPU)乳液。通过红外光谱(IR)、热重(TGA)、X-射线衍射(XRD)、动态机械性能(DMA)和拉伸测试等方法研究不同多元醇对所合成的WPU薄膜软、硬段微相分离及其热性能、结晶性和机械性能影响。结果表明,氢键作用对WPU的微相分离有明显影响;微相分离程度大的聚醚型WPU热稳定性、结晶性、柔韧性、低温塑性比微相分离程度小的聚碳酸酯型WPU好;聚碳酸酯型WPU膜的拉伸强度和模量更大。     

合成革用水性聚氨酯胶黏剂的制备及性能研究

通过选用聚酯二元醇(PBA)、聚四氢呋喃醚二醇(PTMEG),聚己内酯二醇(PCL)和聚碳酸酯二醇(PCDL),异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、甲苯二异氰酸酯(TDI)、4,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)和4,4’-二环己基甲烷二异氰酸酯(HMDI)作为主要原料,制备了一系列合成革用水性聚氨酯(WPU)。三羟甲基丙烷(TMP)和二羟甲基丙酸(DMPA)分别作为交联剂和亲水扩链剂。采用红外光谱(FT-IR)表征了水性聚氨酯的结构。探讨了多元醇及二异氰酸酯种类、氰羟比R值[n(-NCO)/n(-OH)]、DMPA和TMP含量对WPU耐溶剂和耐水解性能的影响。研究结果表明,PTMEG和PCDL作为软段、MDI和HMDI作为硬段,R值为4时,制得的WPU耐溶剂和耐水解综合性能较好。WPU的耐溶剂和耐水解性能还随TMP用量增大而提高。此外,DMPA用量增大,乳液更加稳定,但是耐水解性能下降。     

高固含量双组分混合聚酯型水性聚氨酯的合成

以异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)为硬段、混合双组分聚酯二元醇和1,4-丁二醇(BDO)为软段、二羟甲基丙酸(DMPA)为亲水扩链剂、三乙胺(TEA)为中和剂和乙二胺(EDA)为后扩链剂等,采用预聚体分散法合成了系列高固含量的水性聚氨酯(WPU)乳液。以固含量、黏度和吸水率等为衡量指标,比较了不同聚酯二元醇的混合效果。结果表明:当混合聚酯中n(PBA或PCDL)∶n(PEBA或PCDL)=1∶1、w(DMPA)≈3.4%(相对于预聚体而言)、n(-NCO)∶n(-OH)=1.03∶1和中和度为96%时,由PBA2000/PCDL2000混合聚酯二元醇制取的WPU乳液,其固含量较高(48.70%)、黏度最低(542 mPa.s)且综合性能相对较好。     

低聚物二醇和二异氰酸酯对水性聚氨酯性能的影响

分别以聚四氢呋喃二醇(PTMG)、聚碳酸酯二醇(PCDL)为低聚物二醇原料,异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)和4,4'-二环己基甲烷二异氰酸酯(HMDI)为二异氰酸酯原料,以二羟甲基丙酸(DMPA)和1,4-丁二醇(BDO)为扩链剂,通过丙酮法合成水性聚氨酯(WPU)乳液.研究了 PTMG和PCDL、IPDI和HMDI对...     

丙烯酸酯改性ANGE-PCDL型WPUA的合成与表征

以丙烯海松酸新戊二醇酯(ANGE),聚碳酸酯二元醇(PCDL)、丙烯酸/3-AE丙Al-( HPA)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、二劲甲基丙酸(DMPA)为主要原料,制备了ANGE-PCDL型水性聚氨酯分散体(WPU);滴加丙烯酸酯单体到WPU中,得到了PCDL-ANGE型水性聚氨酯-丙烯酸酯复合乳液(WPUA)....     

PCDL/PTMG配比对复合型水性聚氨酯性能的影响

以异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、聚碳酸酯二醇(PCDL)、聚四氢呋喃二醇(PTMG)、二羟甲基丙酸(DMPA)等为原料,低聚物二醇总量相同,乳化前预聚体中的NCO质量分数均为2.2%,DMPA质量分数为5%,通过改变PCDL/PTMG摩尔比合成出一系列聚酯/聚醚复合型水性聚氨酯(WPU)。研究表明,随着PCDL相对用量的增加,粘接强度和胶膜拉伸强度增加;当PCDL/PTMG摩尔比为1/3时,WPU膜的耐水性最佳,用WPU处理过的牛仔布的摩擦色牢度明显提高。     

基于1,8-萘酰亚胺基团的水性荧光聚氨酯的合成与性能研究

本论文以异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI),2,2′-双羟甲基丙酸(DMPA)和1,4-丁二醇(BDO)为硬段,以聚(碳酸1,6-己二醇)酯二醇(PCDL)为软段,将两端带有羟基的1,8-萘酰亚胺衍生物MM4嵌入聚氨酯链中,合成了一系列包含不同MM4含量的新型水性荧光聚氨酯乳液。通过傅立叶变换红外光谱(FT-IR)证实了MM4成功嵌入聚氨酯链段中。探讨了MM4含量与聚氨酯膜各项性能的关系。结果表明,随着MM4含量的增加,WPU乳液的荧光强度逐渐增大。加入MM4后WPU膜的疏水性、拉伸强度和热稳定性随之增强,吸水率和断裂伸长率随之降低,鲜艳度增强。     

水性聚氨酯的结晶动力学参数及其在鞋用胶黏剂的应用

以聚己二酸1,4-丁二醇酯(PBA)、六亚甲基二异氰酸酯(HDI)和异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)为主要原料,制备了不同软段分子量和不同硬段含量的水性聚氨酯(WPU)乳液。采用DSC技术表征了WPU胶膜在非等温和等温条件下的结晶行为,并以莫志深方程和Avrami方程为模型,对WPU胶膜的结晶行为进行了研究。WPU胶膜的非等温结晶动力学分析结果表明,随着WPU相对结晶度的增加,非等温结晶动力学参数F(T)增大,说明适当提高活化温度可提高WPU胶黏剂的结晶速率和初黏强度;WPU胶膜的等温动力学分析结果表明,不同软段分子量和不同硬段含量的WPU胶膜的等温结晶动力学参数t1/2与相应WPU胶黏剂的开放时间存在对应关系,即t1/2较大者,相应WPU胶黏剂的开放时间较长。     

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WP U胶...     

硬段含量对水性聚氨酯软段结晶性能的影响

以异佛尔酮二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、聚己二酸丁二醇酯为主要原料合成了水性聚氨酯(WPU),通过FT-IR、DSC、XRD、SEM表征手段,研究了硬段含量对软段结晶性及WPU粘结性能的影响。研究表明,随着硬段含量的增加,WPU分子链上氨基甲酸酯键之间的氢键化程度提高,软硬两相相混严重,WPU软段结晶熔融焓变小,熔融温度变低;结晶衍射峰变弱,软段结晶性变差;粘结性能测试表明,在硬段含量较低时,聚氨酯体现出良好的结晶性能,初粘性较好。     

聚碳酸酯型水性聚氨酯乳液的制备与性能

以聚碳酸酯二元醇和异佛尔酮二异氰酸酯为主要原料,采用预聚法合成了聚碳酸酯型水性聚氨酯( WPU) ,用傅里叶变换红外光谱表征了WPU,考察了不同NCO/OH( 摩尔比) 对WPU 乳液粒径及薄膜的耐水性、拉伸性能的影响,并研究了WPU 的热稳定性。结果表明,随着NCO/OH 值的增大,WPU乳液的粒径增大,稳定性降低,薄膜的耐水性和拉伸强度提高,扯断伸长率降低; WPU 薄膜的热分解速率较快,硬段的热分解温度为193 ℃,最大失重温度为287 ℃; 软段的热分解温度为321 ℃,最大失重温度为364 ℃左右。     

聚酯型聚氨酯乳液的合成及性能

以异佛尔酮二异氰酸酯（ IPDI）、六亚甲基二异氰酸酯（HDI）和聚己二酸 1,4-丁二醇酯二醇（ PBA）为主要原料制备系列水性聚氨酯乳液（ WPU）。采用红外光谱仪、差式扫描量热仪、 X-射线衍射仪、电子拉力机等对 WPU进行结构表征;为了从聚集状态上对聚氨酯结晶性有更深层次的探究,对 WPU进行了定伸情况下的测试。结果显示：随着硬段含量的增加,硬段 -软段间的氢键相互作用减小,微相分离程度增加,结晶性能降低;随着伸长率的增加,氢键相互作用和结晶性能都表现出先减小后增大的趋势。当硬段含量为 14. 73%时,聚氨酯胶膜拉伸强度达到 40. 11 MPa,剥离强度为 93. 7 N/（25 mm）。     

改性水性聚氨酯乳液包覆RDX的合成研究

以聚四氢呋喃二醇(PTMG)为聚醚软段、甲苯二异氰酸酯(TDI)为硬段、DMPA(二羟甲基丙酸)为亲水扩链剂、环氧树脂(EP)和硅烷偶联剂为交联扩链改性剂,制取耐水性好、粘接强度高的改性水性聚氨酯(WPU)乳液;并以此作为黑索今(RDX)的包覆剂。结果表明:当w(EP)=6%(相对于物质总质量而言)、w(硅烷偶联剂)=2.0%(相对于物质总质量而言)和w(WPU)=2%(相对于RDX质量而言)时,经改性WPU乳液包覆后的RDX,其成型性、流散性和包覆效果较好,撞击感度和热感度明显降低。     

硬段含量对水性聚氨酯性能的影响

以聚酯多元醇、二羟甲基丙酸(DMPA)、甲苯二异氰酸酯(TDI)和1,4-丁二醇(BDO)为主要原料,合成了阴离子型WPU(水性聚氨酯),并着重探讨了聚氨酯(PU)分子链中硬段含量对其性能的影响。结果表明:随着PU分子链中硬段含量的不断增加,硬段的Tg(玻璃化转变温度)上升,但软段的Tg呈先升后降态势,WPU的外观由半透明泛蓝光转变为乳白色不透明(稳定性变差),并且WPU的黏度、耐水性和T型剥离强度均呈先升后降态势;当WPU中w(硬段)=22.79%时,相应WPU的综合性能相对最好,用其胶接聚酰胺(PA)/聚丙烯(PP)复合薄膜的T型剥离强度达到0.488 kN/m。     

Surface and bulk properties of waterborne polyurethane modified with fluorinated siloxane

Two series of polyester and polyether waterborne polyurethanes (WPUs) modified with poly[(3,3,3‐trifluoropropyl)methylsiloxane] (PTFPMS) were synthesized by prepolymerization method and the effect of PTFPMS on surface and bulk properties were investigated by a variety of experimental methods. FTIR and DSC results showed that the polyester WPU has better compatibility between soft segments and hard segments than polyether WPU in bulk and the degree of phase separation increased in polyester WPU but decreased in polyether WPU with increasing PTFPMS. ARXPS analysis revealed the migration of PTFPMS to WPU surface and the migration ability of Si element was better than F element. AFM images demonstrated that the surface of WPU films became rougher as PTFPMS content increased. The enrichment of PTFPMS with low surface energy and roughened surface imparted good hydrophobicity and oleophobicity to WPU films and polyether WPU has better surface properties compared with polyester WPU. © 2018 Wiley Periodicals, Inc. J. Appl. Polym. Sci. 2018 , 135, 46473.     

磺酸盐型水性聚氨酯胶粘剂的研究

以聚己二酸-1,4-丁二醇酯(PBA)和聚丙二醇醚(PPG)为软段、N-(2-氨乙基)-2-氨基乙磺酸钠(AAS-Na)为亲水基团、六亚甲基二异氰酸酯(HDI)和异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)为硬段,采用丙酮法合成了磺酸盐型水性聚氨酯(WPU)分散体(PUDs),并以此作为WPU胶粘剂的基体树脂。结果表明:不同配方的PUDs乳液均具有较低的黏度(1 000 mPa.s)、较小的粒径(200 nm)、较高的固含量(≥50%)和较好的储存稳定性(180 d无沉淀),不同配方的PUDs胶膜均具有良好的耐热性(250℃以下无降解)和耐水性(吸水率4%);当w(PPG)=4%、n(HDI)∶n(IPDI)=9∶1时,PUDs胶粘剂的成品剥离强度达到最大值(13.52 N/mm),此时初期剥离强度也相对较高(2.11 N/mm)。     

水性聚氨酯的结晶动力学参数及其在鞋用胶黏剂的应用

以聚己二酸1,4-丁二醇酯（PBA）、六亚甲基二异氰酸酯（HDI）和异佛尔酮二异氰酸酯（IPDI）为主要原料,制备了不同软段分子量和不同硬段含量的水性聚氨酯（WPU）乳液。采用DSC技术表征了WPU胶膜在非等温和等温条件下的结晶行为,并以莫志深方程和Avrami方程为模型,对WPU胶膜的结晶行为进行了研究。WPU胶膜的非等温结晶动力学分析结果表明,随着WPU相对结晶度的增加,非等温结晶动力学参数F（T）增大,说明适当提高活化温度可提高WPU胶黏剂的结晶速率和初黏强度;WPU胶膜的等温动力学分析结果表明,不同软段分子量和不同硬段含量的WPU胶膜的等温结晶动力学参数t_1/2与相应WPU胶黏剂的开放时间存在对应关系,即t_1/2较大者,相应WPU胶黏剂的开放时间较长。     

Effects of the reagent molar ratio on the phase separation and properties of waterborne polyurethane for application in a water‐based ink binder

Waterborne polyurethane (WPU) dispersions with a high solid content and low viscosity were prepared successfully by a two‐step polymerization with isophorone diisocyanate, poly(propylene glycol), and dimethylol propionic acid as the main raw materials. The molar ratio of hard segments to soft segments was controlled to investigate its influence on the particle size, particle morphology, stability of dispersions, and final properties of the WPU films. Measurements including attenuated total reflectance/Fourier transform infrared spectroscopy, transmission electron microscopy, differential scanning calorimetry, thermogravimetric analysis, X‐ray diffraction, polarizing optical microscopy, and contact angle tests were used to characterize the bulk structures, phase separation, thermal stability, crystallinity, and wettability of the WPU dispersions. The results indicate that all of the WPU dispersions with a high solid content (ca. 40 wt %) and low viscosity (ca. 20–50 mPa s) displayed excellent stability. The prepared WPU dispersions with acetone contents of 5–7 wt % could be used directly as an ink binder without removing the acetone; this is beneficial to industrial applications of water‐based ink binders. © 2017 Wiley Periodicals, Inc. J. Appl. Polym. Sci. 2017 , 134, 45406.