四氢呋喃均聚醚聚氨酯弹性体——影响PTMG-PU力学性能的因素

介绍四氢呋喃均聚醚（PTMG）聚氨酯弹性体的力学性能。讨论了化学结构因素对聚氨酯弹性体力学性能的影响,化学结构因素包括PTMG相对分子质量、二异氰酸酯、扩链剂、硬段质量分数、预聚体NCO基质量分数和化学交联等。结果表明：影响聚氨酯弹性体硬度和拉伸强度最大因素是二异氰酸酯类型和预聚体NCO基质量分数,影响聚氨酯弹性体扯断伸长率最大因素是PTMG相对分子质量和交联密度。     

双组分聚氨酯密封胶的制备与性能研究

以聚醚多元醇和4,4′-二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)为主要原料,制备了双组分PU(聚氨酯)密封胶,并优选了端—NCO基预聚体的合成条件。研究结果表明:当n(3官能度聚醚多元醇)∶n(2官能度聚醚多元醇)=1.2∶1.0时,加入MDI后,70~75℃反应4 h,可得到w(—NCO)=4.5%的端—NCO基预聚体;当A组分、B组分按照R=n(—NCO)∶n(—OH)=1.1∶1~1.4∶1配比混合均匀时,制得的PU密封胶具有良好的粘接性能和热稳定性。     

高抗紫外线玻璃钢保护涂料的研制

阐述了高抗紫外线玻璃钢保护涂料用丙烯酸的合成机理及合成工艺,并用于制备涂料,进行了性能检测。探索了丙烯酸树脂的玻璃化温度、分子量、n(—NCO)/n(—OH)比值、颜基比、紫外线吸收剂等因素对涂膜性能的影响。     

PPG/TDI-80/MOCA浇注型聚氨酯弹性体的制备及性能

以聚丙二醇(PPG)、甲苯二异氰酸酯(TDI-80),3,3'-二氯-4,4'-二氨基二苯基甲烷(MOCA)为原料,通过预聚体法制备了—NCO基含量分别为3.5%、4.0%、4.5%、5.0%和5.5%的5种预聚体,用MOCA作扩链剂合成浇注型聚氨酯弹性体(CPU)。考察了预聚体中—NCO基含量对CPU弹性体力学性能的影响,用维卡软化点测定仪、热失重分析仪对材料进行表征。结果表明,聚氨酯弹性体随预聚体—NCO基含量的增加,拉伸强度、硬度、模量和撕裂强度增大,扯断伸长率和冲击弹性下降;当扩链系数达到0.95时综合力学性能最佳;当预聚体—NCO含量为5.5时,CPU具有最高的结晶度和优异的抗热形变能力,此时维卡软化点温度达到141℃。     

低VOC含量水性亚硫酸氢钠封闭型聚氨酯固化剂的制备和表征

用异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、聚醚多元醇、二羟甲基丙酸(DMPA)和含活性基非离子亲水化合物(AD)为主要原料,以亚硫酸氢钠(NaHSO3)为封闭剂,合成了低VOC含量、高封闭率的水性封闭型聚氨酯固化剂。采用先成盐后封闭的制备工艺,避免了助溶剂的使用。研究了n(—NCO)∶n(—OH)、DMPA、AD等亲水改性剂用量、封闭反应的温度、时间、NaHSO3用量及其质量分数等因素对封闭反应的影响。用FT-IR和DSC对产物进行了表征,结果显示,—NCO基团被完全封闭,由DSC确定了产物的解封温度在97.5～130℃。     

羟基聚醚端基转化研究

本文采用红外光谱(IR)、核磁共振(NMR)、和蒸汽渗透压(VPO)测定分子量等手段,对选定条件下羟基聚醚与TDI端基转化反应作了较系统地解析研究,并判定本研究进行的反应是无扩链和交联的单分子端基转化过程。通过不同K值(NCO/OH)温度、时间和浓度等条件实验,考察了诸因素影响规律,给出了端基转化最佳工艺条件选择范围。应用本研究确立的方法,对于一定界限内,分子量不同的羟基聚醚,均可制成以—NCO封端的单分子转化物。转化物为胶状液体,于室温下具有较好的流动性。它在铸型聚氨酯制品,特种聚氨酯粘结剂和喷涂树脂等方面,可望有较大的开发前景。     

塑料涂料用脲基单体改性羟基苯丙乳液的合成

采用种子乳液半连续工艺法合成了脲基单体改性羟基苯丙乳液,与水性异氰酸酯固化剂配制得双组分水性塑料涂料,用于极性塑料基材的表面涂装。研究了乳化体系、羟基含量、交联单体乙烯基三乙氧基硅烷(AC-75)和脲基单体用量以及n(—NCO)∶n(—OH)比对乳液性能的影响。采用FT-IR、TEM和激光粒度仪等分析手段对苯丙乳液的形貌、粒径、表面官能团及涂膜固化过程进行了表征。结果表明:所制乳液呈现核壳结构、粒子的粒径分布较窄、固化反应完全,且脲基单体用量为2%,AC-75用量为3%,羟基单体用量为10%,n(—NCO)∶n(—OH)为1.3～1.5,可得到附着力、耐醇性、耐水性优异的涂膜,其性能优于市售溶剂型涂料。     

双组分水性聚氨酯涂膜交联密度的研究

通过耐溶剂擦拭实验、溶胀率实验、盖尔分率实验、红外光谱、扫描电子显微镜(SEM)和差示扫描量热仪(DSC)测试等方法研究了不同玻璃化温度(Tg)的羟基组分、n(—NCO)∶n(—OH)及不同固化时间对双组分水性聚氨酯涂膜交联密度的影响。结果表明:羟基组分的Tg对涂膜的交联密度有较大影响,Tg为22℃的羟基丙烯酸分散体和水性HDI基固化剂交联的涂膜具有最大的交联密度;水性双组分聚氨酯涂膜在25℃条件下干燥7 d可达到最大的耐溶剂擦拭次数,异氰酸酯固化剂和羟基分散体的n(—NCO)∶n(—OH)值为1.5~2.0时制得的涂膜有较好的交联密度。     

纤维增强聚氨酯拉挤复合材料：Ⅰ.拉挤工艺的可行性和结构形态

用一种特殊的方法进行了纤维增强聚氯酯(PU)复合材料的拉挤工艺可行性的研究。用ε—己内酰胺封闭预聚物和甲苯基二异氰酸酯(TDI—80)与分支聚酯混合后合成的NCO—封闭的PU预聚物进行本文的研究。这种封端PU预聚物的分子量、封闭反应程度和封闭后的粘度通过GPC、IR和H—NMR及粘度测量分析求得。采用甲基正丁基胺反滴定(湿)法,测得NCO未封闭的PU预聚物的当量和NCO基的含量。这种封端NCO的PU预聚物加有像脂环族二胺、芳香族二胺和1,4—丁基二醇等链增长剂时,在浸渍温度55—70℃范围内,具有较长的使用期。在升高温度后,从布氏粘度计测量中发现此预聚物具有较高的反应活性。用扫描电镜的结构形态研究证明,这种封端的PU树脂对纤维具有良好的浸润性能,并且纤维束在PU基体中分布均匀。     

红外光谱法测定聚氨酯预聚体中异氰酸酯基含量

建立了密封池红外光谱法测定聚氨酯预聚体中异氰酸酯基含量的方法。首先考察了溶剂和静置时间的影响。以MDI和TDI作标准物时可用分析纯甲苯作溶剂,以IPDI作标准物时可用分析纯甲苯或丙酮作溶剂,在200 min内基本稳定。然后绘制了以MDI、TDI和IPDI作标准物和分析纯甲苯作溶剂时的标准曲线。标准曲线线性范围分别为0~11 mg(—NCO)/mL、0~7 mg(—NCO)/mL和0~12 mg(—NCO)/mL,摩尔吸光系数分别为1.20×103L.mol-1.cm-1、1.55×103L.mol-1.cm-1和1.04×103L.mol-1.cm-1,相关系数分别为0.999 1、0.999 6和0.999 7。最后测定了IPDI与聚酯多元醇反应产生的聚氨酯预聚体中—NCO含量,随反应时间增加预聚体中—NCO含量逐渐减少。与化学分析法和可见分光光度法相比,本文建立的红外光谱法更简便、测定时间短、试剂用量少、分析成本低,但所用仪器贵且需有合适的溶剂。