聚氨酯-丙烯酸酯水分散液的流变性能

研究了二羟甲基丙酸（DMPA）含量、NCO／OH比、PU／PA比、pH值及制备工艺对水性聚氨酯－丙烯酸酯（PUA）混杂体系粘度的影响。结果表明：DMPA用量增大会使PUA水分散液的粘度增大;NCO／OH比和PU／PA比对粘度的影响比较复杂,PU／PA比在60／40（m/m）左右出现粘度最小值,NCO／OH比的变化则引起PUA水分散液的波动;体系的酸碱度（pH）对PUA水分散液的粘度有一定的“缓冲”作用,即pH值在7.0-9.6范围内粘度不会发生变化,提出了PUA水分散液非均相体系中,分散相粒子表层与分散介质中pH值不同的观点,并认为这判别是由于粒子表层具有缓冲溶液的性质造成的;用预聚物分散法制得的PUA水分散液外观较清澈,其粘度低于核壳反转法制得的分散液。     

环氧树脂改性水性聚氨酯乳液的制备

将环氧树脂作为大分子扩链剂合成了水性聚氨酯分散体.当反应温度在70~75℃时,环氧树脂中的环氧基开环较少,异氰酸酯NCO基转化率达到100%,预聚体的粘度为1.5 Pa.s,所得胶膜物理机械性能良好,拉伸强度达到10 MPa,断裂伸长高达450%.当环氧值在(0.27~1.16)mol/g,添加量在4%~6%之间时,所得分散体的外观好,物理机械性能好,同时储存稳定高.在添加环氧树脂后,当亲水扩链剂DMPA的用量在8%时,才能得到储存稳定的乳液.当用三乙胺进行中和时,所得的乳液外观发白,颗粒较粗;用氢氧化钠中和所得的乳液外观半透明,粒径较细;而氨水居于两者之间.     

水性聚氨酯粒径和黏度性能的研究

合成了单官能团小分子物质封端的软硬段皆含羧基的脂环族水性聚氨酯(PU)分散体，研究了羧基含量、pH值、c(NCO)／c(OH)比值、反离子种类和固含量对PU的粒径、黏度和特性黏度的影响。同时，比较了黏度与特性黏度之间的区别与联系。实验结果表明：随pH值的增大，PU分散液体系粒子粒径减小，临界值为8．0；随羧基含量的升高，PU分散液体系粒子粒径减小，临界值(质量分数)为4．05％，而PU分散液体系黏度与特性黏度均增加，此后在有限范围内波动变化，这表明PU分散液体系宏观与微观性能变化趋于一致；随c(NCO)／c(OH)比值升高，PU体系黏度逐渐增高，特性黏度与相对分子质量迅速下降。     

水性双组分聚氨酯涂料活化期研究

采用羟基丙烯酸分散体(PAD)和羟基丙烯酸乳液(PAE)与亲水改性HDI聚异氰酸酯固化剂配制水性双组分聚氨酯涂料(2KWPU)。傅立叶红外光谱（FTIR）表明PAE-2KWPU涂膜的异氰酸酯基团（-NCO）消耗速率较PAD-2KWPU缓慢。考察了PAE和PAD配制2KWPU在活化期内的变化规律,结果表明：在活化期内PAD与固化剂的混合物随贮存时间延长其粘度不断下降,涂膜的起泡程度逐渐增加,涂膜硬度、光泽、耐水性和耐化学性没有明显变化。PAE与固化剂的混合物随贮存时间的延长,粘度先下降后升高,其粘度的变化受NCO/OH摩尔比的影响,涂膜硬度先降低又增加。在活化期内2KWPU的乳液粒径均没有明显变化。     

建筑用聚酰胺树脂改性E-51环氧树脂胶黏剂的性能研究

为详细分析建筑用聚酰胺树脂改性E-51环氧树脂胶黏剂的性能,提出建筑用聚酰胺树脂改性E-51环氧树脂胶黏剂的性能研究方法,从不同聚酰胺树脂含量、不同预聚体配比与含量两个角度,测试建筑用聚酰胺树脂改性E-51环氧树脂胶黏剂使用在建筑材料中的使用性能.测试结果显示:聚酰胺树脂含量为10 g,黏度将提升至100000 mPa·s,对改性E-51环氧树脂胶黏剂的工艺性存在负面影响;聚酰胺含量增多,改性E-51环氧树脂胶黏剂拉伸强度、压缩强度逐渐变小,剪切强度值逐渐变大;将二乙烯三胺和聚酰胺按照6.6:1.1比例混合后,改性E-51环氧树脂胶黏剂使用性能最佳;制作预聚体时,OH:NCO的最佳比例为1:3,预聚体含量为35 g时,建筑用聚酰胺树脂改性E-51环氧树脂胶黏剂剪切强度最高、胶黏剂力学性能最佳.     

二甲基二氯硅烷改性接枝环氧树脂的合成研究

环氧树脂与甲基丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯以及苯乙烯接枝共聚,合成了接枝环氧树脂水分散体,采用二甲基二氯硅烷（DMS）来改性接枝环氧树脂分散体,通过对乳液的粒径分析以及对聚合产物的结构表征,并考察了乳液及涂膜性能的影响。研究表明,有机硅的引入影响接枝环氧水分散体的粒径分布,提高了固化涂膜的热分解温度,提高了固化涂膜的耐水性、粘结性和机械性能。     

A-172/丙烯酸酯接枝改性水性环氧树脂的制备与性能

通过环氧树脂与丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯及有机硅氧烷单体乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷(A-172)的接枝共聚反应,向环氧树脂中引入亲水性基团,使环氧树脂水性化,并在改性环氧树脂骨架中引入有机硅氧烷单元,改进环氧树脂的柔韧性和耐候性,制备具有良好水分散性和优异综合性能的有机硅氧烷接枝改性水性环氧树脂;在采用红外光谱分析接枝产物结构的基础上,采用透射电镜(TEM)、原子力显微镜(AFM)以及差示扫描量热仪(DSC)对A-172含量不同的接枝产物的水分散体及其涂膜进行了详细表征,并结合对涂膜机械性能的测试结果,分析了A-172用量对水性环氧乳液固化涂膜的微观结构及宏观性能的影响。结果表明,当A-172的质量分数为环氧树脂的6%时,改性环氧树脂乳液具有良好的分散性能和储存稳定性,其固化涂膜的耐水性、柔韧性和抗冲击强度等性能得到很大改善。     

水性环氧接枝苯丙共聚物的研究

研究了苯丙多元接枝水性环氧共聚物的制法．讨论了以环氧树脂为母体,甲基丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯及苯乙烯为接枝单体的自由基接枝聚合．结果表明：当接枝温度为90～95℃,甲基丙烯酸含量为22％(占总单体质量分数),中和度为110％时,所得环氧树脂一苯丙单体接枝共聚物水分散稳定性最好．红外光谱分析证实接枝产物的存在;用透射电镜观察了接枝共聚物的水分散体的粒子形态及大小。     

磺酸/羧酸型水性聚氨酯分散体粒径的影响因素

以磺酸型聚酯多元醇、甲苯二异氰酸酯(TDI)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、1,4-丁二醇(BDO)及二羟甲基丙酸(DMPA)为原料制备水性聚氨酯,讨论了初始R值(n(—NCO)/n(—OH))、DMPA含量、二异氰酸酯种类、预聚体—NCO含量对水性聚氨酯分散体粒径的影响。结果表明,同样的初始R值下,用IPDI与TDI合成的水性聚氨酯分散体粒径差别不大;当—NCO质量分数在1.40%~2.78%之间、初始R值小于6、DMPA质量分数为2.00%时,所合成的水性聚氨酯分散体粒径较小(24.5~63.2 nm)且稳定性最好。     

聚氨酯预聚体合成研究

研究了聚氨酯预聚体合成过程中,TDI滴加速度、NCO/OH(当量比)和PPG分子量等因素的影响.实验表明,适当延长TDI滴加时间,控制NCO/OH略大于2/1,均有利于制备粘度较小的预聚体;而适当提高NCO/OH,降低PPG分子量,则有利于聚氨酯涂层抗张强度,定伸强度、硬度等物理机械性能的提高,文中着重就实验结果作出理论解释。     

水性环氧脂-丙烯酸酯复合乳液的制备及防腐性能

以环氧树脂E20和亚麻油酸,制得中间体环氧脂(PGE);以甲基丙烯酸甲酯(MMA)、甲基丙烯酸丁酯(BMA)、甲基丙烯酸(MAA)、丙烯酸羟丙酯(HPA)、苯乙烯为单体,以二乙二醇丁醚和丙二醇甲醚为分散体系,制得丙烯酸酯大分子表面活性剂(PAE),用PAE乳化中间体PGE制得环氧脂PGE-PAE复合乳液。讨论了中间体PAE中分散体系含量对漆膜表干时间和黏度的影响; PGE与PAE质量比对乳液粒径、漆膜物理性能及漆膜防腐性能、耐热性能的影响。结果表明制PGE-PAE复合乳液最佳配比:PAE中分散体系含量为20%,PGE与PAE质量比为2∶1; PGE-PAE-c复合乳液平均粒径为282. 0 nm,PDI为0. 048;可在水中无限分散,稳定存放6个月以上;漆膜表干时间小于2 h,硬度为2H,附着力为0级,防腐性能可达72 h以上;胶膜在SEM和AFM观察下平整致密。     

有机硅改性阳离子水性聚氨酯合成与性能

以聚醚多元醇(N220)、甲苯二异氰酸酯(TDI)、N-甲基二乙醇胺(MDEA)、γ―环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷(KH-560)为主要原料合成了有机硅改性阳离子水性聚氨酯,采用红外光谱对制备的树脂进行了分析,讨论了KH-560、MDEA的加入方式、中和度、去离子水用量、搅拌速度、不同KH-560的量等反应条件对产品性能的影响。结果表明,当制备预聚体时NCO/OH比值约为3∶1、KH-560用量为5%~6.86%、MDEA用量为5%~6%、中和度为100%~120%时,合成的有机硅改性阳离子水性聚氨酯具有持久的稳定性,其涂膜具有良好耐水性和耐酸碱性能。     

单组分聚氨酯密封胶的研制

研究了单组分聚氨酯密封胶的合成，该胶由蓖麻油和聚醚二元醇分别和ＴＤＩ反应制得不同预聚体，再按不同配比进行混合，然后加入多种填料和催化剂制成．为此，讨论了催化剂用量、ＮＣＯ／ＯＨ比、不同预聚体比、有机硅含量对该密封胶的影响．     

水性聚氨酯的相转变过程

以二异氰酸酯、聚醚二元醇和二羟甲基丙酸(DMPA)合成了自乳化型水性聚氨酯(WBPU),利用其在乳化过程中一些物化性质--电导率和粘度的改变,研究了它的相转变过程,并建立了三阶段结构模型(TSSM),对相转变过程进行模拟.结果显示:自乳化型水性聚氨酯的相转变点发生在水油比为0.175左右,相转变过程分为三个阶段,可以用三阶段结构模型对相转变过程进行模拟.羧基含量、不同分子量的聚醚、R值(NCO/OH摩尔比),都会对相转变过程造成影响.羧基含量一般控制在1.4 wt%左右较好,R值的大小则需根据实际要求选用,一般控制在0.95～1.0范围内.     

示差扫描量热法研究水性聚氨酯的微相分离

合成了一系列水性聚氨酯，考察了软段组成、二羟甲基丙酸(DMPA)含量及不同NCO／OH比值对产物微相分离的影响。实验结果表明：聚醚型水性聚氨酯的微相分离程度高于聚酯型水性聚氨酯。提高DMPA用量，软段玻璃化温度移向低温区，说明体系的微相分离程度加大。随着NCO／OH比值的增大，软段玻璃化温度也移向低温，软硬段的微相分离程度增大。