脂肪族水性聚氨酯乳液的研究

采用内乳化法以聚酯多元醇、异佛尔酮二异氰酸酯（IPDI）和二羟甲基丙酸（DMPA）合成了水性聚氨酯乳液。研究了NCO／OH摩尔比对水性聚氨酯粒子尺寸、胶膜耐水性、乳液的电解质稳定性、胶膜的机械性能的影响。制备了稳定的水性聚氨酯乳液。     

脂肪族水性聚氨酯性能的研究

以异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)和聚四亚甲基二醇(PTMG)及二羟甲基丙酸(DMPA)为主要原料制备了水性聚氨酯乳液，并对乳液的性能进行了测试和分析。结果表明，二羟甲基丙酸(DMPA)用量、n(NCO)／n(OH)及扩链荆是影响乳液及胶膜性能的主要因素。     

DMPA对PPG-DMPA-IPDI水性聚氨酯性能的影响

以聚氧化丙烯二醇(PPG-2000)、二羟甲基丙酸(DMPA)和异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)为主要原料,采用一锅法合成水性聚氨酯(WPU)预聚体及高剪切乳化法制备了PPG-DMPA-IPDI水性聚氨酯(WPU).研究了DMPA用量对WPU乳液的Zeta电位和粒径分布的影响,并采用红外光谱(FT-IR)、高效凝胶渗透色谱(GPC)和差热-热重分析(TGA-DTA)对WPU胶膜性能进行了表征.结果表明:当中和度为100%、异氰酸酯指数R(NCO/OH)值为3.7、DMPA质量分数为5%~8%时,制得的WPU乳液的分散稳定性较好.随着DMPA用量的减少,WPU的粒径增加,热稳定性降低,微相分离程度减弱.一锅法合成WPU预聚体并高剪切乳化法与分步合成并高速搅拌乳化法相比,反应时间较短.     

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。     

DCPD改性UV固化水性聚氨酯丙烯酸酯的合成

以二聚戊二烯(DCPD)为原料先合成不饱和聚酯二元醇,与异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、2,2-二羟甲基丙酸(DMPA)、季戊四醇三丙烯酸酯(PETA)合成紫外光固化树脂,用三乙胺中和得到稳定的DCPD改性UV固化水性聚氨酯丙烯酸酯(WDUPUA)乳液,同时采用傅里叶红外光谱(FT-IR)对WDUPUA的结构进行表征。采用单因素变量法探讨了反应温度和反应时间、阻聚剂、n(—NCO)/n(—OH)、DMPA含量和中和剂对合成反应及乳液性能的影响。结果表明:合成过程中第1步反应温度和时间分别为60℃、2.5 h,第2步分别为75℃、4 h,第三步分别为75℃、3 h,阻聚剂用量为0.07%;当n(—NCO)/n(—OH)为1.5、DMPA质量分数为6%、中和度为100%时,为DCPD改性UV固化水性聚氨酯丙烯酸酯的适宜合成工艺条件。     

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。     

IBOMA共聚改性水性聚氨酯的合成及其性能研究

以可再生资源松节油衍生物——甲基丙烯酸异冰片酯(IBOMA)为原料,采用共聚改性的方法制备了IBOMA改性水性聚氨酯复合乳液。研究了配方中的R值(n(—NCO)/n(—OH),异氰酸根指数)、DMPA(2,2-二羟甲基丙酸)含量、DEG(一缩二乙二醇)含量、中和度(以三乙胺与DMPA的摩尔比计算),以及反应时间对复合乳液的黏度、稳定性以及胶膜的吸水率、拉伸强度的影响,确定了适宜的改性工艺条件:IBOMA添加量为30%,R值为1.70,DMPA质量分数为4.0%,DEG质量分数为0.5%,中和度为100%,反应时间为6 h。在此条件下所制得的IBOMA改性水性聚氨酯乳液的综合性能较好,其耐水性、耐热性、拉伸强度等性能指标均有提高,吸水率由改性前的11.53%降至3.91%,拉伸强度由改性前的23.42 MPa升至55.18 MPa,玻璃化转变温度Tg由改性前的-7.23 ℃上升至25.31 ℃,并采用傅里叶红外光谱、差示扫描量热仪等分析手段,对IBOMA改性水性聚氨酯的性能进行了表征。     

有机硅改性水性聚氨酯乳液的制备及性能

采用自乳化法合成了有机硅改性水性聚氨酯乳液.通过傅里叶红外光谱(FTIR)对其结构进行了表征.分别讨论了有机硅和二羟申基丙酸(DMPA)含量对乳液粒径、黏度及其涂膜的表面疏水性、力学性能、附着力、耐冲击性等性能的影响.结果表明:当有机硅含量为10%时,有机硅改性水性聚氨酯的综合性最好;同时,降低DMPA含量可以提高涂膜的耐水性,改善其综合性能.     

紫外光固化水性聚氨酯-丙烯酸酯乳液性能的研究

选用异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、聚酯二元醇、二羟甲基丙酸(DMPA)、甲基丙烯酸-β-羟乙酯(HEMA)等为原料,采用阴离子自乳化法制备了紫外光(UV)固化水性聚氨酯-丙烯酸酯乳液.考察了n(-NCO)/n(-OH)、DMPA及HEMA质量分数对乳液性能的影响.结果表明,n(-NCO)/n(-OH)为1.4～1.5,DMPA的质量分数为4.5%时乳液性能最好.同时,HEMA质量分数越高,乳液黏度越小.     

水性双组分聚氨酯柔感涂料的制备及性能

以自制聚酯多元醇、二异氰酸酯为原料分别合成含羟基端水性聚氨酯及水性聚氨酯,并以亲水性脂肪族聚异氰酸酯为固化剂,添加适量助剂配制水性双组分聚氨酯柔感涂料.考察了聚酯多元醇的相对分子质量、二羟基丙酸(DMPA)的用量、-OH/-NCO比例等与涂料的稳定性、铅笔硬度、附着力、柔韧性、耐水性、耐溶剂性、耐化学品性、耐刮伤性以及耐化妆品性之间的关系.研究结果发现:合成水性聚氨酯分散体所用的聚酯多元醇的相对分子质量为2 000,DMPA质量分数为6%,合成羟基端水性聚氨酯分散体中-OH/-NCO=1.6,固化过程中-NCO/-OH=1.5～1.6时,涂料的综合性能最好.     

鞋用水性聚氨酯胶粘剂的合成及性能研究

采用甲苯二异氰酸酯（TDI）、聚酯多元醇和二羟甲基丙酸（DMPA）为主要原料，经分步预聚后在水中自乳化合成了阴离子型水性聚氨酯胶粘剂．实验表明：DMPA用量、加入方式（粉末加入法或溶解加入法）、反应时间、反应温度及乳化工艺的选择是影响乳液及胶膜性能的主要因素．     

影响PUA涂饰剂乳胶膜性能的实验因素

采用预聚、中和分散、乳液聚合三个独立而连贯的步骤合成PUA复合乳液，以实验手段研究了影响PUA乳胶膜性能的因素。结果表明，通过调节亲水基团和丙烯酸酯的含量可以制成性能优良的PUA乳胶膜。     

高强度聚氨酯乳液的合成与性能研究

采用甲苯二异氰酸酯（TDI）、聚合物多元醇和二羟甲基丙酸（DMPA）反应制得聚氨酯乳液,讨论了不同的聚合物多元醇,-NCO与-OH摩尔比值,三羟甲基丙烷（TMP）和DMPA对乳液胶膜力学性能的影响,研究结果表明,当采用聚酯二元醇ODX-218,-NCO与-OH的摩尔比值为1.5,TMP和DMPA含量为2.0%和7.0%时,可以得到胶膜力学性能好的聚氨酯乳液。     

水性双组分丙烯酸酯聚氨酯涂料

用内乳化剂二羟甲基丙酸(DM PA)对异氰酸酯进行改性,然后将其与丙烯酸酯多元醇反应制备了水性双组分丙烯酸酯聚氨酯涂料。研究了反应物摩尔比n(-NCO)/n(-OH)、中和度等因素对涂膜性能和外观的影响。结果表明:经DM PA改性后,增加了异氰酸酯预聚物的亲水性及其与丙烯酸酯多元醇的相容性;涂膜的拉伸强度和耐水性均有较大的提高,涂膜的外观也有所改善。     

淀粉基可生物降解水性聚氨酯的合成及其NMR研究

采用聚己二酸乙二醇酯二元醇(PEA)、异佛而酮二异氰酸酯(IPDI)、二羟甲基丙酸(DMPA)、乙二胺(EDA)和淀粉等为原料,通过预聚体法合成了淀粉基可生物降解水性聚氨酯.对主要原料和产物进行了1H和13C NMR研究,结果表明,在预聚体的扩链阶段加入淀粉,可以使淀粉分子以某种形式参与反应,引入聚氨酯产物中.土埋法实验表明,添加淀粉的水性聚氨酯的生物降解性明显增加.     

水溶性超支化光敏有机硅聚氨脂丙烯酸酯低聚物的合成

以三羟甲基丙烷(TMP)和N,N-二羟乙基-3-胺基丙酸甲酯为单体,通过“准一步法”合成三代超支化聚胺-酯(HBP-OH),再与羟烷基硅油、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、二羟甲基丙酸(DMPA)和丙烯酸-β-羟乙酯(HEA)反应,合成了三代水溶性超支化光敏有机硅聚氨脂丙烯酸酯低聚物(WHBPSUA)。研究了反应温度、DMPA用量等因素对合成反应和产物性能的影响,确定了最佳反应条件,并通过IR、¹H-NMR和GPC对超支化聚胺-酯及低聚物结构进行了表征。结果表明,三代超支化聚胺-酯(HBP-OH)最佳反应温度分别为120、130和135 ℃;DMPA和羟烷基硅油物质的量的比为1∶1时,所合成产物WHBPSUA具有良好的水溶性和成像性。     

安息香衍生物对LEPB丙烯酸羟基酯的光固化反应

通过ＤＳＣ法研究了大分子的丙烯酸酯化ＬＥＰＢ及其与三羟甲基丙烷三丙烯酸酯在不同安息香衍生物存在下的紫外光固化行为．通过诱导期与光强倒数的线性关系，光固化反应热等实验结果对不同光致引发体系进行了比较详细的讨论，并对安息香衍生物的引发效果进行评价，含ＤＭＰＡ２％的Ｂ体系在４．０６６×１０~－５／ｍ~２光强下．其聚合反应热焓为１５４．８Ｊ／ｇ．而将ＤＭＰＡ改换为安息香丁醚时．则同样的反应热焓要求光强达到８．０×１０~－５Ｗ／ｍ~２．因此，ＤＭＰＡ具有更好的引发活性．     

不同粒径水性聚氨酯乳液的制备与性能研究

以异佛尔酮二异氰酸酯（IPDI）、聚（1,6-己二醇/新戊二醇-己二酸）（PHNA）,1,4-丁二醇（BDO）、2,2-二羟甲基丙酸（DMPA）为主要原料、三乙胺（TEA）为中和剂,乙二胺（EDA）为后扩链剂,利用两种乳化方法和不同的DMPA用量制备了不同粒径的羧酸型水性聚氨酯乳液,使用动态光散射法测量其粒径和粒径分布,并测量了吸水率、拉伸强度、断裂伸长率、光泽度等性能.结果表明:制备的乳液粒径最小40 nm,最高340 nm,粒径分散系数（PDI）处于0.07~0.26之间,两种乳化工艺的粒径与粒径分布有明显差异;随着粒径的变化胶膜拉伸强度最高49.62 MPa,对应的断裂伸长率为922%,吸水率最低为5.25%,光泽度最高87.8°;粒径及粒径分布对吸水率、拉伸强度、光泽度等有重要影响,而对断裂伸长率影响不大.