水性丙烯酸酯/聚氨酯复合乳液的合成及性能研究

以二羟甲基丙酸（DMPA）、双丙酮丙烯酰胺（DAAM）为功能性单体,以丙烯酸酯类为溶剂合成了水性丙烯酸酯聚氨酯(PUA)复合乳液,成功的解决了以丙酮为溶剂制备水性聚氨酯造成的VOC含量高、工艺复杂、浪费能源的问题。通过红外(FT-IR)、透射电镜(TEM)等测试手段及吸水率、耐溶剂性、硬度、凝胶含量的测定,考察了丙烯酸酯聚氨酯复合乳液（PUA）及其涂膜的结构与性能,结果表明PUA复合乳液涂膜硬度达到3H,凝胶含量可达到84.3%,且耐水性、耐溶剂性得到明显提高。     

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.     

单组分水性聚氨酯纳米乳液的性能与应用

研究了用蓖麻油代替部分聚醚通过丙酮法合成的单组分水性聚氨酯纳米乳液的性能与应用。探讨了R(NCO／OH)值、亲水单体含量、扩链剂的用量等因素对乳液粒径、贮存稳定性、机械力学等性能的影响。用IR光谱表征了聚氨酯树脂的结构，用激光散射粒径分析仪测定了乳液粒子的粒径．制得的乳液粒径小于50nm，贮存稳定期超过6个月。通过与适当的助剂或颜料进行配伍，配制出应用范围广泛、涂膜性能优异的单组分乳胶清漆和色漆。     

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。     

水性聚氨酯胶粘剂的合成工艺研究

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.探讨了合成工艺路线,研究了NCO/OH比例、DMPA含量等对水性聚氨酯乳液性能的影响.结果表明:当NCO/OH值选择在1.5~2.3,DMPA用量为3%~8%时,乳液性能最佳.     

双重交联核壳型聚丙烯酸酯乳液的制备及性能研究

以双丙酮丙烯酰胺(DAAM)、多官能度丙烯酸酯单体、丙烯酸正丁酯(BA)、甲基丙烯酸甲酯(MMA)、叔碳酸乙烯酯(VV10)为共聚单体,采用预乳化及半连续种子乳液聚合工艺,合成了具有核壳结构的双重交联聚丙烯酸酯乳液。作为对比,合成了双丙酮丙烯酰胺(DAAM)-己二酸二酰肼(ADH)单交联型聚丙烯酸酯乳液。对2种乳液的粒径大小及分布,两种乳胶膜的耐水性能、力学性能、玻璃化转变温度(T_g)及涂膜的光泽度进行了系统的研究和对比。结果表明:乙氧基化季戊四醇四丙烯酸酯(DO5-PETA)和双季戊四醇六丙烯酸酯(DPHA)改性的双重交联型聚丙烯酸酯乳液相比于单交联型具有更小的粒径及更窄的粒径分布;此外,双重交联的聚丙烯酸酯乳胶膜的耐水性、力学性能、光泽度有明显提高,应用性能良好。     

丙烯酸树脂交联改性水性聚氨酯乳液

文中利用肼基与酮羰基之间的脱水缩和反应制备了丙烯酸树脂交联改性水性聚氨酯乳液。探讨了肼基、酰胺基的含量对水性聚氨酯(PU)乳液、苯丙(PA)乳液性能的影响以及交联反应对漆膜性能的影响。实验结果表明,水性聚氨酯中加入肼基化合物提高了膜的拉伸强度,硬度及耐水性等性能,同时发现,肼基化合物的用量在不超过4%时水性聚氨酯乳液最稳定;酰胺化合物的用量对苯丙乳液也有较大影响,酰胺化合物在乳液中质量分数小于6%时,丙烯酸乳液的稳定性最好。丙烯酸树脂交联改性水性聚氨酯乳液,其拉伸强度、硬度等皆比改性前的聚氨酯、丙烯酸乳液要好,当酰胺基化合物与肼基化合物保持相同交联基团摩尔比时,得到乳液性能最好。     

阴离子型水性聚氨酯湿摩擦提升剂的制备及应用

以聚丙二醇(PPG-1000)为软段,以六亚甲基二异氰酸酯(HDI)、亲水扩链剂二羟甲基丙酸(DMPA)为硬段,采用预聚体法,制备不含有机溶剂的水性聚氨酯乳液.通过正交实验方法考察异氰酸酯指数(R)、DMPA的质量分数、饱和度、封端剂对乳液性能的影响,并讨论焙烘温度和时间对固色效果的影响,同时,将固色效果与市售产品进行比较.结果表明,在R=2.0,w(DMPA)=2.0%,饱和度为95%,环氧氯丙烷(ECH)作为封端交联剂且x(ECH)=90%,所合成的阴离子水性聚氨酯乳液具有较好的固色效果.在焙烘温度为120℃,焙烘时间为10 min,PU革的干摩擦牢度达4～5级、湿摩擦牢度达3～4级,优于市售产品的固色效果.     

水性木器面漆用室温自交联丙烯酸酯乳液的制备与性能研究

以甲基丙烯酸甲酯(MMA)和丙烯酸丁酯(BA)为主单体,甲基丙烯酸(MAA),乙烯基三甲氧基硅烷(A-171)、双丙酮丙烯酰胺(DAAM)和己二酸二酰肼(ADH)的酰肼交联体系为功能性单体,通过核壳乳液聚合工艺合成了水性木器面漆用室温自交联丙烯酸酯乳液。考察了软硬单体配比,核壳比以及MAA,A-171,DAAM/ADH用量对乳液及漆膜性能的影响。结果表明:在乳液聚合体系中,软硬单体配比为30:70、核壳比为35:65、MAA加入量占单体总量的3%(下同)、A-171加入量为1.5%,DAAM加入量为5%时,制备出的乳液及漆膜性能最佳。     

紫外光固化水性聚氨酯-丙烯酸酯涂料研究

由甲苯二异氰酸酯、聚醚多元醇、二羟甲基丙酸、1，4-丁二醇及丙烯酸-2-羟基乙酯合成了紫外光固化聚氨酯一丙烯酸酯，产物经叔胺中和得自乳化水分散体系．考察了羧基含量、中和度、聚醚分子量、异氰酸酯指数等对乳液粒径、粘度、稳定性及漆膜的耐水性能和耐甲苯性能的影响．     

聚氨酯-环氧树脂-松香复合乳液的合成与表征

以聚已内酯二醇、甲苯二异氰酸酯、二羟甲基丙酸为基料, 以三羟甲基丙烷为交联剂,采用环氧树脂和松香对水性聚氨酯进行改姓,制备出环氧树脂和松香改性的聚氨酯复合乳液。用傅立叶变换红外光谱、粒度分析仪、凝胶渗透色谱、综合热分析仪等对其进行了表征。红外分析表明,环氧树脂中的羟基与异氰酯基发生反应,生成了氨基甲酸酯基,同时环氧基进行了开环反应,接枝到聚氨酯分子上;松香中羧基也参与了体系的反应,最终形成了环氧和松香改性水性聚氨酯。环氧树脂和松香含量增大,都会导致乳液粒径增大。改性后聚氨酯复合乳液的相对分子质量有一定程度的增大,达7.43Х105g.mol-1。三羟甲基丙烷用量对剥离强度有显著影响,其用量以不超过2.7%为宜。改性后聚氨酯的相容性好, 其胶膜分解温度高达260℃。采用该乳液制成的胶粘剂对多种复合薄膜具有较强的粘接能力。     

酮肼交联型聚氨酯-氟化聚丙烯酸酯乳液的制备

采用单体预乳化的乳液聚合工艺,利用丙烯酸酯单体、有机氟单体、双丙酮丙烯酰胺合成含有活性酮羰基的氟化丙烯酸酯乳液;然后同合成的含有酰肼基的聚氨酯乳液按一定的比例混合制备出酮肼交联型聚氨酯-氟化聚丙烯酸酯(FPUA)复合乳液.通过红外光谱、激光粒径分析、透射电镜、接触角和耐溶剂性、耐水性能检测等方法对FPUA复合乳液及成膜物的组成和结构进行了分析和表征,并对复合乳液的涂料印花性能进行了检测.     

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.      

含一种蒽醌结构红色水性聚氨酯的制备及表征

以聚（2-甲基-1,3-丙二醇-己二酸）酯二醇（PMA-1000）,2,2-二羟甲基丙酸（DMPA）,甲苯二异氰酸酯（TDI）,1,4-丁二醇（BDO）,1-（（2-羟基乙基）氨基）蒽醌（SR222）为原料,三乙胺（TEA）为中和剂,乳化后得到含SR222的红色水性聚氨酯染料（SR222-WPU）.利用红外光谱仪、荧光分光光度计、激光粒度仪、分光测色仪、色牢度测试仪对产物的结构和性能进行表征.结果表明,SR222蒽醌结构接到水性聚氨酯链上,合成了SR222-WPU,其乳液在300~475 nm波段具有紫色荧光;随着SR222添加量的增加,SR222-WPU乳液粒径从58.71 nm增大到86.6 nm,胶膜的a*值从21.26增大到79.64,红色逐渐加深;SR222-WPU在棉布上色牢度较好,耐摩色牢度为4~5级,耐水渍褪色度为5级.      

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.     

反应注射成型聚氨酯／乙烯基酯树脂互穿聚合物网络的形态及力学性能──添加工业接枝聚醚多元醇

将不同比例的聚环氧丙烷三元醇和工业生产的接枝聚环氧丙烷三元醇混合，与甲苯二异氰酸酯（ＴＤＩ）或碳二亚胺改性二苯基甲烷二异氰酸酯（Ｌ－ＭＤＩ）快速反应，合成了两类聚氨酯／乙烯基酯树脂互穿聚合物网络（ＩＰＮ）。用扫描电镜观察了它们的拉仲断面以及经ＤＳＣ的测定，结果表明，添加少量工业接枝聚醚多元醇，由ＴＤＩ合成的ＩＰＮ，其两个网络间的相容性有较显著的改善，显示出好的拉仲性能。然而，Ｌ－ＭＤＩ合成的ＩＰＮ，随工业接枝聚醚多元醇的加入，网络间的相容性变差，拉伸性能有所下降。     

有机硅改性水性聚氨酯乳液的研究

由甲苯二异氰酸酯、聚醚多元醇与二羟甲基丙酸反应制得聚氨酯预聚体,加入含侧氨乙基氨丙基聚二甲基硅氧烷齐聚物水乳液扩链改性,得到一系列有机硅改性水性聚氨酯乳液.用红外光谱对产物进行结构表征.考察了有机硅含量对胶膜耐水性和力学性能的影响.结果表明改性后的水性聚氨酯分散体稳定性好,膜的手感柔软,吸水性降低,对力学性能的影响不大.