无溶剂法制备聚酯型水性聚氨酯及性能研究

以IPDI、聚酯/聚醚二元醇和二羟甲基丙酸为主要原料,乙二胺为扩链剂,采用无溶剂法成功制得分散良好、贮存稳定的水性聚氨酯乳液.通过FTIR及粒度分析仪对产物进行了表征,研究软硬段比例、软段结构对乳液胶膜机械性能、胶膜耐水性的影响.结果表明,随着软段比例的上升,链的柔性增加,耐水性提高;随着软段中加入聚酯含量的增加,机械强度提高,耐水性增强.     

制备条件对阴离子水性聚氨酯性能的影响

以二羟甲基丙酸引入亲水成分,通过预聚体分散法合成了阴离子水性聚氨酯（WPU）。对丙酮用量、加入方式,加水及加料方式,甲苯二异氰酸酯（TDI）中-NCO与聚丙二醇（PPG）中-OH摩尔量之比（R）,DMPA含量及加入方式等因素对WPU制备性能的影响进行探讨。结果表明：多次加丙酮至30mL,可以缩短反应时间至5h,制备成功率达100％,且乳液性能优良;二步法实验稳定性好;在30s内分两次缓慢加水最佳;R、DMPA的量及加入方式对乳液性能有影响。     

阳离子型水性聚氨酯的研制

以聚乙二醇(PEG)、甲苯二异氰酸酯(TDI)、N-甲基二乙醇胺(MDEA)为主要原料,用自乳化法合成了阳离子型水性聚氨酯;探讨了合成反应工艺条件.研究表明,较佳的合成工艺条件为:制备预聚物时n(NCO)/n(OH)比值为3:1;以N—甲基二乙醇胺为扩链剂,采用“饥饿加料”方式,其用量为预聚物质量分数的5.0%~6.0%;预聚物合成反应温度为60℃,反应时间3 h;扩链反应的反应温度40℃,反应时间5 h;中和度为80%~100%.在此工艺条件下,合成的阳离子型水性聚氨酯具有良好的稳定性能.     

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。     

环氧树脂用量对水性聚氨酯胶膜结晶性能的影响

以异佛尔酮二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、聚己二酸1,4-丁二醇酯为主要原料,1,4-丁二醇为小分子扩链剂,乙二胺基乙磺酸钠为亲水性扩链剂,环氧树脂E-51为改性剂,合成了固含量为50%的环氧树脂改性磺酸盐型水性聚氨酯乳液,并采用FT-IR、XRD、SEM、AFM、DSC和DMA方法考察环氧树脂用量对乳胶膜结晶性能的影响.结果表明:随着环氧树脂用量的增多,XRD谱图中21.2°和24.3°处的两个尖锐的谱峰高度明显变小,SEM和AFM图中乳胶膜硬段和软段的相分离程度显著减弱,DSC曲线上可以观察到清晰的胶膜熔融峰和结晶峰,胶膜的结晶度减小,DMA曲线上改性树脂软段的玻璃化温度有朝低温方向移动的趋势,说明环氧树脂的加入降低了聚氨酯胶膜的结晶性能.     

水性聚氨酯活性及其对复合材料性能影响的探究

通过合成未封端型水性聚氨酯(WPU)并控制其保存时间发现其反应活性可控,然后将反应活性不同的WPU与淀粉密炼制备一系列水性聚氨酯-淀粉(WCS)复合材料,并对所得复合材料的基本性能进行表征,以此来探索WPU作为反应型增容剂的可行性.研究发现WPU的活性随时间的变化趋势为：未封端型WPU在不超过3 d的时间内仍保持反应活性,超过3 d就表现出失活的特性.进一步探究活性不同的WPU制备的WCS复合材料的基本性能,发现具有活性的WPU由于含有—NCO反应性基团可以与淀粉的—OH基团之间形成氨基甲酸酯键和部分氢键,从而使制得的WCS复合材料体系的界面具有很好的相容性.研究中使用WPU作为复合材料的反应型增容剂是一种新的尝试,可以克服传统制备聚氨酯需要加入有机溶剂而不环保的缺点,而且其操作过程也更为简便.此外,本工作也为具有反应活性的WPU在复合材料方面的应用奠定了一定的基础.     

软硬段对脂肪族水性聚氨酯的性能影响

合成了一系列脂肪族水性聚氨酯,考察了软段种类和硬段异氰酸酯结构对产物力学性能、耐介质性及热稳定性的影响。     

二正丁胺滴定法研究IPDI与DMPA反应动力学

异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)与2,2-二羟甲基丙酸(DMPA)的反应在水性聚氨酯分散液合成中非常重要。本文用二正丁胺滴定法研究了IPDI、DMPA在溶剂N-甲基吡咯烷酮(NMP)中的反应动力学。结果表明:IPDI的反应活性较低,其与DMPA反应活化能为Ea=68.7 kJ/mol。     

水性聚氨酯乳液表观性质的研究

以异佛尔酮二异氰酸酯（IPDI）、聚酯多元醇、2,2-二羟甲基丁酸（DMBA）为主要原料,经自乳化法制备出高固含量的IPDI型水性聚氨酯乳液.研究了乳化温度、小分子二元醇、扩链剂等不同因素对乳液黏度和胶粒粒径、胶粒形貌的影响,结果表明：当DM-BA质量分数为5.5％、乳化温度为2℃时,制备的乳液固含量高达45％,乳液黏度较低,稳定性好;加入乙基丁基丙二醇（BEPD）或扩链剂异佛尔酮二胺（IPDA）有利于调节分子间相互作用力而使粒径变小,乳液黏度变低;利用非离子型亲水扩链剂三羟甲基丙烷聚乙二醇单甲醚（TMPEG）与DMBA的协同效应有利于乳液稳定性的提高.     

水性聚氨酯的制备与性能研究

以异氰酸酯和多元醇为原料,合成了聚氨酯预聚体,经过扩链反应制备了自乳化水性聚氨酯聚合物。通过水兮散工艺得到水性聚氨酯乳液。测定了合成过程中异氰酸酯基（-NCO）的含量,使用红外光谱对合成的水性聚氨酯聚合物进行了结构表征,实验研究了水性聚氨酯乳液的性能变化等关系。     

超支化水性聚氨酯共混改性聚氨酯乳液的性能研究

利用乙酸酐对自身可以水分散的超支化水性聚氨酯(WHBPU)进行封端,得到了乙酰基封端的超支化水性聚氨酯(AWHBPU).研究了超支化水性聚氨酯共混改性聚氨酯乳液的剪切黏度、粒径分布以及表面张力.实验结果表明,对WHBPU羟基的封闭可以有效降低共混聚氨酯乳液的黏度;AWHBPU共混乳液偏离牛顿流体程度明显下降;粒径和表面张力测试表明,超支化水性聚氨酯进入胶束内部引起粒径上升是引起黏度下降的重要原因.     

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.     

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.     

聚氨酯多元醇水分散体的合成

以异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI),聚醚二元醇(N210),二羟甲基丙酸(DMPA),三羟甲基丙烷(TMP)为主要原料制备端-NCO聚氨酯预聚体,用二乙醇胺(DEA)封端引入羟基,合成了双组分水性聚氨酯的聚氨酯多元醇分散体组分.研究发现:DMPA,TMP的用量、羟基含量及分散体与固化剂组分的配比等因素显著影响分散体及涂膜...     

多重改性水性聚氨酯乳液的合成及性能

以蓖麻油、三羟甲基丙烷为交联剂，采用环氧树脂和丙烯酸酯为改性剂合成多重改性水性聚氨酯乳液．用傅立叶变换红外光谱、凝胶渗透色谱、粒度分析仪等对合成的改性聚氨酯乳液的结构和性能进行了表征．同时采用该乳液配胶制成了汽车内饰用的胶粘剂，当内饰材料聚氨酯和聚氯乙烯之间、木材和皮革之间粘接时，剥离强度测试时材料均遭破坏；当聚氨酯和真皮之间、橡胶和真皮之间粘接时，剥离强度分别为1．66kN／m和1．41kN／m，其性能优于未改性的聚氨酯（PU）乳液及国外同类产品．     

新型水性聚氨酯乳液的合成及其性能影响因素的研究

采用预聚法合成了一新型的水性聚氨酯乳液，研究了配方中异氰酸酯基和羟基的物质的量的比（-NCO／-OH）、反应温度、羧基含量对水性聚氨酯的粘度、粒径和吸水率等性能的影响。表明，随着-NCO／-OH比的增大，粘度下降，粒径增加，吸水率下降；预聚反应温度越高，越快达到异氰酸酯基的理论值，但是温度越高越易发生副反应；随着羧基含量的增加，粘度升高，粒径起初下降，最终趋于平衡，吸水率升高。     

新型水性聚氨酯乳液的合成及其性能影响因素的研究

采用预聚法合成了一新型的水性聚氨酯乳液,研究了配方中异氰酸酯基和羟基的物质的量的比(-NCO/-OH)、反应温度、羧基含量对水性聚氨酯的粘度、粒径和吸水率等性能的影响。表明,随着-NCO/-OH比的增大,粘度下降,粒径增加,吸水率下降;预聚反应温度越高,越快达到异氰酸酯基的理论值,但是温度越高越易发生副反应;随着羧基含量的增加,粘度升高,粒径起初下降,最终趋于平衡,吸水率升高。     

聚醚硅氧烷二元醇改性水性聚氨酯的合成及性能

采用聚丙二醇和聚醚硅氧烷二元醇WACKER IM 22为软段,2,4-甲苯二异氰酸酯为硬段合成了有机硅改性水性聚氨酯乳液,通过ATR-IR、GPC、TEM、DSC、TG和WAXD等研究了有机硅改性水性聚氨酯的性能.结果表明,当WACKER IM 22与聚丙二醇的质量比为20%时,有机硅改性水性聚氨酯乳液的耐冻性和流平性提高,数均相对分子质量降低,软、硬段相的相容性提高,热分解性能与未改性水性聚氨酯相似,且无明显的结晶能力.