水性聚氨酯的合成与改性研究进展

本文介绍了水性聚氨酯胶粘剂的合成方法,综述了水性聚氨酯的改性方法,包括丙烯酸酯改性、环氧树脂改性、有机硅改性、纳米材料改性和复合改性,并对水性聚氨酯胶粘剂的发展进行了展望。     

水性聚氨酯改性研究进展

单一的水性聚氨酯存在粘结性能差,干燥速度慢,耐水性和耐候性差等不足,因而必须对水性聚氨酯进行适当的改性,以提高其应用性能.本文综述了目前国内外水性聚氨酯的基本改性方法：交联改性、丙烯酸酯改性、环氧树脂改性、有机硅改性以及其他改性等,同时展望了水性聚氨酯改性研究的发展趋势.     

丙烯酸接枝合成水性环氧树脂的合成研究

通过接枝法在环氧树脂分子骨架中引入亲水性基团实现了环氧树脂的水性化,并得到了具有良好稳定性的水性环氧树脂乳液。研究了不同合成条件对单体接枝率、水分散液粒径、水分散液稳定性的影响,确定了改性接枝水性环氧树脂的合成最佳条件。结果表明:乳胶粒径约为100 nm左右,离心稳定性和储存稳定性很好,离心分离3000 r/min,30 min不分层,静置30 d不分层。     

水性聚氨酯的合成及改性

介绍了水性聚氨酯的各种合成方式,分析了其各种合成方式的优缺点,介绍了改性水性聚氨酯的几种最常用的改性方法,介绍了环氧树脂改性、有机硅改性、丙烯酸酯改性、纳米材料改性等不同改性技术的特点和制备方法并对改性技术的进一步发展作了展望。     

AA/AMPS接枝环氧树脂E-44的水性化改性研究

为改善环氧树脂E-44的水溶性,以丙烯酸(AA)和2-甲基-2-丙烯酰胺基-丙磺酸(AMPS)为接枝共聚的单体对环氧树脂进行水性化改性.研究了引发剂、不同单体及比例和反应条件对接枝共聚物水分散稳定性的影响并通过红外光谱对产物进行了表征.结果表明,以2.71wt%的BPO为引发剂、以体积比1∶1的无水乙醇-乙二醇单甲醚为混合溶剂,在接枝共聚反应温度110℃,下用质量比为1∶1的AA/AMPS对等质量的环氧树脂E-44进行改性,得到的改性环氧树脂水性化改性效果最好,乳液离心稳定性和贮存稳定性最高.     

UV固化水性聚氨酯丙烯酸酯涂料改性的研究进展

概述紫外光的固化原理与水性聚氨酯丙烯酸酯涂料的性能,综述UV固化水性聚氨酯丙烯酸酯涂料氟、有机硅、环氧树脂及超支化等改性的最新研究进展,展望应用前景与发展趋势。     

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。     

环氧改性聚氨酯及水性防腐涂料的研制

针对水性防腐涂料需求的日益加大,对当前国内外相关技术的研究和发展进行了探索,通过使用液态环氧树脂对聚氨酯预聚体进行改性,研制出制备环氧改性聚氨酯复合乳液的方法,并以此为基料研制水性双组分涂料配方,获得耐盐雾性好、光泽度高、耐水、耐磨,能够满足多种钢结构要求的乳胶漆。     

聚氨酯改性环氧树脂研究进展

利用聚氨酯改性环氧树脂是提高环氧树脂综合性能的有效途径，综述了各种聚氨酯改性环氧树脂的改性方法。     

水性环氧树脂/丁苯橡胶复合改性乳化沥青的制备及性能

采用先乳化后改性的方式制备水性环氧树脂(waterborne epoxy resin,WER)/丁苯橡胶(styrene-butadiene rubber,SBR)复合改性乳化沥青,通过室内试验分析筛上剩余量、储存稳定性、蒸发残留物三大指标、布氏黏度研究不同水性环氧树脂掺量对复合改性乳化沥青性能的影响,并采用荧光显微镜对复合改性乳化沥青的改性机理进行分析.试验结果表明:随着水性环氧树脂掺量的增加,乳液的筛上剩余量呈上升趋势,储存稳定性先下降后上升,当水性环氧树脂掺量为4％,乳液的储存稳定性达到最低;蒸发残留物针入度逐渐降低,软化点逐渐提高,5℃延度先上升后下降,布氏黏度显著提高,高低温性能有所提高;荧光分析显示:3.5％SBR+4％WER的复合掺量下,形成致密的三维网络骨架结构.     

环氧聚氨酯乳液的黏度和稳定性

采用聚酰胺对环氧树脂进行扩链后并进行阳离子化改性,共混入聚氨酯固化剂,用外加乳化剂进行相反转,制得了环氧聚氨酯乳液,研究了溶剂用量及溶剂配比、改性环氧树脂相对分子质量大小、水溶性及固化剂用量等对乳液黏度和稳定性的影响.实验发现:树脂体系中溶剂量存在一临界值为8.8%(质量分数,下同),当溶剂量高于8.8%时,较难发生相反转,制得的乳液不稳定;当溶剂用量低于8.8%时,能发生相反转,且乳液稳定性好;疏水性的二甲苯部分代替亲水性的乙二醇单丁醚,能显著降低改性环氧树脂的黏度和最终乳液的黏度.当聚酰胺用量为环氧树脂用量的6.0%~6.5%时,中和度达65%,改性环氧树脂水溶性较好;控制固化剂量为改性环氧树脂量的15.0%~20.0%时,制得的乳液稳定性好.     

梳状聚氨酯/聚丙烯酸异冰片酯杂化乳液的制备与性能

以丙烯酸异冰片酯（IBOA）为原料、梳状水性聚氨酯为分散剂,制备了梳状聚氨酯/聚丙烯酸异冰片酯（CWPU/PIA）杂化乳液,并采用红外光谱、透射电子显微镜、粒径分析、接触角等手段系统研究了丙烯酸异冰片酯含量对该杂化乳液性能的影响。结果表明：CWPU/PIA杂化乳液的粒子为以CWPU为壳,PIA为核构成的核-壳结构,粒子的粒径随IBOA含量的增加而增大,当IBOA的含量不大于40%时,CWPU/PIA杂化乳液粒子的粒径小于150nm;IBOA的含量对CWPU/PIA 胶膜的表面接触角影响不大,但对CWPU/PIA 胶膜的吸水率影响显著,随着IBOA含量的增加,胶膜的吸水率降低。     

水性聚氨酯-丙烯酸酯复合乳液的合成与表征

为开发高性能且环保的丙烯酸酯改性水性聚氨酯乳液,以甲苯二异氰酸酯、聚醚二元醇、二羟甲基丙酸（DMPA）和甲基丙烯酸甲酯为主要原料,采用原位乳液聚合法,先制得水性聚氨酯预聚物／乙烯基单体混合物,然后加入引发剂,经自由基乳液聚合得到聚氨酯一丙烯酸酯（PUA）复合乳液,并对影响复合乳液性能的因素进行了探讨．研究发现,PUA复合乳液的性能及外观与-NCO／-OH比（物质的量比,下同）、二羟甲基丙酸（DMPA）含量以及中和度等密切相关．当n（-NCO）：n（-OH）=1．3～1．4,-COOH质量分数在2．6％左右．中和度为90％～100％时,所得PUA复合乳液的外观好、性能佳．     

环氧丙烯酸酯树脂的制备及其聚氨酯改性

采用丙烯酸对环氧树脂进行改性制备环氧丙烯酸酯,通过单因素实验考察催化剂种类对改性工艺条件的影响;设计正交实验探讨反应温度、催化剂用量及阻聚剂用量对改性工艺条件的影响。采用自制的聚氨酯预聚体对环氧丙烯酸酯进行改性研究,考察聚氨酯预聚体的添加及环氧树脂种类对复合材料性能的影响。研究结果表明:制备环氧丙烯酸酯的最佳反应条件为:以N,N-二甲基苯胺为催化剂,反应温度110℃,w(催化剂)=2%,w(阻聚剂)=0.1%;FT-IR表征说明得到目标产物。同时,聚氨酯进行改性明显改善材料的力学性能,聚氨酯预聚体(n(—NCO):n(—OH)=2:1)添加量为25%时,材料的抗压强度提高59.33%,抗拉剪切强度增加3.7倍,材料断面的SEM图表明改性后材料出现韧性材料特征。另外,由双酚F型环氧树脂制备的复合材料的性能明显优于由双酚A型环氧树脂制备的材料性能。     

纳米TiO2对环氧树脂表面施胶剂的增韧效果

以超声波法将不同比例的纳米TiO2分散在环氧树脂乳液中,增韧环氧树脂表面施胶剂,提高环氧树脂表面施胶剂的韧性和机械强度。研究了影响纳米TiO2在环氧树脂乳液中均匀分散的因素,并对改性后环氧树脂涂膜进行检测。结果表明改性环氧树脂的条件为:超声时间30 min、环氧树脂温度50℃、超声功率100%、环氧树脂质量分数60%、纳米TiO2添加量3%。此条件下改性环氧树脂乳液粒径为1.69μm,改性环氧树脂的不透明度、储能模量与损耗因子明显提高,玻璃化温度略有降低。将改性环氧树脂用于表面施胶,纸张纵向抗张强度、表面结合强度、耐折度有明显提高,挺度略有下降。     

开环反应对E-20环氧树脂水性化过程的研究

研究接枝单体对E-20型环氧树脂分子中环氧基开环率的影响。采用自由基接枝共聚的方法对环氧树脂进行改性使其具有水溶性。以过氧化苯甲酰为引发剂,接枝单体拟选用丙烯酸、甲基丙烯酸丁酯、苯乙烯通过自由基反应接枝到E-20环氧树脂分子上,制备自乳化的环氧乳液。这种改性的环氧树脂乳液具有很低的有机挥发物,满足了当前提倡的绿色环保的要求。     

环氧树脂乳液泡沫制备及固砂性能研究

为了克服化学防砂中存在的缺陷,改善其应用效果,开展了环氧树脂乳液泡沫固砂性能的研究.以环氧树脂、自制乳化剂为原料,采用相反转法,合成了具有较低黏度的环氧树脂水乳液.将合成的乳液稀释与起泡剂、稳泡剂混合搅拌可得到稳定性良好的泡沫.实验表明,在室温下质量分数50%乳液中,当起泡剂与稳定剂用量分别为乳液质量的0.4%、3.0%时,起泡体积倍数大于4,半衰期可达到29 h以上.通过室内模拟固砂实验发现,采用环氧树脂乳化泡沫固砂,所固结岩心强度高,渗透性好,抗压强度可达5 MPa,可以为非均质油藏或水平井的防砂提供一种有效的手段.     

有机硅丙烯酸酯核-壳乳液的合成

利用有机硅和丙烯酸酯乳液的特点，用有机硅单体对丙烯酸酯进行改性．采用种子乳液聚合法，以丙烯酸异辛酯为壳，MMA为核，MAA、有机硅偶联剂(A-151)为官能性单体。合成了内硬外软的核-壳型有机硅改性丙烯酸的酯乳液，讨论了官能单体、核-壳乳液结构、反应温度、引发剂等对乳液性能的影响．结果表明，质量分数为8．5％的有机硅单体改性的核-壳型硅-丙乳液具有明显的防水性能，并且附着力等性能明显改善。