新型含氟含磷水性聚氨酯的合成及在棉织物上的应用

由单体3,3-双(三氟乙氧基)甲基氧杂环丁烷(BFOx)和3,3-双(叠氮甲基)氧杂环丁烷(BAMO)阳离子开环共聚而制得的含氟聚醚二醇,与炔丙氧基磷酸二乙酯(DEPP)发生"Click"反应,将磷酸酯结构以侧链的形式嫁接于含氟聚醚二醇的链上.这种含氟含磷聚醚二醇作为水性聚氨酯APU的软段部分,通过与异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)聚合而得到阴离子水性聚氨酯(APU)乳液.经该乳液整理后的棉织物,其表面具有拒水性能,对水的接触角可达到135°,织物的极限氧指数(LOI)达到19.5%.     

新型含氟丙烯酸酯聚合物的合成及其在棉织物上的应用

为了研究不含全氟辛酸(PFOA)的拒水拒油织物整理剂,以全氟己基乙醇、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)和丙烯酸羟乙酯(HEA)为原料合成了一种新型的含氟丙烯酸酯单体FA,并采用乳液聚合的方法,将FA与HEA和丙烯酸十八酯共聚得到了稳定的共聚物PFA乳液.该PFA乳液具有一定的拒水拒油性能,经其处理的棉织物对水的接触角达到了135°,而拒油等级为2级.     

全氟聚醚丙烯酸酯改性水性聚氨酯的合成及性能

以碳碳双键封端的水性聚氨酯(WPUA)乳液为种子乳液,与全氟聚醚丙烯酸酯(FA)、甲基丙烯酸甲酯(MMA)、丙烯酸正丁酯(BA)进行乳液聚合,制得水性含氟丙烯酸酯-聚氨酯(WFPUA)复合乳液,通过红外光谱(IR)、透射电子显微镜(TEM)、热重分析(TG)等对乳液及胶膜结构进行表征.结果表明,WFPUA复合乳液具有核壳结构,经丙烯酸酯改性后膜的热稳定性有所提高,经该复合乳液整理的棉织物具有较好的表面性能,对水的接触角达到142°,对石蜡油的接触角达到124°.     

氨基硅油改性水性聚氨酯整理剂的合成及应用

以聚四亚甲基醚二醇、异佛尔酮二异氰酸酯（IPDI）、二羟甲基丙酸（DMPA）、氨基硅油为主要原料,合成了氨基硅油改性水性聚氨酯乳液．采用红外光谱（FTIR）确认了聚合物的结构;通过接触角、耐水实验测试了聚合物拒水、耐水性能;采用氨基硅油改性水性聚氨酯乳液对羊绒针织物进行整理,测试了羊绒织物的抗起毛起球性能．结果表明,随着氨基硅油接入量的提高,聚氨酯涂膜的耐水、拒水等性能得到提高．经整理的羊绒针织物抗起毛起球性提高了1～2级,羊绒织物的柔软性不受影响．     

聚硅氧烷改性水性聚氨酯的合成及应用

以聚四亚甲基醚二醇、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、DMPA、1,4-丁二醇(BDO)制备聚醚型水性聚氨酯预聚体.采用氨基硅油(AEAPS)对预聚体进行改性制得聚硅氧烷改性水性聚氨酯乳液和薄膜.采用红外光谱(FT-IR)、强力测试、乳液粒径测试、吸水率和接触角对聚氨酯的结构和性能进行表征.采用聚硅氧烷改性聚氨酯乳液对羊绒织物进行整理,测试其抗起毛起球效果.结果表明,氨基硅油改性能够明显改善聚氨酯膜的耐水性和机械强度,经过整理的羊绒织物的起毛起球效果有一定的提高.     

含有全氟聚醚链的甲基丙烯酸酯聚合物的合成及其在棉织物上的应用

以甲基丙烯酰氧基苯甲酸、甲基丙烯酰氯与二聚及三聚全氟聚醚醇为原料合成了含氟丙烯酸酯单体3a和3b,同时还以甲基丙烯酰氯与二聚及三聚全氟聚醚醇为原料合成了含氟丙烯酸酯单体4a和4b作为对照.采用乳液聚合的方法,将含氟丙烯酸酯单体与丙烯酸甲酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸羟乙酯共聚分别制备了共聚物乳液PFA 1,PFA 2,PFA 3和PFA 4.研究结果显示,含有三聚全氟聚醚侧链和苯环间隔基团的聚合物PFA 2具有良好的拒水、拒油性能,经其整理后的棉织物表面对水的接触角为146°,对正十二烷的接触角达到120°.     

新型丙烯酸酯聚合物的合成及其在棉织物上的应用

从三氯氧磷和N-羟乙基哌嗪出发,经多步反应合成了一种含有磷酰胺基的丙烯酸酯单体,该单体与含氟丙烯酸酯及其他功能性单体经乳液聚合形成了含氟共聚物PA1和不含氟的聚合物PA2.将这两种聚合物应用于棉织物整理,并对整理后的棉织物性能进行了测试.聚合物PA1具有良好的拒水性能和一定的阻燃性能,经其处理后的棉织物表面对水接触角为140°,其极限氧指数(LOI)为23.4%;而经过PA2整理的棉织物具有相对较好的阻燃性能,其LOI值为26.3%.     

含氟单体对聚氨酯-氟化丙烯酸酯复合乳液性能的影响

以甲基丙烯酸十二氟庚酯(DFMA)和丙烯酸酯为单体,以水性聚氨酯作种子乳液,通过单体滴加法和单体预乳化法两种不同的聚合工艺制备聚氨酯-氟化丙烯酸酯(FPUA)复合乳液.对FPUA胶膜的结构和性能进行了检测与表征,探讨了含氟单体、不同聚合工艺对FPUA复合乳液聚合稳定性及胶膜性能的影响.     

新型含氟硅丙烯酸酯核壳乳液的合成及其在棉织物上的拒水拒油性

采用半连续种子乳液聚合法,在非离子/阴离子复配乳化剂体系下,以3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷修饰的纳米二氧化硅为核,甲基丙烯酸[2,3,3,3四-氟-2-(1,1,2,3,3,3六-氟-2-(全氟丙氧基)丙氧)丙基]酯、甲基丙烯酸十八烷酯为壳功能单体,合成了新型含氟硅丙烯酸酯核壳乳液.该乳液具有良好的拒水拒油性,经其处理的棉织物对水的接触角可达到(154±2)°,对正十六烷的接触角达到(107±3)°.     

含氟丙烯酸酯乳液的合成及其应用

以苯乙烯、丙烯酸-2-乙基己酯和甲基丙烯酸十二氟庚酯为反应单体，在阴／非离子复合乳化剂条件下，采用乳液聚合方法制备含氟丙烯酸酯乳液．通过优化工艺条件，得到了性能较好的含氟拒水整理剂．对其进行红外光谱分析，结果表明加入的单体已成功引入到共聚物链段中．用合成的含氟聚丙烯酸酯乳液对纯棉织物进行织物的拒水整理，得到该整理剂的最佳应用工艺为：整理剂用量50g／L，轧余卒80％，100℃预烘3min，170℃焙烘180s．     

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。     

不同链长聚碳酸酯二醇型水性聚氨酯的合成及表征

以不同链长的PTMC-OH为软段,IPDI、DMBA等为硬段,通过逐步聚合法合成了具有嵌段结构的水性聚氨酯(Waterborne Polyurethane, WPU)乳液及膜,并检测了WPU乳液及膜的性能.结果表明,WPU乳液的固体质量分数达36%,黏度和p H符合工业化产品要求;中位粒径在135 nm左右且粒径分布较窄.乳液稳定性好,可直接应用于水基材料领域.另一方面,WPU膜的相对分子质量随PTMC-OH相对分子质量的增大而增大;WPU膜的水接触角均小于90°,呈亲水性;WPU膜的断裂伸长率达247.27%～941.53%,是一种软而韧的聚合物;WPU膜的初始分解温度在250～260℃,耐热性优异.合成出的WPU综合性能好且安全环保,有望取代传统溶剂型聚氨酯在涂料、油墨和胶粘剂等领域有广阔的应用前景.     

无皂种子乳液聚合法制备丙烯酸酯-聚氨酯共聚乳液

以水性聚氨酯为种子乳液,甲基丙烯酸丁酯和甲基丙烯甲酯为单体,采用乳液聚合法制备丙烯酸酯-聚氨酯乳液.研究了单体含量对共聚乳液性能的影响,结果表明:随着乙烯基单体含量的增加,乳液颜色加深,稳定性下降;胶膜的断裂伸长率降低,硬度和耐水性增加.当M/PU为25%,AIBN的含量为2.0%时,乳液的稳定性大于12个月,断裂伸长率为498%,硬度为0.64,吸水率可达到22.8%;红外光谱分析表明合成了丙烯酸酯聚氨酯乳液.     

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.     

新型含氟丙烯酸类聚合物的合成及其在棉织物上的应用

以氯磷酸-二(七氟丁基)酯和N-(p-羟基苯基)甲基丙烯酰胺为原料合成了一种新型的丙烯酰胺单体双七氟丁氧基甲基丙烯酰胺对苯氧基膦酸酯(FPA),并采用乳液聚合法,将FPA、甲基丙烯酸-1,3-双(二乙氧基膦酰胺基)异丙酯(BisDEAEPN)、丙烯酸羟乙酯(HEA)和甲基丙烯酸十八烷酯(SMA)共聚得到稳定的共聚物PFPA乳液.该PFPA乳液具有良好的拒水性能,经其整理的棉织物对水的接触角达到137°,同时该棉织物具有一定的阻燃性能,其极限氧指数(LOI)为26.5%.     

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。     

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.     

疏油/疏水-亲水转换涂层的制备及其转换机理

采用乳液聚合的方法,将溶解性差异较大的两种单体全氟烷基丙烯酸酯(PFAA)和丙烯酸(AA)进行共聚,得到聚(全氟烷基丙烯酸酯-丙烯酸)(P(PFAA-AA)),并用红外光谱(IR)、差示扫描量热法(DSC)和热重分析法(TG)对聚合物的结构和性能进行了表征和分析.将聚合物乳液整理到棉织物上,发现该聚合物涂层具有疏油/疏水-亲水转换功能.正十六烷在织物上的接触角为122°,水在织物上的接触角在30min内从127°减小到33°.对疏油/疏水-亲水转换机理进行了推测,并利用X-射线光电子能谱仪(XPS),通过测试润湿前后织物上涂层不同深度化学元素组成变化,证明转换机理的推测是正确的.     

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。     

水性超支化聚氨酯丙烯酸酯乳液的合成与性能

以聚四氢呋喃（PTMG-1000）、异佛尔酮二异氰酸酯（IPDI）、季戊四醇三丙烯酸酯（PETA）和端羟基超支化聚酯（HBP-OH）等为主要原料,制备了水性超支化聚氨酯丙烯酸酯（WHPUA-n）乳液.通过傅里叶变换红外光谱（FT-IR）和核磁共振氢谱（1H NMR）表征了WHPUA-n的化学结构.研究了HBP-OH的分子量对WHPUA-n乳液及固化膜性能的影响.结果表明：HBP-OH能显著提高乳液的稳定性和综合性能,随着HBP-OH分子量的增加,乳液的黏度先降低后增加,乳液固化膜的拉伸韧性、耐磨性、耐水性和耐热性先增加后降低,中等分子量的HBP-OH(H102)制备的乳液的综合性能最好.WHPUA-n乳液稳定性好、粒径均匀,其固化膜光泽度高、硬度高、附着力高和耐水性优异,在水性涂料领域潜力巨大.