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。     

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。     

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。     

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...     

咪唑封端型水性聚氨酯固化剂的合成及其应用

以异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)和三羟甲基丙烷(TMP)为起始原料,经过加成反应,二羟甲基丙酸(DMPA)扩链,三乙胺(TEA)中和成盐及2-甲基咪唑(2-MI)封端等4步反应后,制得一种可在室温解封的水性聚氨酯固化剂。2-甲基咪唑封闭反应的较好条件为:2-MI与-NCO摩尔比为1.1~1.2;反应温度为60℃;反应时间2 h。实验结果表明,咪唑封闭型水性聚氨酯固化剂可明显降低异氰酸酯与水的副反应速度,凝胶时间由5 min增加到5.5 h。羟基水性树脂中加入5%咪唑封闭型水性聚氨酯固化剂后,成膜物的耐水性和力学性能均有明显改善。     

聚酯型水性聚氨酯的合成与性能研究

采用异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)与聚酯二元醇和二羟甲基丙酸(DMPA)反应制得聚酯型水性聚氨酯乳液,讨论了-NCO与-OH摩尔比值、反应温度、扩链剂种类及催化剂等对水性聚氨酯乳液及其涂膜性能的影响。研究结果表明:较好的反应条件为初始-NCO与-OH摩尔比值2.6～4.0之间,反应温度80℃。在此反应条件下,采用二月桂酸二丁基锡/三乙胺复合催化剂及二乙烯三胺/乙二胺复合扩链剂可以得到具有良好储存稳定性、耐水性和物理性能的聚酯型水性聚氨酯。     

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.     

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。     

六水合三氯化铁催化合成环己酮2,2-二羟甲基丙酸缩酮

研究了在六水合三氧化铁催化下,环己酮和2,2-二羟甲基丙酸(DMPA)的缩合反应.通过正交实验,考察了酮与醇的配比、催化剂用量、反应时间等因素对反应的影响,优化了反应条件.实验结果表明,六水合三氧化铁对环己酮2,2-二羟甲基丙酸的缩合反应有较好的催化性能.最佳反应条件为:以环己烷为带水剂时,催化剂用量为反应物料(DMPA)质量的0.9%,环己酮与DMPA物质的量比为1.6:1,反应时间为9h,在上述实验条件下环己酮2,2-二羟甲基丙酸缩酮的产率可达到94.4%.     

碱溶性光敏有机硅预聚物的合成

以环氧树脂AG-80、丙烯酸(AA)、羟烷基硅油、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)和二羟甲基丙酸(DMPA)为原料,采用两步法合成了碱溶性光敏有机硅预聚物(APSUA)。研究了反应温度、加料方式、催化剂用量及IPDI滴加速度等因素对合成反应和产物性能影响,确定了最佳反应条件,并通过FT-IR、1H-NMR及GPC对预聚物结构进行了表征。结果表明,第一步合成四缩水甘油二氨基二苯甲烷四丙烯酸酯(TDDM)最佳反应温度为90℃,采用将AA滴加到AG-80中的加料方式,第二步合成APSUA的催化剂为二月桂酸二丁基酯(DBTDL),用量0.5%(质量分数),滴加速度为0.3mL/min;产物APSUA数均分子量7795,黏度5328mPa·S,具有良好的碱溶性。     

不同硬段型水性聚氨酯胶黏剂的合成和性能比较

 用异佛尔酮二异氰酸酯（IPDI）/甲苯二异氰酸酯（TDI）、聚醚二元醇（N210）、二羟甲基丙酸（DMPA）为原料,采用两步法合成了不同硬段型聚氨酯预聚体,并用含三乙胺的去离子水中和乳化,乙二胺扩链,得TDI型和IPDI型水性聚氨酯（WPU）胶黏剂。通过红外、黏度、热重等分析方法,对不同硬段型WPU乳液、胶膜进行了结构和性能考查,对异氰酸酯基（NCO）含量进行定量、定性分析。结果表明,随着反应的进行NCO含量逐渐减少,至200min时基本达到理论值。当DMPA含量分别为3.0%（W/W）和8.0%（W/W）时,得到的TDI型和IPDI型WPU稳定、透明、耐溶剂性相对较好;此条件下的黏度分别为2000和6950mPa·s;两者的热稳定性都较好,起始分解温度分别达到350.8和295.0℃;IPDI型WPU机械强度高,拉伸强度为3.37MPa。综合比较各种性能,IPDI型WPU胶黏剂相对较佳。     

磺酸型水性聚氨酯分散体的合成与性能

以聚己二酸丁二醇酯二醇(PBA)为软段、六亚甲基二异氰酸酯(HDI)和异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)为硬段、自制的磺酸盐N-(2-氨基乙基)-2-氨基乙磺酸钠(AAS)为亲水单体,文章采用预聚体法制备了磺酸型水性聚氨酯(WPU)分散体;分别采用FT-IR和TEM对表征WPU的结构和粒子形态进行了考察,研究了不同n(HDI)∶n(IPDI)及亲水单体质量分数对磺酸型WPU乳液性能的影响。结果表明,随着n(HDI)∶n(IPDI)的增大或AAS质量分数的增加,粒径减小但乳液黏度增加;TG曲线显示胶膜有很好的耐热性;DSC曲线表明,随着AAS用量的增加,磺酸型WPU玻璃化转变温度降低,结晶熔融温度则呈增大趋势。     

固化剂和催化剂对HTPB固化特性的影响

采用Brookfield旋转黏度计、邵氏硬度计和拉力试验机,分别测试了固化剂为TDI(2,4-甲苯二异氰酸酯)和IPDI(异氟尔酮二异氰酸酯),催化剂分别为三苯基铋(TPB)、二月桂酸二丁基锡(T-12)、乙酰丙酮铁(Fe(AA)3),HTPB胶液体系在60℃固化时不同时刻的黏度、硬度和固化完成后的拉伸强度。结果表明:TDI做固化剂时,HTPB胶液体系的黏度和拉伸强度大于IPDI做固化剂时的黏度变化和拉伸强度值,固化完全的时间小于IPDI做固化剂时的胶液。催化剂分别为TPB、T-12、Fe(AA)3,催化剂含量在0.01%~0.05%间变化时,Fe(AA)3的HTPB胶液体系的黏度变化最大,以TPB做催化剂的胶液的拉伸强度变化幅度最小。     

P(3,HB-co-4,HB)/PLA共混物的扩链改性研究

以异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)和亚磷酸三苯酯(TPP)为扩链剂,对聚(3–羟基丁酸酯–co–4–羟基丁酸酯)/聚乳酸[P(3,HB-co-4,HB)/(PLA)]共混物进行扩链改性.采用毛细管流变仪、电子万能试验机、差示扫描量热仪和扫描电子显微镜等研究两种扩链剂及用量对扩链前后共混物的流变性能、力学性能、结晶性能及断面形态的影响.结果表明:两种扩链剂均显著提高了共混物的熔体剪切黏度和两组分间的相容性,IPDI和TPP添加量分别为1.5份和1.0份时,改性效果最明显,共混物断裂伸长率及缺口冲击强度分别提高了34.5%、69.6%和89.6%、81.0%;IPDI扩链体系的拉伸强度提高8.3%,而TPP扩链体系的拉伸强度略有下降,表明IPDI扩链效果优于TPP.     

Synthesis and Wetting Behavior of Polyurethanes Containing Polyoxetane Soft Blocks with Semifluorinated and Bromomethyl Side Chains

Polyoxetanes bearing short fluorinated and/or bromomethyl pendant groups were prepared from 3,3-bis(2,2,2-trifluoroethoxymethyl)oxetane and/or 3,3-bisbromomethyloxetane by ring-opening polymerization.A series of novel polyurethanes(PUs)containing polyoxetanes as soft blocks was synthesized by the reaction of polyoxetanes,isophorone diisocyanate(IPDI),and 1,4-butanediol(BD).The thermal properties and wetting behavior of these novel polymers were evaluated using TGA,DSC and contact angle analysis.The cotton fabrics treated with PU3 showed good hydrophobic property,and its contact angle for water was 133°.     

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.     

氨基硅油改性丁羟聚氨酯的合成与性能

以端羟基液体聚丁二烯（HTPB）、氨乙基氨丙基聚二甲硅氧烷（AEAPS）、异佛尔酮二异氰酸酯（IPDI）为原料制备预聚体，利用多元胺（MOCA）为固化剂，合成一系列氨基硅油改性的聚氨酯，测试了材料的力学性能、动态力学性能、表面水接触角，同时对材料进行了ESCA表面分析。结果表明：HTPB－IPDI型聚氨酯具有优良的力学性能；改性后的聚氨酯硅氧烷在表面富集，具有较低的表面张力，而其力学性能变化不大。     

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.