巯基-炔紫外光固化聚氨酯的制备及性能研究

以聚己二酸一缩二乙二醇酯(PADG)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)和1,4-丁炔二醇(BD)通过聚加成反应,合成分子中含多个活性炔基的线性聚氨酯树脂,并利用红外和拉曼光谱进行表征.以三羟甲基丙烷三(3-巯基丙酸酯)(TTMP)为交联剂,制备系列巯基-炔紫外光固化聚氨酯薄膜(F-SAPU)及涂层(C-SAPU).根据扩链参数、硬段质量分数、固化参数和光引发剂参数对巯基-炔紫外光固化树脂合成及固化进行配方设计.结果表明,通过调节配方参数,F-SAPU的拉伸强度、断裂伸长率分别在0.48～5.32 MPa和106％～172％内灵活可调,玻璃化转变温度在-10.1～26.9℃内灵活可调;探究了不同硬段质量分数对C-SAPU涂层性能的影响,当硬段质量分数为45％时,涂层性能最优.     

紫外光固化松节油聚氨酯丙烯酸酯的合成

为降低聚氨酯涂料的生产成本,提高市场竞争力,采用松节油聚酯二元醇(TP)、甲苯二异腈酸酯(TDI)、丙烯酸羟丙酯(HPA)合成了可紫外光(UV)固化的聚氨酯丙烯酸酯(PUA).研究反应温度、摩尔比、反应时间、催化剂用量对产物合成的影响,并用红外光谱对产品进行表征,考察紫外光固化涂料固化涂膜的铅笔硬度、附着力、耐冲击性、耐候性等性能.结果表明,适宜的工艺条件:原料配比为n(HPA):n(TDI):n(TP)=1.2:1:0.5;第1步反应温度30～35℃,反应时间2.5～3 h,催化剂二月桂酸二丁基锡(DBL)的用量为物料总质量的0.8%,第2步反应温度65～70℃,反应时间2.5～3 h,DBL的用量为物料总质量的0.6%.制得的松节油聚氨酯丙烯酸酯固化涂膜性能良好,能够达到使用要求.     

水性聚氨酯丙烯酸酯预聚物UV固化的涂膜性能研究

采用甲苯二异氰酸酯、双羟基化合物、二羟烷基羧酸和甲基丙烯酸羟乙酯合成了UV固化的水性阴离子型聚氨酯丙烯酸酯。用傅立叶红外光谱(FTIR)证实了该预聚物的结构，并讨论了羧基含量、原料不同配比等影响涂膜性能的因素；通过对涂膜吸水率、光泽度、硬度、拉伸强度等方面的测试，表明了合成的预聚物UV固化后具有良好的涂膜性能。     

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.     

不饱和PVB的制备及其对UV固化水性聚氨酯乳液及性能的影响

通过聚乙烯醇缩丁醛与顺丁烯二酸酐制备出含有不饱和基团的聚乙烯醇缩丁醛中间体(MPVB-M),以异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、聚己内酯二元醇(PCL,M_n=1 000)、二羟甲基丁酸(DMBA)和不同含量的MPVB-M制备得到了一系列紫外光固化水性聚氨酯乳液(UV-WPBU)。通过傅里叶红外(IR)、原子力显微镜(AFM)、扫描电镜(SEM)、X射线衍射和热失重分析等方法研究了聚合物的构性关系;研究了中间体MPVB-M含量对乳液和膜性能的影响。结果表明:随MPVB-M含量的增加,乳液透明度下降,粒径增大,胶膜的耐水性和热性能改善,拉伸强度先增大后减小;扫描电镜表明随MPVB-M含量的增加,胶膜由韧性断裂转变为脆性断裂。当w(MPVB-M)=8.53wt.%时,乳胶粒粒径为79.95 nm,乳液透明稳定;胶膜拉伸强度最大,达到49.82 MPa;吸水率为3.143%,接触角为101.5°;整体性能最佳。     

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．     

含双键丙烯酸酯共聚物乳液的制备及聚氨酯-丙烯酸酯UV双固化体系的研究

以甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸烯丙酯为单体,乙氧基化烷基醚硫酸铵(CO-436)和壬基酚聚氧乙烯醚(NP-40)为复合乳化剂,制备了含双键的丙烯酸酯共聚物乳液;以4,4′-二环己基甲烷二异氰酸酯、聚酯二元醇、二羟甲基丙酸、甲基丙烯酸羟乙酯为原料制备了双键封端的聚氨酯丙烯酸酯乳液。将两种乳液混合涂膜,经水分挥发干燥成膜后进一步进行紫外光固化。考察了甲基丙烯酸烯丙酯单体用量、引发剂用量、乳化剂配伍对丙烯酸酯乳液聚合的影响,以及光引发剂用量和两种乳液配比对固化膜凝胶含量、吸水率和涂层硬度、柔韧性、抗冲击强度的影响。结果表明:当甲基丙烯酸烯丙酯用量在3.0%~6.0%之间时,能制得表观稳定的丙烯酸酯共聚物乳液,并有50%左右的烯丙基双键参与了分子内的交联反应,同时残留50%左右的双键;共混乳液的固化膜凝胶含量达95%以上,铅笔硬度最大达到4H,柔韧性1mm,抗冲击强度达到45 cm。     

双酚A改性UV固化水性聚氨酯涂料固化工艺的研究

以异佛尔酮二异氰酸酯、聚乙二醇(MW=600)和双羟甲基丙酸为主要原料,双酚A作为扩链剂,合成了一种UV固化水性聚氨酯涂料。研究了光引发剂含量、光固化前的干燥条件、固化温度及光照强度对光固化速度的影响。结果表明:干燥条件对光固化速度影响很大,其最佳引发剂含量为5%(wt%),最佳光照时间段为涂装后10~20 min内,固化温度为70℃,随着光照强度的提高,固化速度加快。     

紫外光固化水性聚酯型聚氨酯丙烯酸酯的合成及性能

以甲苯－2,4－二异氰酸酯、聚己二酸丁二醇酯二醇、二羟甲基丙酸、丙烯酸－β－羟乙酯为原料合成了光敏性树脂。经三乙胺中和后得到稳定的自乳化体系。用红外光谱对树脂结构进行了分析,讨论了亲水基团含量和中和度对乳液粘度和形态的影响以及亲水基团含量对乳液粒径的影响。考察了二羟甲基丙酸/聚己二酸丁二醇酯二醇比例对Tg以及膜基本性能的影响。结果表明,随亲水基团(—COOH)含量的增加和中和度的提高,乳液的分散性和稳定性增强,乳液的粘度亦增大;固化膜的吸水率随—COOH含量的增加而上升;固化膜的Tg随DMPA/PBA比例的增加而上升;固化膜具有良好的性能。     

非离子型UV固化聚氨酯水凝胶的合成与性能研究

以聚乙二醇2000(PEG2000)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、1,4-丁二醇(BDO)、丙三醇(GLY)、丙烯酸-2-羟乙酯(HEA)为主要原料,采用丙酮预聚体法合成了一系列透明的、非离子型UV固化聚氨酯水凝胶.研究了BDO/GLY的配比对水凝胶溶胀性能、拉伸性能的影响;探讨了温度、离子强度对水凝胶溶胀性能的影响;并以硫酸庆大霉素作为模拟药物,对其在模拟体液PBS缓冲溶液中的释放进行了初步探讨.当nBDO/nGLY为1时,水凝胶干膜拉伸强度达到1.46 MPa,伸长率为87%,20℃去离子水中溶胀比达到370%,且表现出显著的温度敏感性和较好的离子强度稳定性,并具有载药和释放药物的能力.     

紫外光固化聚氨酯丙烯酸酯的二维红外光谱

通过二维相关光谱分析方法,对PUA(聚氨酯丙烯酸酯)树脂的紫外光固化过程中羰基区和不饱和双键区的谱带变化规律进行了研究。在含有以IPD I(异佛尔酮二异氰酸酯)/PCDL 5652(聚碳酸酯二醇)/HEA(丙烯酸乙酯)/HDDA(己二醇二丙烯酸酯)型PUA树脂和HDDA、TM P-TA(三羟甲基丙烷三丙烯酸酯)、NVP(N-乙烯基吡咯烷酮)的紫外固化配方中,NVP羰基伸缩振动位于1 705 cm-1附近,TM PTA中的羰基在1 725 cm-1附近,HDDA和PUA上HEA片段的羰基伸缩振动都发生在1 715 cm-1附近。随着紫外固化过程中双键的交联,丙烯酸酯官能团上的羰基发生蓝移,逐渐变化为高频率1 735 cm-1和1 740 cm-1附近的羰基。和不饱和双键关联的羰基偶极矩变化的次序为:1 705 cm-1>1 725 cm-1>1 715 cm-1;对应的双键反应活性次序为:NVP>TM PTA>HDDA~HEA。表明在该紫外固化体系中,不同反应官能团之间的相对活性可以通过二维相关光谱由与之关联的羰基偶极矩的变化次序来对比。     

含氟聚氨酯的制备及性能研究

以二甲苯为溶剂,全氟聚醚二元醇和异佛尔酮二异氰酸酯（IPDI）为原料,1,4丁二醇（BDO）作为扩链剂合成了含氟聚氨酯（FPU）,通过改变软段全氟聚醚二元醇用量控制FPU的氟质量分数.并且以聚丙二醇（PPG）和异佛尔酮二异氰酸酯（IPDI）为原料,以1,4丁二醇（BDO）作为扩链剂合成了不含氟的聚氨酯（PU）作为对比.对PU与FPU的结构进行了表征,考察了氟质量分数对FPU热稳定性、力学性能以及疏水疏油性的影响.结果表明,制得的FPU具有更高的拉伸强度,同时在保持聚氨酯疏油性的同时,还获得了较好的疏水性.      

EA/MMT纳米复合材料的制备及其光固化动力学研究

通过4 - 溴甲基二苯甲酮与二甲基正十八胺反应合成的季铵盐光引发剂苯甲酰苄基二甲氨基十八烷基溴化铵(BDOB),进行插层修饰蒙脱土(MMT),通过层间引发聚合法光固化制备环氧丙烯酸酯/蒙脱土(EA/MMT)纳米复合材料;利用红外光谱法对EA/MMT的光固化行为进行了研究.XRD和TEM分析结果表明,MMT在光固化复合材料中已得到插层和部分剥离;增加光引发剂浓度及提高环境温度均可提高其固化速率和双键最终转化率,氧气的存在使体系的诱导期延长,双键转化率降低;光固化反应总级数约为6～7,表观活化能为9.8 kJ/mol.     

紫外光固化地板漆的研制

合成了改性丙烯改环氧树脂,合成了聚脂型丙烯酸聚氨酯。以及多官能团丙烯酸酯齐聚物,将上述树脂按一定的配比,制得紫外光固化地板漆。该漆涂复后,经紫外光照射固化后,所得的涂层,其附着力,丰满度,耐磨性,硬度等综合性能均优于一般地板漆,讨论了各种合成因素对涂膜性能的影响。     

DMTDA在聚氨酯弹性体中的扩链性能研究

在聚氨酯弹性体加工成型中必须加入一种兼起扩链和交联作用的固化剂,一般使用的扩链剂是3,3’-二氯-4,4’-二氨基-二苯基甲烷(英文缩写为MO-CA),在本文的研究中,以自制的二甲硫基甲苯二氨(英文缩写为DMTDA)作为扩链固化剂,并考察了它的扩链性能,研究发现:对聚酯型聚氨酯弹性体而言,制备的DMTDA的扩链效果与国外同类产品ETHACURE300的扩链效果相当;而且在邵氏硬度方面,自制的DMTDA要优于ETHACURE300.结果表明:自制的DMTDA可以替代国外同类产品ETHACURE300在聚酯型聚氨酯弹性体中使用.     

丙烯酸封端型聚酯的光固化研究

采用傅里叶红外光谱跟踪法测定文题体系的双键转化率，研究了紫外光固化反应过程，阐述了光引发剂、活性稀释剂种类和浓度以及低聚物与活性稀释剂用量之比等因素对光固化反应速度的影响。发现α－羟基－α，α－亚戊基苯乙酮（Ｉｒｇａｃｕｒｅ１８４）引发固化反应效果最佳；兼用各种官能度活性稀释剂能控制反应速度，提高涂膜性能。     

含羧基聚氨酯树脂微粒的制备及性能

用悬浮聚合法制备含羧基的交联型聚氨酯微粒,考察它对Cu(Ⅱ),Zn(Ⅱ),Co(Ⅱ)的吸附作用,pH和交联度的影响,吸附容量和再生性能。     

聚氨酯粉末涂料的制备与固化条件的研究

运用正交试验法研究了制备聚氨酯粉末涂料的工艺条件，讨论了树脂、固化剂、固化 催化剂等对涂膜性能的影响；并对涂料的固化条件进行了研究，得到了理想的固化温度和固化 时间．