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.     

高内相乳液模板法制备石墨烯/聚苯乙烯多孔复合材料

基于高内相乳液模板法制备的多孔复合材料具有可控的孔结构、比表面积大、吸附效率高等优点.以苯乙烯(St)为单体、二甲基丙烯酸乙二醇酯(EGDMA)为交联剂,选用石墨烯纳米粒子和Span 80协同稳定乳液,通过高内相乳液模板法制备得到具有一定机械强度的石墨烯/聚苯乙烯(PS)多孔复合材料,并对该多孔材料的形貌与性能进行表征.结果表明:通过高内相乳液模板法制备得到的石墨烯/PS多孔复合材料的孔径大小为5～10μm,且随着石墨烯含量的增加,孔径有明显的变大趋势;当石墨烯/苯乙烯质量比为0.2/100时,机械性能最优,压缩强度最大可达4.09 MPa.通过对石墨烯纳米粒子添加量的调整,可实现对复合材料孔结构和机械性能的调控.该多孔复合材料可吸附多种有机物,其中对氯仿的最大吸附量可达到自重的16倍,是一种有效的吸附分离材料.     

PBC/PLA/GO纳米全生物降解膜的制备及性能研究

以聚碳酸丁二醇酯(PBC)和聚乳酸(PLA)为主要原料,加入适量的氧化石墨烯(GO),通过静电纺丝机制备出纳米PBC/PLA/GO全生物降解薄膜。采用扫描量热仪(DSC)、热重分析仪(TG)和傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)对全生物降解薄膜进行了分析。结果表明,全生物降解PBC/PLA材料和氧化石墨烯具有很好的相容性,随着氧化石墨烯含量的增加,全生物降解薄膜的降解性逐渐提高,薄膜的热稳定性也在升高,当氧化石墨烯的添加量为0.08%时热稳定性提高最明显。     

水性聚氨酯/纳米羟基磷灰石复合材料的制备和表征

以聚乙二醇、聚己内酯二元醇为软缎,赖氨酸为扩链剂,和异佛尔酮二异氰酸酯采用丙酮法合成了固含量为10%的水性聚氨酯(WPU)乳液.并采用物理共混法,与纳米羟基磷灰石(nHA)物理混合,制备了WPU/nHA复合材料.通过X射线衍射(XRD),拉伸测试,接触角和吸水率测试,对复合材料薄膜的结构和性能做了表征和讨论.     

超临界乙醇制备TiO2/石墨烯纳米复合材料及其表征

以氧化石墨为载体、钛酸异丙酯为前驱体,利用超临界乙醇的超临界性能和还原性,制得了晶型完善的锐钛矿TiO2/石墨烯纳米复合材料.通过红外光谱（FTIR）、X射线光电子能谱（XPS）对采用Hummers法制得的氧化石墨（GO）进行表征;同时利用透射电子显微镜（TEM）、X射线衍射仪（XRD）对TiO2/石墨烯纳米复合材料进行研究.结果表明：成功制得了氧化石墨（GO）和晶型完善的锐钛矿TiO2/石墨烯纳米复合材料,并且发现二氧化钛在石墨烯纳米片层上呈现为有规则的颗粒,分散均匀,平均粒径为8.24 nm.     

水基石墨烯纳米流体的制备及导热性能

利用改性Hummers法制备氧化石墨烯(GO),并以硼氢化钠为还原剂通过控制还原时间制得不同还原程度的还原氧化石墨烯(rGO);采用两步法将GO或rGO分散在水中,通过控制超声时间得到不同粒径的水基石墨烯纳米流体;测量纳米流体的导热系数,研究测量温度、石墨烯含量、粒径和还原时间对它的影响。结果表明:水基石墨烯纳米流体的导热系数显著大于基液的,且随着测量温度、石墨烯含量的增加呈线性增大;与GO-水纳米流体相比,rGO-水纳米流体导热性能更好,并且其导热系数随着还原时间的延长而增大;水基石墨烯纳米流体的导热系数随着粒径的增加而增大,且粒径对还原15 min的rGO-水纳米流体导热系数影响最为显著。     

聚苯胺纳米纤维@还原氧化石墨烯纳米卷复合材料的制备及其在超级电容器中的应用

针对聚苯胺作为赝电容超级电容器电极材料时存在循环稳定性差的问题,设计利用还原氧化石墨烯纳米卷包裹聚苯胺纳米纤维.采用高沸点有机溶剂辅助冷冻干燥法制备了聚苯胺纳米纤维@还原氧化石墨烯纳米卷复合材料,利用扫描电子显微镜、透射电子显微镜、能谱分析仪、傅里叶变换红外光谱以及X-射线衍射等对该复合材料的形貌、组成和结构进行表征,并采用循环伏安、恒流充放电、电化学阻抗等方法对其电容性能进行研究.结果表明,利用高沸点有机溶剂辅助冷冻干燥法能够成功将聚苯胺纳米纤维包裹进氧化石墨烯纳米卷中,最终将氧化石墨烯还原后得到聚苯胺纳米纤维@还原氧化石墨烯纳米卷复合材料;该复合材料经过5 000次循环充放电后电容量保持率达到75%;当复合材料中的聚苯胺纳米纤维质量分数为67%时,该复合材料在2.2A/g的电流密度下,质量比电容达到639F/g,表现出优异的电容性能.     

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.     

乳液共混法制备的石墨烯/天然橡胶纳米复合材料的微观结构研究

采用乳液共混将氧化石墨烯(GO)水溶液与天然胶乳共混,对此共混体系破乳后再原位还原从而制备了石墨烯/天然橡胶(GE/NR)纳米复合材料。TEM和XRD测试表明GE片层在NR基体中剥离程度高且达到了均匀的分散。高结合胶含量、Raman位移以及断面SEM粗糙程度表明GE与NR之间存在很强的界面作用。GE在NR基体中良好的分散以及二者之间的强界面作用均有利于提高GE/NR纳米复合材料的力学性能及导电性能。     

利用原位聚合反应制备柔性氨基化石墨烯/聚酰亚胺纳米复合膜

以酰基化反应制备的氨基化石墨烯纳米复合物为填料,通过原位聚合反应制备氨基化石墨烯/聚酰亚胺(Amine-Graphene/Polyimide(A-Gr/PI))复合膜.利用红外光谱分析和场发射扫描电镜(FESEM)对其组成和形貌结构进行表征,利用热失重分析法对其热稳定性进行分析研究.与氨基化氧化石墨烯/聚酰亚胺相比,在聚酰亚胺中掺杂少量的A-Gr(w(A-Gr)=10%)后,复合物的堆叠致密度明显提高,该复合材料的导电能力可以通过控制PI基底中填料的含量加以调控.     

单组分水性聚氨酯纳米乳液的性能与应用

研究了用蓖麻油代替部分聚醚通过丙酮法合成的单组分水性聚氨酯纳米乳液的性能与应用。探讨了R(NCO／OH)值、亲水单体含量、扩链剂的用量等因素对乳液粒径、贮存稳定性、机械力学等性能的影响。用IR光谱表征了聚氨酯树脂的结构，用激光散射粒径分析仪测定了乳液粒子的粒径．制得的乳液粒径小于50nm，贮存稳定期超过6个月。通过与适当的助剂或颜料进行配伍，配制出应用范围广泛、涂膜性能优异的单组分乳胶清漆和色漆。     

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。     

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。     

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。     

IBOMA共聚改性水性聚氨酯的合成及其性能研究

以可再生资源松节油衍生物——甲基丙烯酸异冰片酯(IBOMA)为原料,采用共聚改性的方法制备了IBOMA改性水性聚氨酯复合乳液。研究了配方中的R值(n(—NCO)/n(—OH),异氰酸根指数)、DMPA(2,2-二羟甲基丙酸)含量、DEG(一缩二乙二醇)含量、中和度(以三乙胺与DMPA的摩尔比计算),以及反应时间对复合乳液的黏度、稳定性以及胶膜的吸水率、拉伸强度的影响,确定了适宜的改性工艺条件:IBOMA添加量为30%,R值为1.70,DMPA质量分数为4.0%,DEG质量分数为0.5%,中和度为100%,反应时间为6 h。在此条件下所制得的IBOMA改性水性聚氨酯乳液的综合性能较好,其耐水性、耐热性、拉伸强度等性能指标均有提高,吸水率由改性前的11.53%降至3.91%,拉伸强度由改性前的23.42 MPa升至55.18 MPa,玻璃化转变温度Tg由改性前的-7.23 ℃上升至25.31 ℃,并采用傅里叶红外光谱、差示扫描量热仪等分析手段,对IBOMA改性水性聚氨酯的性能进行了表征。     

IBOMA改性水性聚氨酯的制备及其性能

采用乳液聚合法制备了甲基丙烯酸异冰片酯(IBOMA)改性水性聚氨酯(WPU)复合乳液,探索了引发剂种类和用量、反应温度、WPU与IBOMA质量比以及保温时间对复合乳液性能的影响,同时采用正交试验对反应条件进行了优化,确定了适宜的反应条件为:IBOMA与WPU固体组分质量比为1:3,引发剂APS用量为单体质量的0.4%,反应温度80 ℃,保温熟化2 h。在此条件下,单体IBOMA平均转化率为95.80%,平均吸水率为5.73%,平均拉伸强度为27.8 MPa。并通过FT-IR、TEM、TG等测试方法对该复合材料的性能进行了表征,结果表明:所得乳液为核壳结构,乳液稳定性良好。     

聚酯型可降解水性聚氨酯的合成及表征

以聚己二酸乙二醇-1,4-丁二醇酯二醇（PBA ）为软段,以二羟基丙酸（DM PA ）为亲水扩链剂,合成水性聚氨酯（WPU ）预聚体,通过三元共聚硅油（S ）接枝改性制备了系列WPU 乳液。采用红外光谱（FT-IR）、水接触角、水降解性、耐水实验等对WPU 结构和性能进行表征。结果表明,聚氨酯胶膜的耐水性和水接触角随着S含量的增大而提高;胶膜水降解速率随着DM PA 含量的增加而提高。应用到羊绒织物上,使得羊绒织物的抗起毛起球性能得到改善。     

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。     

以水性聚氨酯为乳化剂的丙烯酸酯乳胶的制备与性能研究

以水性聚氨酯(WPU)为高分子乳化剂进行丙烯酸酯乳液聚合,制备了聚氨酯-丙烯酸酯(PUA)复合乳胶,探讨了影响乳胶粒径、黏度、稳定性、涂膜附着力和光泽度等性能的因素．此外,还将PUA乳胶和由小分子乳化剂制备的聚丙烯酸酯乳胶的稳定性和涂膜附着力进行了比较．结果表明,以WPU为乳化剂制备的乳胶稳定性和涂膜附着力优于用小分子乳化剂制得的乳胶．