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.     

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.     

有机硅改性水性聚氨酯乳液的制备及性能

采用自乳化法合成了有机硅改性水性聚氨酯乳液.通过傅里叶红外光谱(FTIR)对其结构进行了表征.分别讨论了有机硅和二羟申基丙酸(DMPA)含量对乳液粒径、黏度及其涂膜的表面疏水性、力学性能、附着力、耐冲击性等性能的影响.结果表明:当有机硅含量为10%时,有机硅改性水性聚氨酯的综合性最好;同时,降低DMPA含量可以提高涂膜的耐水性,改善其综合性能.     

水性聚氨酯粒径和黏度性能的研究

合成了单官能团小分子物质封端的软硬段皆含羧基的脂环族水性聚氨酯(PU)分散体，研究了羧基含量、pH值、c(NCO)／c(OH)比值、反离子种类和固含量对PU的粒径、黏度和特性黏度的影响。同时，比较了黏度与特性黏度之间的区别与联系。实验结果表明：随pH值的增大，PU分散液体系粒子粒径减小，临界值为8．0；随羧基含量的升高，PU分散液体系粒子粒径减小，临界值(质量分数)为4．05％，而PU分散液体系黏度与特性黏度均增加，此后在有限范围内波动变化，这表明PU分散液体系宏观与微观性能变化趋于一致；随c(NCO)／c(OH)比值升高，PU体系黏度逐渐增高，特性黏度与相对分子质量迅速下降。     

多重改性水性聚氨酯乳液的合成及性能

以蓖麻油、三羟甲基丙烷为交联剂，采用环氧树脂和丙烯酸酯为改性剂合成多重改性水性聚氨酯乳液．用傅立叶变换红外光谱、凝胶渗透色谱、粒度分析仪等对合成的改性聚氨酯乳液的结构和性能进行了表征．同时采用该乳液配胶制成了汽车内饰用的胶粘剂，当内饰材料聚氨酯和聚氯乙烯之间、木材和皮革之间粘接时，剥离强度测试时材料均遭破坏；当聚氨酯和真皮之间、橡胶和真皮之间粘接时，剥离强度分别为1．66kN／m和1．41kN／m，其性能优于未改性的聚氨酯（PU）乳液及国外同类产品．     

环氧树脂改性水性聚氨酯乳液的制备

将环氧树脂作为大分子扩链剂合成了水性聚氨酯分散体.当反应温度在70~75℃时,环氧树脂中的环氧基开环较少,异氰酸酯NCO基转化率达到100%,预聚体的粘度为1.5 Pa.s,所得胶膜物理机械性能良好,拉伸强度达到10 MPa,断裂伸长高达450%.当环氧值在(0.27~1.16)mol/g,添加量在4%~6%之间时,所得分散体的外观好,物理机械性能好,同时储存稳定高.在添加环氧树脂后,当亲水扩链剂DMPA的用量在8%时,才能得到储存稳定的乳液.当用三乙胺进行中和时,所得的乳液外观发白,颗粒较粗;用氢氧化钠中和所得的乳液外观半透明,粒径较细;而氨水居于两者之间.     

阳离子水性聚氨酯乳液合成与性能

以聚醚(N-220)、甲苯二异氰酸酯(TDI)、N-甲基二乙醇胺(MDEA)为主要原料合成了阳离子水性聚氨酯乳液,采用红外光谱测试乳液胶膜,讨论了预聚物的R比值、N-甲基二乙醇胺用量以及中和度等反应条件对产品性能的影响。结果表明,当R比值为2.9、N-甲基二乙醇胺用量为6.0%、中和度为85%~100%时,合成的阳离子水性聚氨酯具有较佳的稳定性,其涂膜具有较好的机械性能和耐水性。     

超支化环氧树脂改性环氧树脂共混材料的制备与性能研究

以三羟甲基丙烷(TMP)和2,2一二羟甲基丙酸(DMPA)为反应单体,采用一步法合成了超支化聚合物.然后与环氧氯丙烷反应合成了低粘度液体型超支化环氧树脂,并与双酚A型环氧树脂共混,固化成型后得超支化环氧树脂改性环氧树脂共混材料.测试了共混材料的力学性能、热性能.探讨了超支化环氧树脂加入量对材料性能的影响.结果显示:共混材料的力学性能随超支化环氧树脂含量的增加先增加后下降,有最大值;当超支化环氧树脂用量为15wt%左右时,共混材料的冲击强度、拉伸强度、弯曲强度分别提高108%、83%、42%.玻璃化转变温度和热分解温度稍有下降.     

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。     

新型水性聚氨酯乳液的合成及其性能影响因素的研究

采用预聚法合成了一新型的水性聚氨酯乳液，研究了配方中异氰酸酯基和羟基的物质的量的比（-NCO／-OH）、反应温度、羧基含量对水性聚氨酯的粘度、粒径和吸水率等性能的影响。表明，随着-NCO／-OH比的增大，粘度下降，粒径增加，吸水率下降；预聚反应温度越高，越快达到异氰酸酯基的理论值，但是温度越高越易发生副反应；随着羧基含量的增加，粘度升高，粒径起初下降，最终趋于平衡，吸水率升高。     

新型水性聚氨酯乳液的合成及其性能影响因素的研究

采用预聚法合成了一新型的水性聚氨酯乳液,研究了配方中异氰酸酯基和羟基的物质的量的比(-NCO/-OH)、反应温度、羧基含量对水性聚氨酯的粘度、粒径和吸水率等性能的影响。表明,随着-NCO/-OH比的增大,粘度下降,粒径增加,吸水率下降;预聚反应温度越高,越快达到异氰酸酯基的理论值,但是温度越高越易发生副反应;随着羧基含量的增加,粘度升高,粒径起初下降,最终趋于平衡,吸水率升高。     

大豆分离蛋白/二氧化硅改性水性聚氨酯膜性能的研究

采用溶胶-凝胶法制备了大豆分离蛋白/二氧化硅杂化溶胶,并应用于水性聚氨酯的改性.采用流延法制备大豆分离蛋白/二氧化硅/水性聚氨酯共混膜,红外光谱研究表明大豆分离蛋白、二氧化硅和水性聚氨酯间发生了多层次的氢键作用,以膜的拉伸强度、断裂伸长率和溶失率为指标,研究了各组分混配比例对共混膜力学性能及耐溶剂性能的影响.通过接触角、热重分析、扫描电镜和原子力显微镜分析讨论了共混膜的亲水亲油性、耐热性能,以及膜表面的形态形貌.结果表明,大豆分离蛋白/二氧化硅添加量为6％（质量分数）、两者之间质量比为1∶1时,改性膜的力学性能最优,耐溶剂性随添加量增加而改善.     

聚醚硅氧烷二元醇改性水性聚氨酯的合成及性能

采用聚丙二醇和聚醚硅氧烷二元醇WACKER IM 22为软段,2,4-甲苯二异氰酸酯为硬段合成了有机硅改性水性聚氨酯乳液,通过ATR-IR、GPC、TEM、DSC、TG和WAXD等研究了有机硅改性水性聚氨酯的性能.结果表明,当WACKER IM 22与聚丙二醇的质量比为20%时,有机硅改性水性聚氨酯乳液的耐冻性和流平性提高,数均相对分子质量降低,软、硬段相的相容性提高,热分解性能与未改性水性聚氨酯相似,且无明显的结晶能力.     

软段改性UV固化水性聚氨酯涂料的合成与性能

以阳离子共聚合的方法,通过改变四氢呋喃(THF)和环氧氯丙烷(ECH)的配比,调整起始剂用量,合成出系列数均相对分子质量在2 000左右的端羟基共聚醚.以此端羟基共聚醚作为软段,合成出系列改性的水性光固化聚氨酯乳液,用FTIR验证产物结构.结果表明:随着环氧氯丙烷配比的增加,软段中强极性卤素原子增多,乳液储存稳定性良好,固化膜的拉伸强度由4.6 MPa逐渐增加至6.7 MPa,断裂伸长率从162%降至113%,热稳定性逐渐变好,当THF和ECH的配比提高到1∶1时,5%,10%的失重温度分别为200℃和275℃,比改性之前的5%,10%失重温度164℃,220℃提高了36℃和55℃;涂层的附着力显著提高至1级,硬度也有所增加,耐冲击性能优异.     

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。     

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.