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.     

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.     

超支化水性聚氨酯丙烯酸酯在3D打印中的应用

综述了超支化水性聚氨酯丙烯酸酯光敏树脂的研究进展,阐述了水性聚氨酯丙烯酸酯超支化改性的特性与优点.主要介绍了超支化水性聚氨酯丙烯酸酯光敏树脂的合成以及在光固化3D打印领域的应用,并对其应用前景进行了展望,为光固化3D打印用光敏树脂的改进提供了参考.     

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.     

改性石墨烯/聚氨酯复合乳液的合成及性能表征

通过逐步聚合反应将改性氧化石墨烯(DIGN)接枝到水性聚氨酯(WPU)链段中,制备得到DIGN/WPU纳米复合乳液。通过IR、AFM、SEM对氧化石墨烯(GO)、DIGN、WPU及DIGN/WPU纳米复合材料的结构进行表征;并研究了DIGN用量对乳液粒径,流变性能及其胶膜的热稳定性和力学性能的影响。结果表明:DIGN的引入使得乳液具有了假塑性流体特性,并随DIGN含量的增加,乳液黏度,粒径及分布指数增大,纳米复合材料的热稳定性明显改善;当w(DIGN)=1wt%时,拉伸强度增加80.33%,杨氏模量提高192.11%,断裂伸长率下降了42.74%。     

WPU/WEP共混乳液稳定性研究

初步探索了水性聚氨酯(WPU)与水性环氧树脂(WEP)共混乳液的制备工艺,研究了共混乳液的高温稳定性、机械稳定性、酸碱稳定性和盐稳定性,并通过对共混乳液性能的测试,寻求最佳配比.研究共混体系的含固粒径分布与固化行为和机理,WEP:WPU=3:1,对固化膜进行了TG分析.结果表明:凝胶时间与固化温度、固化剂含量有很大关系,共混物的固化速率受温度的影响很大.     

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。     

水性聚氨酯丙烯酸酯复合乳液的合成研究

采用种子溶胀乳液聚合法,以水性聚氨酯为种子,甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸丁酯为单体制备水性聚氨酯丙烯酸酯复合乳液,考察了聚合温度、搅拌速度、引发剂种类、引发剂用量及反应时间对聚合过程的影响.结果表明:适宜的聚合温度控制为85℃;适宜的搅拌速率为150～250 r/min;采用水溶性引发剂时引发效率较高,过硫酸钾的最佳用量为0.8%;随着反应时间的增加,乳液粒径先减小后增大.用红外光谱对聚氨酯丙烯酸酯乳液进行分析,表明丙烯酸酯参与了反应.     

水性双组分聚氨酯涂料的活化期研究

分别采用水性羟基聚丙烯酸酯分散体(PAD)和羟基聚丙烯酸酯乳液(PAE)与亲水改性多异氰酸酯固化剂配制水性双组分聚氨酯涂料(2K-WPU),通过黏度、硬度、光泽度和耐化学介质性能等测试,研究了2K-WPU在不同放置时间内的物理化学行为.结果发现:随放置时间的增加,PAD型2K-WPU的黏度降低,涂膜的起泡程度逐渐增加,涂膜硬度先降低后增加,3h后耐化学介质性能下降;PAE型2K-WPU的黏度变化无规律,涂膜硬度逐渐降低,4h后耐化学介质性能下降,气泡相对较少;PAD型和PAE型2K-WPU的粒径和光泽均无明显变化;PAE型2K-WPU的活化期一般在4h以内,而PAD型的更短,但涂膜的综合性能更优.因此施工前不能根据2K-WPU的黏度变化来判断其活化期,而须根据涂膜耐化学介质性能和外观变化来判断.     

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.     

水性双组分丙烯酸酯聚氨酯涂料

用内乳化剂二羟甲基丙酸(DM PA)对异氰酸酯进行改性,然后将其与丙烯酸酯多元醇反应制备了水性双组分丙烯酸酯聚氨酯涂料。研究了反应物摩尔比n(-NCO)/n(-OH)、中和度等因素对涂膜性能和外观的影响。结果表明:经DM PA改性后,增加了异氰酸酯预聚物的亲水性及其与丙烯酸酯多元醇的相容性;涂膜的拉伸强度和耐水性均有较大的提高,涂膜的外观也有所改善。     

含一种蒽醌结构红色水性聚氨酯的制备及表征

以聚（2-甲基-1,3-丙二醇-己二酸）酯二醇（PMA-1000）,2,2-二羟甲基丙酸（DMPA）,甲苯二异氰酸酯（TDI）,1,4-丁二醇（BDO）,1-（（2-羟基乙基）氨基）蒽醌（SR222）为原料,三乙胺（TEA）为中和剂,乳化后得到含SR222的红色水性聚氨酯染料（SR222-WPU）.利用红外光谱仪、荧光分光光度计、激光粒度仪、分光测色仪、色牢度测试仪对产物的结构和性能进行表征.结果表明,SR222蒽醌结构接到水性聚氨酯链上,合成了SR222-WPU,其乳液在300~475 nm波段具有紫色荧光;随着SR222添加量的增加,SR222-WPU乳液粒径从58.71 nm增大到86.6 nm,胶膜的a*值从21.26增大到79.64,红色逐渐加深;SR222-WPU在棉布上色牢度较好,耐摩色牢度为4~5级,耐水渍褪色度为5级.      

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。     

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.     

水性聚氨酯胶粘剂的合成工艺研究

采用甲苯二异氰酸酯(TDI)、聚酯多元醇和二羟甲基丙酸(DMPA)为主要原料,经分步预聚后在水中自乳化合成了阴离子型水性聚氨酯.探讨了合成工艺路线,研究了NCO/OH比例、DMPA含量等对水性聚氨酯乳液性能的影响.结果表明:当NCO/OH值选择在1.5~2.3,DMPA用量为3%~8%时,乳液性能最佳.     

制备水性聚氨酯的物料和方法

介绍了适合于制备PU的物料,包括了多异氰酸酯和催化剂等.介绍了制备水性聚氨酯的方法,如外乳化法和包括保护端基法、丙酮法、熔融分散法、酮亚胺-酮连氮法与预聚物法等在内的内乳化法.指出了只有通过交联和复配的方法,才能得到高性能的PU乳液.     

水性封闭型多异氰酸酯的制备

用异氰酸酯三聚体与聚乙二醇单甲醚(MPEG)反应,再用封闭剂将剩余的异氰酸酯基封闭,制得可水分散的非离子型封闭异氰酸酯(WBI),详细讨论了制备这种亲水性封闭型多异氰酸酯的主要影响因素。结果表明:选用数均分子量小于2 000的MPEG,以甲乙酮肟(MEKO)作为封端剂,可以制备黏度适中且稳定的亲水性封闭型多异氰酸酯;用IPDI三聚体较HDI三聚体更容易制得粒径分布均匀,储存稳定性好的水性封闭型多异氰酸酯;在用MPEG制备封闭型亲水性多异氰酸酯时,MPEG用量超过某"临界值"时,乳液的性质会发生突变,多异氰酸酯品种不同时,该"临界值"不同。     

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.