聚氨酯-丙烯酸酯杂化乳液结构与性能的影响

以聚四氢呋喃醚二醇（PTMG）、异氟尔酮二异氰酸酯（IPDI）、亲水单体二羟甲基丙酸（DMPA）,乙二胺为主要原料,制备了稳定的水性聚氨酯乳液.然后以苯乙烯（St）、丙烯酸丁酯（BA）为单体,过硫酸钾为引发剂,在不外加乳化剂的条件下,运用物理共混、化学复合和化学共聚三种方法对该水性聚氨酯乳液进行改性研究.用FTIR技术对聚氨酯-丙烯酸酯杂化乳液的结构进行了对比与表征;通过粘度测定、粒度分析、力学性能和耐水性能测试、DSC分析,研究了不同改性方法对乳液及其胶膜性能的影响.结果表明,化学共聚的改性方法对原水性聚氨酯的耐水性的改良效果最好,能够得到稳定且综合性能较优的聚氨酯-丙烯酸酯杂化乳液.     

水性聚氨酯及其接枝共聚物分散液颗粒的形态研究

通过自乳化法合成了水性聚氨酯 ,并用甲基丙烯酸甲酯对其进行了接枝共聚 .用动态光散射对其胶束粒径进行了测量 ,并用透射电镜对胶束的粒子形态进行了观察 ,研究结果表明 ,胶束粒子的粒径与聚氨酯结构中的二元醇组成有密切的关系 ,亲水性二元醇合成的聚氨酯胶束粒径比疏水性二元醇合成的要大 ;随聚丙二醇含量增多 ,接枝共聚反应更易进行 ,且接枝后的胶束粒径比接枝前增大 ,但随丙二醇含量增加 ,接枝共聚反应难以进行 ,且胶束粒径接枝前后变化不大 ,并有减小的趋势 ;随聚氨酯分子侧链的柔顺性增加 ,主链的刚性增强 ,胶束粒子易发生微相分离 ,形成壳 核结构     

PCDL型超支化水性聚氨酯的合成与性能

以甲苯-2,4-二异氰酸酯（TDI）、聚碳酸酯二醇（PCDL）、二羟甲基丙酸（DMPA）和二乙醇胺（DEOA）为原料,采用A₂＋bB₂共聚合路线合成了具有超支化结构的水性聚氨酯（HBAPU）乳液。采用红外光谱（FT-IR）、核磁共振（13C NMR）对产物结构进行了表征,证实了超支化聚氨酯的支化度随 n(NCO)/n(OH)比值的增大而增大。用PCS、TG、电子拉力机对产物的性能进行了测试,同时也对胶膜的耐水性进行了测试,发现在DMPA含量为0.4 mmol/g时,HBAPU的粒径仅有20.57 nm,而线性水性聚氨酯粒径有130.91 nm,并且HBAPU具有良好的耐水性、热稳定性和较高的拉伸强度。     

水性聚氨酯结构与胶膜性能的关系

为制备一种性能优异的水性聚氨酯涂层,以聚丙二醇和异佛尔酮二异氰酸酯为主要原料,用本体聚合法制备了水性聚氨酯,考察了结构组元对胶膜性能的影响,并用激光粒度仪、微机控制电子万能试验机和同步热分析仪进行了表征。结果表明:当硬段含量增加时,乳液粒径增大,胶膜拉伸强度增加,吸水率升高;当异氰酸根指数增大时,乳液粒径增大,胶膜拉伸强度增加,吸水率降低;当亲水性扩链剂含量和中和度增大时,乳液粒径减小,胶膜的拉伸强度增加,吸水率升高;在硬段比例为50%、异氰酸酯指数为1.35、亲水性扩链剂含量为5%、中和度为1的条件下,胶膜性能较佳(拉伸强度为16MPa,断裂伸长率为556%,吸水率为6.2%)且在丙酮和甲苯中均表现出溶胀现象。     

海藻酸钠/水性聚氨酯共混膜的结构表征和性能测试

本文将海藻酸钠与聚酯型水性聚氨酯共混制膜，并通过红外光谱（FTIR）、X射线衍射（XRD）、扫描电镜（SEM）、紫外光谱（UV）、力学性能测试对共混膜的结构和性能进行了表征与测试。结果表明，共混膜中两种分子间存在着强烈的相互作用和良好的相容性，与纯海藻酸钠膜相比共混膜有较高的抗水性和断裂伸长率。     

水基导电聚苯胺/二氧化硅杂化材料的防腐性能研究(英文)

利用羧基同导电聚苯胺(cPANI)主链上的氮原子的相互作用,制备了静电作用型水基导电聚苯胺/二氧化硅杂化材料,研究了杂化材料涂层对冷轧钢板的防腐性能.在3.5%NaCl中,含11 wt%cPANI的杂化材料涂层的腐蚀电位比纯二氧化硅涂层正移了200 mV,腐蚀电流从13.4μA降到2.4μA,下降了5倍,表明含cPANI的静电作用型杂化涂料使冷轧钢板表面变得更惰性.阻抗分析结果表明,cPANI含量为11 wt%的静电作用型杂化材料的阻抗比纯无机二氧化硅涂层大一个数量级,而且在碱性介质中浸泡10天后,杂化材料涂层的阻抗仍然保持稳定,而纯无机二氧化硅涂层的阻抗比初始值下降了一个数量级.杂化材料的形态分析结果表明,cPANI在静电作用型cPANI/二氧化硅杂化材料中的分布比在普通cPANI/二氧化硅杂化材料中更加均匀一致,从而使得它比普通的cPANI/二氧化硅杂化材料具有更好的防腐效果.     

基于CuAAC反应链间自交联有机-无机杂化水性聚氨酯的合成及性能

利用4,4’-二羟甲基-1,4-庚二炔功能单体作为扩链剂合成了一系列炔基接枝量不同的水性聚氨酯（WPU）,然后基于铜催化的叠氮-炔基环加成（CuAAC）反应,采用3-叠氮基丙基三乙氧基硅烷（APTES-N₃）改性炔基功能化WPU,制备了室温链间自交联有机-无机杂化WPU. 采用红外光谱（FTIR）和核磁氢谱（¹H NMR）表征了自交联有机-无机杂化WPU. 探讨了APTES-N₃接枝量对WPU膜性能和WPU乳液形态的影响. 结果表明,随着APTES-N₃含量增加,WPU膜的结晶性逐渐下降;耐水性、耐溶剂性和热稳定性逐渐增强;WPU乳液粒子黏连程度增加. 当APTES-N₃质量分数从0增大到12%时,WPU膜的拉伸强度从14.3 MPa增加到28.6 MPa.     

用于UV固化的水性超支化聚酯合成及膜性能

以三羟甲基丙烷、2,2-双(羟甲基)丙酸、甲基四氢邻苯二甲酸酐、甲基丙烯酸缩水甘油酯、三乙醇胺作为原料合成了三种可UV固化的超支化聚合物,分别命名为UVHBP33、UVHBP42、UVHBP51,并对80%～90%固含量的UVHBP的粘度及水溶性进行了表征,粘度范围为4592～9973 cps^-1,室温和加热下具有较为良好的水溶性,可以保证涂料施工性。后续以三种UVHBP作为成膜物质,在马口铁板上进行UV固化,并对固化膜进行了性能表征。结果表明随着交联密度的提升,UVHBP51经UV固化后具有最优的涂层使用性能,硬度H级、涂层附着力5B级。热重实验表明UVHBP51优于UVHBP33和UVHBP42。     

亲水性有机硅杂化防雾涂料的制备及性能

采用Sol-Gel技术制备了二乙醇胺/有机硅杂化涂料, 并用FTIR、UV-Vis、AFM、TGA及接触角等测试技术对涂料及其涂层进行了分析表征. 结果表明, 该杂化涂料具有良好的成膜性. 由于膜层中存在大量的亲水性羟基基团, 使膜层具有良好的亲水性能和防雾效果. 固化后的聚合物膜层中无机相形成了三维交联网络, 赋予了膜层优异的耐磨性和热稳定性.     

水性聚氨酯荧光材料的制备及其荧光性能

将4-胺基-4′-(N,N-二苯基氨基)-1,2-二苯乙烯(ADAS)溶解于N,N-二甲基甲酰胺(DMF)中后分别以混合和接枝的方式引入水性聚氨酯,制备了不同软段和扩链剂的水性聚氨酯荧光材料(FWPU)。采用傅里叶变换红外光谱、荧光光谱表征了FWPU的结构和荧光性能。结果表明:水性聚氨酯的软段和扩链剂结构均可影响FWPU的荧光强度;与溶解同样浓度ADAS的DMF溶液相比,混合法制备的FWPU其荧光强度最大可以增加76倍,接枝法制备的FWPU最大可增加47倍。     

水性聚氨酯的制备及其性能的研究

本文以琥珀酸酐与三羟甲基丙烷反应,制得了含有羟基和羧基的酯类亲水性单体,并以此单体与ＴＤＩ和ＰＰＧ－１０００反应,制得了含有羧基的聚氨酯预聚体,在三乙醇胺水溶液中分散得到了水性聚氨酯（简称ＷＰＵ）。本文对预聚体的溶剂种类和用量,对乳胶粒的大小及形状的影响进行了研究,确认溶剂的用量越大,乳胶的粒径就越小;以丙酮作溶剂,乳胶粒为棒状或橄榄球状,而以丁酮为溶剂,得到的乳胶粒为圆球状。通过改变亲水单体的用     

接枝环氧树脂/硅溶胶杂化水分散液的制备与表征

利用原位分散法制备了接枝环氧树脂 硅溶胶杂化水分散液 ,并通过红外光谱和 ζ电位测定 ,表征了接枝环氧树脂与硅溶胶之间的杂化作用 .实验结果表明 ,与接枝环氧树脂水分散液相比 ,杂化水分散液的粒径和粘度均减小 .按此探讨了形成杂化水分散液的历程 .初步测定了杂化水分散液成膜后的表面性能 ,发现它们具有更高的硬度和更好的疏水性能 ,与成膜过程中硅溶胶在膜表面的富集效应有关     

鞋用水性聚氨酯胶黏剂的制备及表征

通过预聚体分散法,以二羟甲基丙酸(DMPA)、蔗糖(sucrose)为亲水扩链剂和交联剂制备了一种鞋用水性聚氨酯胶黏剂.通过FTIR、DSC、力学性能、固化速度等研究了蔗糖用量对聚氨酯结构与性能的影响.结果表明蔗糖己引入聚氨酯主链.随着蔗糖用量的增加,相同处理温度下聚氨酯胶液的固化速度提高,胶膜的吸水率降低,拉伸强度增大,断裂伸长率减小,粘接试样的T-剥离强度逐渐增大.当蔗糖用量超过5.52 wt%时,合成及乳化过程中体系容易凝聚,且所制得的胶黏剂粘接强度有所下降.总之,通过改变蔗糖用量可以显著改变水性聚氨酯结构与性能.     

酚醛型吸附树脂对VB_(12)的吸附性能研究

研究了酚醛型吸附树脂JDW 1、JDW 2 (自制 )和DuoliteS 76 1对VB12 的静态和动态吸附 .结果表明 ,JDW 1对VB12 的吸附量达 84mg g ,明显优于DuoliteS 76 1;吸附VB12 的初始阶段 ,即达到 4 3%～6 9%平衡吸附时 ,吸附速率数据和半经验速率方程很吻合 ;酚醛型吸附树脂等温吸附VB12 的平衡吸附数据符合Langmuir方程 ,相关系数在 0 99以上 ,因此 ,酚醛型吸附树脂吸附VB12 属单分子层吸附 ;在动态条件下 ,用含甲醇 80 %溶液以 1 1BV h来洗脱吸附VB12 的JDW 2 ,在 4 2、6 4个床体积的洗脱率分别是 92 2 0 %、95 93% ,这表明酚醛型吸附树脂具有良好的洗脱性能 ,用含甲醇为 80 %溶液作洗脱剂从JDW 2洗脱VB12 ,效果很好     

水性聚氨酯乳化过程中相转变的研究

本文合成了单官能团小分子物质封端的脂肪族水性聚氨酯预聚物 ,通过考察预聚物加水乳化过程中粘度及电导率的变化 ,研究了其相转变行为 .实验结果表明 ,随着软段分子量升高 ,体系的相转变点后延 ;聚酯体系的相转变比聚醚体系的相转变发生得早 ;[NCO]/ [OH]值越接近 1,体系的粘度就越高 ,相转变发生所需的水含量也越高 ;羧基含量及中和度也会对分散体系的相转变产生影响 .通过选择合适的条件 ,可以实现对乳化过程的优化     

摩阻材料用亚麻油改性酚醛树脂的制备及耐热性研究

利用亚麻油改性酚醛树脂,得到高性能的摩阻材料用树脂基体.推导了改性机理和结构特征,并进行了耐热试验和分析.结果表明,亚麻油参与了反应并成为聚合物的一部分,亚麻油改性酚醛树脂固化后的结构特征是互穿聚合物网络(IPN),与普通酚醛树脂相比,亚麻油改性酚醛树脂的耐热性能显著提高,可望用作耐高温磨阻材料树脂基体.     

丁苯、丁腈基聚氨酯的形态与性能

用示差扫描量热法 (DSC)、红外分光光度计 (FTIR)和原子力显微镜 (AFM)研究了端羟基聚丁二烯 苯乙烯共聚物 (HTBS)、端羟基聚丁二烯 丙烯腈共聚物 (HTBN)和端羟基聚丁二烯 (HTPB)与甲苯二异氰酸酯、1 ,4 丁二醇构成的溶液法聚二烯烃基聚氨酯 (PU)的形态结构 .结果表明HTPB和HTBS基PU的相分离程度很大 ,而HTBN基PU的相分离程度小 .这可能归因于HTBS软段的极性低 ,不能与硬段形成氢键 ,而HTBN软段中的腈基具有很强的极性 ,且可以与硬段形成氢键作用 ,增加了软硬段间的相容性 ,相分离程度明显降低 .AFM表明HTBN PU随着硬段含量提高 ,表面粗糙度增大 ,由软段为连续相逐渐过渡到双连续结构 .在硬段含量 6 3%时 ,HTBN和HTPB基PU均呈双连续结构 ,而HTBS PU中硬段为连续相 .HTBN PU软段的相区尺寸在1 2nm左右 ,表面粗糙度较大 ,HPBS PU软段的相区尺寸在 1 1nm左右 ,表面粗糙度最小 ,HTPB PU存在 1 4nm和 5 0nm大小不等的软段相区尺寸 .力学性能表明 ,在软段中引入苯乙烯和丙烯腈结构 ,可使聚氨酯抗张强度分别提高 1 5和 2倍 ,模量和断裂伸长率也明显提高     

环氧改性水性聚氨酯乳液的制备及其膜性能

以聚己内酯二元醇(CAPA)为软段,异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)和六亚甲基二异氰酸酯(HDI)为硬段,环氧树脂E-44为大分子交联剂,经相转化法合成了一系列环氧树脂改性负离子水性聚氨酯(EPPU)自乳化乳液,并制备了改性水性聚氨酯的固化膜.通过FTIR、TGA及接触角、力学性能测试对聚合物结构及其膜性能进行了研究.通过原子力显微镜(AFM)观察膜表面形态和表面粗糙度.乳液粒径及粒径分布通过动态激光光散射法(DLLS)测定.FTIR分析表明环氧树脂的羟基和环氧基都参与了发应.TGA表明,环氧树脂的加入可以提高聚氨酯的热稳定性.随着w(E-44)增大,改性聚氨酯膜的拉伸强度得到改善,断裂伸长率减小.随着w(E-44)增大,乳液粒径增大,薄膜的接触角增大,改性后的PU膜表面光滑度下降,拒水性增强.     

酮肼交联及硅烷偶联水性聚氨酯的成膜机理及其性能研究

用二乙醇胺(DEA)和双丙酮丙烯酰胺(DAAM)按Michael加成反应机理合成了一种新的聚氨酯扩链剂DDP(N-[(1,1-二甲基-2-乙酰基)乙基]-β-二羟乙氨基丙酰胺).以异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、聚四氢呋喃二醇(PTMG1000)、二羟甲基丙酸(DMPA)、三羟甲基丙烷(TMP)等为主要原料,在用γ-氨基丙基三乙氧基硅烷(KH550)封端改性聚氨酯的基础上,采用自制含酮羰基二元醇N-[(1,1-二甲基-2-乙酰基)乙基]-β-二羟乙氨基丙酰胺(DDP)和1,4-丁二醇(BDO)作为扩链剂,制备了侧链含酮羰基的聚氨酯乳液.通过外加己二酸二酰肼(ADH),制得室温自交联乳液.利用衰减全反射红外光谱(ATR-FTIR)和核磁共振波谱(NMR)对扩链剂(DDP)和涂膜结构进行表征,ATR-FTIR和NMR测试证实了DDP的生成并参与反应合成了聚氨酯及乳液成膜时酮肼交联反应的发生.研究了n(—NHNH2)/n(—CO—)、n(NCO)/n(OH)、DDP含量对聚氨酯涂膜性能的影响.结果表明,在己二酸二酰肼(ADH)的用量为0时,涂膜的吸水率随DDP含量的增加而增大;n(NCO)/n(OH)1.40时,聚氨酯难以乳化并且乳液稳定性变差;在最佳配比n(—NHNH2)/n(—CO—)=1,n(NCO)/n(OH)=1.40的条件下,DDP%从0增大到7.22%时,涂膜的吸水率从39.36%降低到18.92%同时表现出很好的耐溶剂性能,交联度从51.49%上升至90.23%,拉伸强度从20.09MPa增大到28.26MPa,硬度达2H.热失重分析(TGA)表明酮肼交联结构的引入提高了涂膜的热稳定性.