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。     

叔胺型水性聚氨酯的合成及其性能

将含有不同胺基的聚氨酯预聚体在酸性水溶液中乳化得到水性聚氨酯．结果表明，胺基摩尔量相同时，由二甲基乙醇胺制得的水性聚氨酯粒径最小（０．４～２μｍ），甲基二乙醇胺制得的预聚体乳化后乳胶粒较粗（２～１５μｍ），而由三乙醇胺制得的预聚体根本得不到聚氨酯乳液．提出胺基的运动自由度是影响乳化能力的关键．二甲基乙醇胺制得的水性聚氨酯具有贮藏稳定性好、耐水性好，并呈现假塑性流体的特点．随着二甲基乙醇胺用量的增加，水性聚氨酯涂膜的断裂强度由１．０ＭＰａ增加到４．８ＭＰａ，动态粘弹谱的内耗峰变宽．     

引入PNA、1, 2-PG对聚氨酯胶粘剂微相形态及性能的影响

引入PNA、1; 2-PG对聚氨酯胶粘剂微相形态及性能的影响;聚氨酯胶粘剂;结晶;微相分离;软段;硬段     

单组分阴离子水性聚氨酯

综述了单组分阴离子水性聚氨酯的性能特点、制备方法和原理以及国内外近期研究进展。指出单组分水性聚氨酯的发展趋势为：单一型向复合型、多功能型发展;单组分改水性聚氨酯是近期研究的重点和热点。     

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。     

中和度对聚酯型阴离子水性聚氨酯性能的影响

采用预聚体法,以聚酯多元醇、甲苯二异氰酸酯、二羟甲基丙酸（DMPA）制备了聚酯型阴离子水性聚氨酯乳液,考察了中和度对乳液的粒径、运动黏度以及胶膜力学性能的影响。结果表明,随着中和度的增加,水性聚氨酯乳液的粒径减小;运动黏度增大;水性聚氨酯胶膜的耐水性先增大后减小;胶膜的拉伸强度提高,但其断裂伸长率降低。以三乙胺为中和剂...     

氨基硅油扩链改性水性聚氨酯的合成及性能研究

采用甲苯二异氰酸酯(TDI)、聚氧化丙烯二醇(PPG)、2,2-二羟甲基丙酸(DMPA)为原料,先制备成聚氨酯预聚体,再通过在乳化过程中以侧链氨基硅油(AEAPS)或直链氨基硅油(ATPS)扩链制得了一系列水性聚氨酯乳液,并对涂膜的红外光谱、耐水性、力学性能和表面疏水性等进行了研究。结果表明,通过氨基硅油改性的聚氨酯涂膜,在保持力学性能基本不变的情况下,其耐水性、表面疏水性等性能都有明显提高。其中,侧链氨基硅油(AEAPS)比直链氨基硅油(ATPS)具有更好的改性效果。     

Preparation of Antibacterial Waterborne Polyurethane/silver Nanocomposite

Stable aqueous dispersions of silver (Ag) nanoparticles were prepared by reducing silver nitrate solutions with sodium borohydride (NaBH₄) in the presence of waterborne polyurethane as a stabilizing agent. WPU/Ag nanocomposites were obtained after evaporating water. Transmission electron microscope (TEM) shows nanoscale Ag particles are well dispersed in WPU matrix at a lower concentration, while particles exhibit a little aggregation at a higher concentration. UV‐visible spectra, X‐ray powder diffraction, and energy dispersive X‐ray spectrometer (EDS) confirm the existence of Ag particle in WPU matrix. The WPU/Ag composite films show good antibiotic ability.     

聚氨酯弹性体力学性能影响因素探讨

研究了合成方法、原料的种类与配比、硫化工艺条件等因素对聚氨酯弹性体力学性能的影响。结果表明,聚氨酯弹性体的结构与组成以及由此引起的微相分离程度的变化是影响弹性体性能的重要因素。对于同样的聚合多元醇、二异氰酸酯及扩链剂合成的弹性体,采用不同的硫化及熟化条件其力学性能不同,并找到达到最佳力学性能所需的工艺条件。     

基于肟-氨基甲酸酯的超强自修复水性聚氨酯胶粘剂的制备及性能分析

基于肟-氨基甲酸酯热可逆成键原理, 利用可工业批量获得的二甲基乙二肟为构建单元, 设计合成了一类具有高强动态网络结构的水性乳液, 制备出综合性能与重复利用兼顾的聚氨酯胶粘剂; 通过变温红外光谱结合差式扫描量热仪分析了肟-氨基甲酸酯升温过程的可逆成键特性, 并利用动态力学谱仪对变温过程的网络松弛行为进行了研究. 结果表明, 合理的硬段含量与结构设计赋予了胶粘剂极高的粘结强度(25 MPa, 一般商业通用热熔胶的粘结强度< 6 MPa)、 优异的乳液稳定性(粒径<100 nm)以及接近97%的修复效率(160 ℃, 10 min下的剪切搭接实验). 该类乳液具有超强、 稳定及工艺可放大等特性, 为水性自修复胶粘剂的商业化开发提供了新途径和新思路.     

水性环氧树脂固化剂的制备及其涂膜性能研究

采用二乙烯三胺(DETA)与聚丙二醇二缩水甘油醚(PPGDGE)反应合成出DETA-PPGDGE-DETA型的多元胺加成物,然后再用一定比例环氧树脂E-20封端加成,制备出了水性环氧树脂固化剂。红外光谱(IR)及飞行时间质谱(TOF-MS)验证了该水性环氧固化剂的结构。考察了不同反应条件对固化剂结构与性能的影响,结果表明,二乙烯三胺/聚丙二醇二缩水甘油醚环氧基物质的量比为10∶1,用沸点稍高的二乙二醇丁醚(DGBE)将体系中残留小分子DETA蒸除干净,环氧树脂E-20封端20%伯胺氢时,固化剂与环氧乳液混合后的涂膜性能最佳。     

环氧改性脂肪族水性聚氨酯的合成与性能

环氧改性脂肪族水性聚氨酯的合成与性能;环氧树脂;脂肪族水性聚氨酯;合成;性能     

单组分聚氨酯清漆的制备与性能研究

不同的聚碳酸酯二元醇、聚四亚甲基醚二醇(PTMG)与二苯甲烷二异氰酸酯(MDI)、小分子二元醇反应,制得聚醚、聚碳酸酯型聚氨酯清漆。通过红外光谱分析结合其机械力学性能、耐水性等的测试结果,探讨聚碳酸酯型聚氨酯清漆的结构对形态和性能的影响。结果表明：随着硬段含量的增加,树脂涂膜的微相分离程度增加,机械性能提高;组分摩尔比例相同时,软段分子量的降低有利于提高树脂的软硬段相容性,增加树脂涂膜的物理机械性能;组分摩尔比例相同时聚酯型聚氨酯树脂的微相分离程度低于聚醚型聚氨酯树脂;MDI基溶剂型聚氨酯树脂的物理机械性能较好。     

高醚化三聚氰胺甲醛树脂交联水性聚氨酯的制备与表征

合成了高醚化三聚氰胺甲醛树脂(HMMM)交联改性含聚乙二醇单甲醚(Ymer N120)亲水基团的阴离子型水性聚氨酯。 通过全反射红外(ATR-FTIR)、差示扫描量热仪(DSC)、电子拉力机等技术手段表征了改性后的水性聚氨酯胶膜结构、热性能和力学性能。 结果表明,随着HMMM质量分数的增加,聚氨酯胶膜中氢键相互作用减弱,胶膜耐热性、耐水性、拉伸强度、粘接性均有所提高;当HMMM为8%时,聚氨酯胶膜的拉伸强度增加了125%,T-型剥离强度增加了7.4 N/cm,硬段最大热分解速率对应温度增加了38 ℃。 此外,交联水性聚氨酯胶膜的耐水性也得到了很大程度的提高。     

Antibacterial and Alkali-responsive Cationic Waterborne Polyurethane Based on Modification of Aloe Emodin

Cationic water-based polyurethane(CWPU) was synthesized to explore aloe-emodin modifies to obtain CWPU materials with better comprehensive performance. It provides a simple way to synthesize antibacterial waterborne polyurethane, which is to introduce the end-blocking group of herbal extracts into the structure. It contains synergistic antibacterial effect of herbal antibacterial and quaternary ammonium ion on Escherichia coli. It makes the material resist the erosion of bacterial, and increase the service life of materials. When the pH value of the environment changes, the UV absorbance of the aloe-emodin modified cationic water-based polyurethane(AE-CWPU) also changes. Therefore, within a certain detection range, AE-CWPU has great applications in the field of smart response materials. The modified thermodynamic properties have been improved, and the mechanical properties basically maintained the maximum stress, and the elongation at break was reduced.     

Recent Progress in the Synthesis and Property Enhancement of Waterborne Polyurethane Nanocomposites: Promising and Versatile Macromolecules for Advanced Applications

Abstract

Waterborne polyurethanes (WPUs), owing to their environmental friendliness and non-flammability, are considered as a green class of materials for a wide spectrum of applications, like adhesives, coatings, drug delivery, and tissue engineering. However, to strengthen their thermal stability, water resistance, mechanical properties, and introduce new peculiarities to these polymers, the incorporation of different types of (nano) fillers within their molecular state, emerged novel opportunities and challenges in material sciences. This approach provides new vitality to these materials since the strong interactions between WPU matrices and fillers facilitate the formation of desired WPU composites (WPUCs). Therefore, WPUCs have greatly promoted the construction and designing of novel materials, like hyperbranched WPUs and their nanocomposites. Thus, the aim of the present article is to deeply overview the properties and application of WPUCs in the various realm. The review also provides a brief discussion on the design and synthesis of WPUs, WPUCs, hyperbranched WPUs, and their nanocomposites along with the implementation of naturally derived materials for the development of sustainable WPUCs.     

Characterization of Chain Motion and Phase Structure of Aromatic Waterborne Polyurethane Film Using Intrinsic Fluorescence Spectra

The phase structure and macromolecular chain motion of aromatic waterborne polyurethane film were examined by the fluorescence technique. Excimer emission of the phenyls appears at 436 and 468 nm and is temperature dependent, suggesting that the hard segments in the intermediate phase can be locally oriented. Binding energy of the excimer structure determined by the intrinsic fluorescence spectra is 16 kJ/mol. The intrinsic fluorescence technique can supply more information than the DSC method on segment relaxations, including α-relaxation for the hard or soft segments, β-relaxation of small molecular units, crystallization of the soft segments, γ-relaxation of the classical consecutive –CH₂– units, and even phase separation degree.     

水性聚氨酯胶粘剂结构与性能的研究

以聚醚烽异氟尔酮二异氰酸酯为主要原料,以二羟甲基酸为亲水单体制备了一组不同配方组成的聚氨酯乳胶粘剂。通过粘度测定、粒度分析、力度性能的测试以及DSC分析,研究了新水剂含量、软链段的类型和加料方法对乳液及其胶膜性能的影响。结果表明：二羟甲基丙酸含量在3％－8％之间可获得比较稳定的乳液,并且两步法较一步法制得的乳液分散性好,但胶膜力学性能方面,一步法较好。     

二羟基硅油改性水性聚氨酯树脂的合成及性能

以异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、二羟基硅油(DHPDMS)、聚酯二元醇和二羟甲基丙酸(DMPA)为主要原料,合成了高固含量(38%)、挥发性有机化合物(VOC)为60g/L的DHPDMS改性水性聚氨酯树脂(SiPU-Ⅰ)。探讨了DHPDMS的质量分数(ω(DHPDMS))、DHPDMS的分子量(Mn)对DHPDMS改性聚氨酯树脂的外观、粘度(η)、附着力、吸水率(Sw)、硬度、拉伸强度(σ)、断裂伸长率(ε)等性能的影响。结果表明,DHPDMS质量分数为2%、分子量为3000时改性树脂的各项性能较优异,附着力为1级,机械性能较好(σ=14.48MPa,ε=521%)。红外光谱分析表明,硅氧键确实引入到聚合物中且聚合物中存在大量氢键;DSC测试表明,聚合物有2个玻璃化转变温度(Tg1=-28.1℃,Tg2=34.4℃),存在微相分离。     

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。