有机硅改性磺酸型聚氨酯/丙烯酸酯复合乳液的制备

将磺酸型聚酯多元醇、异佛尔酮二异氰酸酯（IPDI)和三羟甲基丙烷(TMP)在无有机溶剂参与的情况下进行预缩聚,以硅烷偶联剂γ-氨丙基三乙氧基硅烷（KH550）作为改性剂,加入双官能团单体甲基丙烯酸-β-羟乙酯(HEMA),得到含乙烯基和有机硅封端的聚氨酯作为种子乳液,然后与甲基丙烯酸甲酯(MMA)、丙烯酸丁酯(BA)混合单体共聚,合成了有机硅改性磺酸型聚氨酯/丙烯酸酯复合乳液。 红外光谱的表征确定了有机硅改性磺酸型聚氨酯/丙烯酸酯复合乳液的化学结构;透射电子显微镜观察证实了此复合乳液具有明显的核壳结构;热重分析表明,经有机硅和丙烯酸酯改性后,胶膜的最大热失重温度提高了20 ℃,X射线衍射分析表明胶膜的结晶度降低,有利于提高膜的韧性。 力学性能测试及吸水率测试结果表明,当有机硅含量为1.9%时,胶膜的拉伸强度最高达到25.03 MPa,断裂伸长率为328%,此时膜的吸水率最低。     

四甲基苯二甲基二异氰酸酯基水性聚氨酯的合成和性能

采用四甲基苯二甲基二异氰酸酯、聚酯二元醇和二羟甲基丙酸为原料,合成了一系列具有不同异氰酸根与羟基摩尔比（n(-NCO)/n(-OH)）的聚氨酯乳液。 研究了n(-NCO)/n(-OH)对水性聚氨酯性能的影响。 结果表明,当该比值增加时,乳液的粒径增大,分布变宽,结晶性降低,耐热性下降,耐水性能呈现降低的趋势。 当异氰酸根与羟基摩尔比为3时,四甲基苯二甲基二异氰酸酯基水性聚氨酯的乳液粒径为10～30 nm,膜的分解温度达到275 ℃,24 h吸水率低于10%。     

343 nm飞秒激光制备微孔阵列以增强聚氨酯合成革透湿性

为了提高聚氨酯(PU)合成革透湿性,分别使用343 nm飞秒激光和作为对比的1030 nm飞秒激光及1064 nm纳秒激光制备微孔阵列。采用扫描电镜(SEM)和3D激光扫描显微镜对比研究了微孔形貌。结果表明,343 nm飞秒激光可以制备出效果最佳的微孔。此外,分析了3种激光与PU涂层的作用机理,揭示了343 nm飞秒激光合成革微钻孔过程仅表现为光化学烧蚀,光化学和光热烧蚀同时发生于1030 nm飞秒激光钻孔过程,而1064 nm纳秒激光只显示了光热烧蚀。激光合成革表面钻孔后,测量其透湿性和抗张力。结果显示: 微孔密度越大,皮革透湿性(WVP)越大而抗张力越低,脉冲重叠的增加会导致WVP的增加和抗张力的下降;同时,随着脉冲重叠从91.7%降到50%,微孔直径从45 μm降低到30 μm,而微孔锥度从0.7°增加到12.1°;当脉冲重叠率为91.7%,微孔密度为2550/cm2时,最大的WVP增长率为306%。     

纳米氧化锡锑改性水性聚氨酯的制备与表征

以异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、聚醚二醇（N-210）、二羟甲基丙酸（DMPA）、一缩二乙二醇（DEG）、三羟甲基丙烷（TMP）及纳米氧化锡锑（ATO）浆料为主要原料,制备了稳定的纳米ATO改性水性聚氨酯(APU)乳液。 粒径测试及透射电子显微镜（TEM）观察显示,纳米ATO在水性聚氨酯中分散较好,乳液粒径均小于100 nm; FTIR分析表明,纳米ATO粒子与水性聚氨酯(WPU)间可能存在化学键; 热重分析(TGA)测试显示,随纳米ATO添加量的增加,胶膜最大热分解温度逐渐提高,最大提高了约20 ℃;紫外-可见-近红外吸收及保温性能测试表明,随着纳米ATO添加量的提高,胶膜在800~2500 nm的透过率逐渐降低,但涂层在可见光区透过率均超过70%,热阻率由1.34×10-2 m2·℃/W提高至3.17×10-2 m2·℃/W。     

聚偏氟乙烯/聚醚型热塑性聚氨酯弹性体共混物的相互作用及增容机理

采用流延成膜法制备了4种增容改性的聚偏氟乙烯（PVDF）与聚醚型热塑性聚氨酯弹性体（TPU）固体共混物（PVDF/TPU）.结合分子动力学模拟研究了PVDF/TPU的相互作用,并探讨了其增容机理.研究结果表明,与PVDF/TPU-1,PVDF/TPU-2及PVDF/TPU-3相比,加入γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷-端氨基丁腈橡胶（GPTMS-ATBN）后,PVDF/TPU-4的2个玻璃化转变温度（T_g）相互靠近,两相界面存在分布梯度,构成了双相连续的微观结构,表明GPTMS-ATBN增容PVDF/TPU共混物具有显著效果.同时,PVDF/TPU-4的共混结合能大幅减小,二面角扭转能、键角弯转能等明显增大,表明PVDF及TPU与GPTMS-ATBN之间发生相互作用.傅里叶红外光谱（FTIR）及X射线光电子能谱（XPS）证实了GPTMS-ATBN增容PVDF/TPU的机理为GPTMS-ATBN中ATBN链段与PVDF彼此缠绕,相互混溶,而水解后两端GPTMS中大量羟基与TPU分子链中氨基甲酸酯键及醚键相互吸附,从而生成了氢键.     

不饱和糖功能单体接枝聚氨酯膜的制备及其血液相容性

通过葡萄糖、丙烯酸羟乙酯和丁二胺反应,制备了含不饱和双键的糖基功能单体。 采用傅里叶红外光谱和核磁共振氢谱对合成的产物进行结构表征确定。 采用紫外光引发接枝聚合技术,将制备的不饱和糖单体接枝聚合到聚氨酯膜的表面,以衰减全反射模式下傅里叶红外光谱对表面接枝反应进行了确认。 通过静态水接触角实验和血小板黏附实验,分别对改性聚氨酯膜表面的亲水性和血液相容性进行了研究,结果表明,改性聚氨酯膜表面的接触角从86°降低到45°,血小板的粘附量由14.36×10³ cells/mm²减少到2.57×10³ cells/mm²,亲水性明显增强,血液相容性显著改善。     

玻璃纤维对碳纳米管填充聚合物/热塑性聚氨酯共混体系导电性能的影响

研究了表面带有环氧基团的玻璃纤维(GF)对聚丙烯(PP)/热塑性聚氨酯(TPU)/多壁碳纳米管(MWCNT)、 聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)/TPU/MWCNT和聚乳酸(PLA)/TPU/MWCNT体系导电性能的影响. 研究结果表明, 未添加GF时, 由于MWCNTs选择性地分布在TPU分散相中, PP/TPU/MWCNT, PMMA/TPU/MWCNT和PLA/TPU/MWCNT材料的导电性能很差; 加入20%的GF使3个体系的电阻率均大幅度下降, 最高下降约13个数量级, 表明填充GF是一种具有普适性的改善以TPU为分散相的共混体系导电性能的有效方法. GF使体系电阻率降低的机理主要是形成了TPU包覆GF结构, 该结构可以看作长径比较高的导电棒, 可以有效协助导电通路的构建; 同时GF还起到了体积占位的作用, 提高了体系中导电组分在基体中的有效浓度.     

纳米TiO_2微球对聚氨酯的改性

采用十六胺作为表面修饰剂,通过一种简单易行的方法成功制备了纳米TiO_2微球.分别利用傅立叶红外光谱仪(FTIR)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)等表征手段对纳米TiO_2微球进行了结构和形貌表征.将制备的纳米TiO_2微球添加到水性聚氨酯基体(WPU)中,测试了其性能.结果表明,纳米TiO_2微球的添加显著提高了WPU的抗紫外线性能、耐水性和热稳定性等.     

PHMG化学键合改性抗菌聚氨酯软质泡沫的制备及性能

通过一步法模塑发泡工艺,将聚六亚甲基胍盐酸盐(PHMG)键合到聚氨酯(PU)分子链上,制备了抗菌聚氨酯软质泡沫。通过红外光谱表征抗菌聚氨酯的化学结构,并用紫外光谱测试聚氨酯中PHMG的键合率,同时测试了聚氨酯的泡孔结构、力学性能、抗菌性能和防霉性能。结果表明,当PHMG的质量分数为0.5%时,聚氨酯中PHMG的键合率达到76.0%,对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑菌率均超过99.5%,其防霉等级为0级。     

聚醚改性有机硅表面活性剂的核磁共振及红外光谱表征

通过核磁共振技术(1H,13C NMR,DEPT135,COSY,HSQC,HMBC)和红外光谱技术(FT-IR),对未知的有机硅表面活性剂商品(NPS-A)进行了表征;结果表明:该表面活性剂是单烯丙基聚乙二醇(AllyloxyPolyEthylene Glycol,APEG)在聚硅氧烷侧链改性所得,样品中含有合成时所带的大量DMSO溶剂(合成时所代入的),除溶剂外的主要成分为:(1)M-D20-(D′R)6-M(M:三甲基硅氧基;D:二甲基硅氧基;D′:取代的二甲基硅氧基),其中R=CH2CH2CH2-O-(EO)8-H,平均分子量(M_n)为4 046.0,(2)APEG(M_n=410.0)和(3)聚乙二醇(PolyEthylene Glycol,PEG,M_n=370.0),同时还含有少量由烯丙基衍生而来的小分子成分.