有机硅改性潜固化型单组分聚氨酯的制备及性能

为提高单组分聚氨酯材料的低温柔顺性与疏水性,通过溶液聚合法,在潜固化型单组分聚氨酯预聚物中引入端羟基聚二甲基硅氧烷(PDMS-OH),制备了有机硅改性潜固化型单组分聚氨酯材料。通过红外光谱、动态力学分析和拉伸性能测试等研究方法,探讨了不同PDMS-OH添加比例对改性聚氨酯材料性能的影响。结果表明:随着PDMS-OH添加比例的升高,改性聚氨酯材料的阻尼因子升高,玻璃化转变温度向低温方向移动;虽然材料的拉伸强度有所下降,但断裂伸长率明显升高;接触角增大,吸水率下降。有机硅改性的单组分聚氨酯材料以其优异的低温柔顺性与疏水性,拓宽了材料的使用温域,改善了材料的使用条件。

蓖麻油基光敏树脂的合成及其UV-LED固化无影胶的性能

以蓖麻油、异佛尔酮二异氰酸酯、丙烯酸羟乙酯为原料,通过无溶剂法合成的一种蓖麻油基聚氨酯丙烯酸酯(CO-PUA)作为光敏单体。将自制的CO-PUA、活性稀释剂、硅烷偶联剂、附着力促进剂、光引发剂以及四(3-巯基丙酸)季戊四醇酯(PETMP)按比例混合制得一系列UV-LED固化无影胶,并考察了PETMP的添加量对无影胶性能的影响。结果表明:引入PETMP的UV-LED固化无影胶具有巯基-烯“点击化学”的反应特性,消除了氧阻的危害,无影胶固化完全。当PETMP的添加量为0.5 g时,具有最佳黏结性能,以有机玻璃-有机玻璃、有机玻璃-不锈钢、玻璃-不锈钢为搭接基材测得黏结拉伸剪切强度分别为2.44 MPa、5.06 MPa和5.70 MPa。

PE/SEBS-g-MAH/SEBS的制备及防污性能

以聚乙烯(PE)网衣为基材,苯乙烯-乙烯/丁烯-苯乙烯嵌段共聚物接枝马来酸酐(SEBS-g-MAH)和苯乙烯-乙烯/丁烯-苯乙烯嵌段聚合物(SEBS)为原料,通过浸涂法制备得到PE/SEBS-g-MAH/SEBS(PSMS);分析讨论了不同SEBS附着率时PSMS的力学性能、表面形貌、表面性质、抗蛋白吸附和抗大肠杆菌吸附等性能。结果表明,PSMS表面呈大小不一的泡孔形貌,且随着SEBS附着率的增大,PSMS表面泡孔密度增大,拉伸强度先增加后降低。当SEBS附着率为46.1%时,PSMS的拉伸强度和表面自由能分别为6.045 MPa和14.055 mN/m,抗蛋白吸附率达93.21%,同时兼具良好的抗大肠杆菌吸附性能。除此之外,PSMS在海洋挂板实验中也表现出良好的防污性能。

改性聚硅氮烷的应用研究进展

聚硅氮烷因其特殊的化学机构被广泛地应用于材料涂层合成、陶瓷前驱体制备、设备包装、表面防护等领域。对材料进行改性是增加材料功能,增强材料性能的最为有效的方法之一。重点论述聚硅氮烷不同化学键功能以及与不同物质改性后的性能变化,展望聚硅氮烷的发展前景与研究方向。

硅丙乳液的性能及其在建筑防水中的应用

涂料在防水方面有着悠久的使用历史,经考古发现,早在我国明清时期就开始使用以桐油为原料的油漆来保护家具,防止家具受潮蛀虫以及预防雨水侵蚀。随着时代的不断发展,防水材料的种类逐渐增多。到了工业时期,防水材料逐步完成了从油漆到皂液乳化沥青、石灰石乳化沥青的过渡,并在20世纪50至70年代广泛运用于建筑防水材料制作中。但随着现代社会人们对防水和生活质量要求的不断提高,原本使用的沥青材料已无法满足现代防水的质量需求,所以各种新型防水材料应运而生,其中包括水性涂料乳胶漆,而乳胶漆中质量较好、性价比较高的是丙烯酸树脂。由于普通丙烯酸树脂分子的酯基亲水,所以防水性相对较弱,经过长时间使用会导致酯基水解,防水性能下降。为解决该问题,材料科研人员引入其他高分子物质对丙烯酸树脂进行改性,硅丙乳液就是改性材料之一。

高效制备C16格尔伯特醇聚氧烷烯醚硫酸盐的方法研究

采用共聚法制备C16格尔伯特醇聚氧烷烯醚(C16GA-PE),再经氨基磺酸硫酸化得到C16GA-PES。该方法可有效降低产品黏度,提高硫酸化效率。制得的C16GA-PES能显著降低水溶液表面张力和油/水界面张力,在临界胶束浓度(约0.1%)时,分别降至32.2 mN/m和2.3 mN/m,表现出优异的界面活性。

二乙醇胺开环环氧树脂改性水性聚氨酯的合成及性能研究

采用二乙醇胺（DEOA）开环环氧树脂E-44制得端羟基环氧树脂（E-OH）,用E-OH合成一系列羟基环氧改性水性聚氨酯（EWPU）乳液,并研究了E-OH添加量对EWPU乳液的粒径及涂膜性能的影响.核磁氢谱（1H NMR）测定了E-OH的结构和开环率,傅里叶红外光谱（FT-IR）确定了水性聚氨酯（EWPU）的结构,激光粒度仪测定了EWPU乳液粒径,热重（TG）测定了EWPU的耐热性能.结果表明：随着E-OH添加量增大,EWPU预聚体黏度增大,乳液粒径增大,乳液稳定性下降.另外,随着E-OH添加量增大,EWPU胶膜吸水率、溶胀度、拉伸强度和断裂伸长率均出现先增加后降低的特点.EWPU胶膜力学强度最高可以达到26.69 MPa,断裂伸长率最高可以达到428.35％.综合分析实验数据得到E-OH在EWPU体系的最佳加入量为2.5％～3.5％.

水性醇酸树脂的改性研究最新进展

介绍了国内外水性醇酸树脂改性的研究进展和近年的研究热点,重点介绍了以丙烯酸、苯乙烯、聚氨酯等改性水性醇酸树脂,以及用几种单体共同改性水性醇树脂等,还介绍了用无机纳米材料及其他材料对水性醇酸树脂的改性研究,并对我国水性醇酸树脂的发展和进一步研究进行了展望。

合成2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇单异丁酸酯连续流工艺开发

为避免传统的釜式间歇生产工艺存在的反应周期长、产量受限等缺点,研究采用微通道连续流工艺增强2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇单异丁酸酯的反应效果,以异丁醛为原料,氢氧化钠、碳酸钠混合碱溶液为催化剂,考察了催化剂浓度、用量、反应温度以及停留时间对合成2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇单异丁酸酯反应的影响。结果表明,氢氧化钠浓度为40%,碳酸钠浓度为14%,V(异丁醛)∶V(NaOH/Na_(2)CO_(3))=1∶1,停留时间30 min,反应温度35℃时,异丁醛转化率为71.59%,2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇单异丁酸酯选择性为87.96%,收率为62.97%。

乳化剂对丙烯酸酯微乳液聚合过程的影响

采用半连续单体滴加法合成了粒径约40 nm分布均一的丙烯酸酯微乳液。考察了乳化剂的种类、配比、用量及反应型乳化剂V-20S的引入对乳液及涂膜性能的影响,跟踪测试了乳液聚合过程中粒径的变化,探讨了聚合过程中不同阶段的粒径大小和分布变化。结果表明:以MS-1/SDS/OP-10为乳化剂且质量比为0.7∶0.2∶0.5所制备微乳液性能较好,反应型乳化剂V-20S用量为0.6%,乳化剂总用量为3%时,合成出的乳液粒径为43.1 nm,乳液聚合稳定性好,涂膜附着力为1级,耐水时间超过500 h。

纳米二氧化硅改性水性聚氨酯分散液的制备与表征

采用沉淀和萃取相结合,硅烷偶联剂A-174包裹改性的方法,制备了改性的纳米二氧化硅含量为15%的聚氧化丙烯二醇分散液,并以其直接作为原料,与聚丙二醇(PPG)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、2,2-二羟甲基丙酸(DMPA)、三羟甲基丙烷(TMP)、三乙胺(TEA)、乙二胺(EDA)等其他原料,制备了一系列纳米SiO2粒子改性WPU样品。讨论了改性纳米SiO2加入量对乳液和涂膜性能的影响。研究表明:纳米SiO2聚醚二元醇分散液与预聚物发生了反应,纳米SiO2均匀分散在预聚物中,乳化后,纳米SiO2粒子在水性聚氨酯中分散性变好,纳米SiO2用量为预聚物质量的2.0%时,得到了稳定的纳米二氧化硅水性聚氨酯分散液,复合涂膜的断裂伸长率为300%,拉伸强度为13 MPa,耐水性、硬度、热稳定性得到较大的提高。

加压密闭氧化石墨烯/水性聚氨酯纳米复合材料的制备及阻燃性能

采用改进的Hummers法对可膨胀石墨进行加压密闭氧化处理制备了氧化石墨烯(GO),并利用X射线衍射分析、紫外可见吸收光谱和透射电镜对其进行了表征。利用原位乳化法制备了氧化石墨烯/水性聚氨酯(GO/WPU)纳米复合材料。研究了GO含量对GO/WPU纳米复合材料的稳定性、形态、热降解性能和阻燃性能的影响。Zeta电位和扫描电镜的研究表明,GO在GO/WPU纳米复合材料中具有良好的稳定性和分散性。热失重分析结果表明,和纯WPU相比,GO/WPU纳米复合材料的热稳定性略有降低,但800℃时含量2%GO的纳米复合体系的残炭量从0.99%增大到2.90%。锥形量热仪分析结果表明,随着GO在GO/WPU纳米复合材料中的含量增大,材料的阻燃抑烟性能逐渐增强。当GO的含量为2%时,和纯WPU相比,GO/WPU纳米复合材料的峰值热释放速率、总释放热、总烟释放以及烟因子分别降低了34%,19%,27%和43%。

松香改性聚氨酯涂料的研制

用松香改性的醇酸树脂多元醇与ＴＤＩ反应合成聚氨酯预聚物，与羟基醇酸树脂交联制备聚氨酯涂料。讨论了醇酸树脂多元醇、氨酯化反应的工艺条件等因素对预聚物性能的影响，涂膜性能测试表明，该漆干燥快速、性能优异。

改性纳米氟碳涂料的自清洁性与抗菌性

采用3-甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷改性的复合纳米TiO2与氟碳共聚物乳液共混得到改性纳米氟碳乳液,并以该乳液为主要成膜物,与颜填料进行混合制得了改性纳米氟碳涂料。考察了氟碳涂料、纳米氟碳涂料和改性纳米氟碳涂料的常规性能、抗菌性和自清洁性。实验结果表明,3种氟碳乳液的性能均符合合成树脂乳液内墙涂料标准,其中,改性纳米氟碳乳液的固含量最高且成膜温度最低;改性纳米氟碳涂料对葡萄球菌和大肠埃希氏菌的抗菌率可达到99%,且对这2种细菌的抗菌耐久性分别达97%和96%;改性纳米氟碳涂料涂层的吸水量低,疏水性强,具有良好的自清洁性。

醇酸-丙烯酸酯杂化乳液的制备及其性能研究

以壬基酚聚氧乙烯(4)醚硫酸铵(CO-436)为乳化剂,过硫酸铵为引发剂,采用不同油度醇酸树脂和丙烯酸酯为共聚单体制备醇酸-丙烯酸酯杂化乳液,对醇酸树脂油度、醇酸树脂/丙烯酸酯质量比、乳化剂和引发剂种类、用量对杂化乳液的影响进行了研究。采用DSC、激光粒度分布仪等测试仪器分别对杂化乳液中聚合物的热性能、杂化乳液的粒径分布进行了表征。结果表明:在同样的玻璃化转变温度(Tg=25.6℃)下,杂化乳液的成膜性优于苯丙乳液。醇酸树脂的适宜油度为62%～67%,醇酸树脂和丙烯酸酯的质量比为3∶7,乳化剂的适宜用量为2.0%～2.5%,引发剂的适宜用量为0.4%～0.8%。

高固含量羧酸/磺酸盐型水性聚氨酯乳液的合成

以聚己二酸-1,4-丁二醇酯(PBA)和异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)为原料,以乙二胺基乙磺酸钠(AAS)和二羟甲基丙酸(DMPA)为亲水扩链剂制备了高固含量羧酸/磺酸盐型水性聚氨酯乳液。聚氨酯薄膜经红外光谱分析证实聚氨酯分子中含有磺酸基团。系统研究了—NCO/—OH物质的量比(R值)、DMPA含量和AAS含量对乳液及胶膜性能的影响。研究结果表明:当R值为1.6、DMPA含量为0.8%～1.0%、AAS含量为3.5%时,获得的乳液和胶膜的综合性能最佳。

高固体分、高羟值聚酯树脂的合成及性能研究

通过设计羟基聚酯树脂分子结构,选择六氢苯酐、1,6-己二醇、1,4-环己烷二甲醇、三羟甲基丙烷、三羟乙基异氰脲酸酯等原料,制备了高固体分、高羟值聚酯树脂,研究了不同原材料及合成工艺对树脂性能的影响。结果表明:采用脂环族二元酸制备的聚酯树脂综合性能优于芳香族及脂肪族二元酸制备的聚酯树脂;三羟乙基异氰脲酸酯分子中的环状结构对相邻的酯键起到了"屏蔽"作用,提高了树脂的耐水性;叔碳酸缩水甘油酯用量为固体树脂总量的15%时聚酯树脂的综合性能较好。

含疏水侧基的水性聚氨酯的合成及其增稠性能

利用六亚甲基二异氰酸酯(HDI)与聚乙二醇(PEG)进行本体聚合得到聚氨酯预聚体,并通过十六醇封端、1,2-十四碳二醇扩链合成了水性聚氨酯(WPUT)缔合型增稠剂。采用傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)、乌氏黏度计表征了WPUT的结构。通过黏度的测定研究了疏水性扩链剂、PEG/HDI物质的量比、PEG的相对分子质量、WPUT含量等因素对水性聚氨酯乳液增稠效果的影响。结果表明:疏水性扩链剂的引入提高了WPUT的增稠效果;另外发现减小PEG/HDI物质的量比值、PEG相对分子质量为6 000并在较低浓度范围内提高染料体系中WPUT含量时,WPUT对水性聚氨酯乳液的增稠效果更加明显。

废旧泡沫塑料制备防腐涂料

聚苯乙烯常用于生产一次性的泡沫塑料制品 ,使用后逐渐积累易引起环境污染。本文利用废弃的聚苯乙烯泡沫塑料改性后作为基料 ,再添加改性剂、颜料等制得防腐装饰性涂料。通过试验优选出合适的改性剂和溶剂 ,并对涂料的各项性能进行了检测。结果表明 :该涂料制作简单、干燥快、成本低、涂膜附着力好、耐蚀性优良 。

苯丙乳液聚合中的结构凝胶生成与控制

以2,2,4-三甲基戊二醇-1,3单异丁酸酯(Texanol)和正十二烷基硫醇(n-DM)为链转移剂(CTA)制备苯丙乳液,系统地研究了CTA在苯丙乳液聚合过程中对聚合稳定性、单体转化率、粒径及其分布、相对分子质量及其分布、玻璃化转变温度(T g)、最低成膜温度(MFT)、结构凝胶含量及胶膜的吸水率的影响。结果表明:在聚合体系中加入2%的Texanol和0.25%的n-DM时,在对聚合反应无影响的情况下,可使结构凝胶含量从原来的46.0%降为3.6%,聚合物质均相对分子质量从原来的2.28×105降为0.88×105,聚合物的T g降低了3.9℃,乳液的MFT降低了4.9℃,涂膜的吸水率降低了约2%,涂膜的附着力从原来的3级提高至1级。