松香基非异氰酸酯聚氨酯的制备及其性能研究

以松香衍生物丙烯海松酸(APA)为原料合成了丙烯海松酸二缩水甘油醚(AE),并进一步制得丙烯海松酸环碳酸酯(AC),利用AC中环碳酸酯基团与聚乙烯亚胺(PEI)、聚酯多元胺(Priamine 1074)中的氨基反应制备得到了松香基非异氰酸酯聚氨酯(ACPP)薄膜材料。采用红外光谱(FT-IR)、热重(TG)、动态热机械法(DMA)等技术对ACPP材料的结构和性能进行了表征。研究结果表明:随着AC含量的增加,松香结构中氢化菲环刚性结构的引入量增加,从而使ACPP的力学性能增强,当氨基/环碳酸酯基物质的量比值为1时材料(ACPP_(1))的拉伸强度可达到15 MPa;同时ACPP材料的玻璃化转变温度(T_(g))显著增大,均大于40℃,当氨基/环碳酸酯基物质的量比值为0.8时,制备得到的材料(ACPP_(0.8))的T_(g)达到最大值,为49.4℃。自愈合性能测试结果显示:当带有划痕的ACPP_(1)在160℃、 5 MPa条件下,加热1 h后可以实现划痕的完全愈合,愈合率高达100%;另外,ACPP_(1)分别经过物理再加工和化学回收再加工后,力学性能仍可以恢复到原始强度的85%,展现出了优异的回收再加工性能。

生物基非异氰酸酯聚氨酯的合成和应用研究进展

主要介绍了合成非异氰酸酯聚氨酯(NIPU)的重要单体多元环碳酸酯的几种方法,以及多元环碳酸酯和多元胺的反应机理。叙述了生物基NIPU主要合成和应用研究成果,并对生物基NIPU未来的发展趋势进行了展望。

非异氰酸酯聚氨酯固化剂的制备及性能研究

以间苯二酚二缩水甘油醚为原料,通过CO_(2)插入法合成环碳酸酯化合物(RDGEC)。将其与聚醚胺(D230)聚合,调控比例,制备了系列非异氰酸酯聚氨酯(NIPU)固化剂。详细考察了NIPU与双酚A环氧树脂(E-51)共混体系的固化动力学,对固化试样的粘接性能、热机械性能、热稳定性及断裂面的微观状态进行了研究。研究结果表明:成功制备了RDGEC和系列NIPU固化剂;调控RDGEC与D230反应比例对NIPU的固化反应活性影响较小,但能够有效改变固化体系韧性程度,确定固化工艺为50℃/2 h+100℃/2 h;NIPU与E-51混合固化体系对铝合金具有优异的粘接性能,调控RDGEC与D230比例至1∶1.75时,25℃剪切强度和70℃剪切强度分别为36.98和14.51 MPa,25℃下90°剥离强度达到6.08 kN/m,粘接性能达到最佳;该系列固化试样均表现出优异的热机械性能和热稳定性。

淀粉基非异氰酸酯聚氨酯胶黏剂的制备及性能研究

在无溶剂、无催化剂的条件下,采用两步法合成淀粉基非异氰酸酯聚氨酯(DPHU)胶黏剂。以二元胺和双(六元环碳酸酯)(BCC)为原料,合成氨基封端的聚羟基聚氨酯(NPHU)预聚物;进一步以双醛淀粉(DAS)为主要原料,与NPHU预聚物进行希夫碱反应合成DPHU胶黏剂,详细探讨了二元胺的相对分子质量和结构以及DAS添加量对其性能的影响。研究结果表明:随着(二元胺)聚醚胺相对分子质量的增加,NPHU预聚物的粘合性能降低,当聚醚胺相对分子质量为230时,NPHU-D230预聚物的搭接剪切强度最高可达5.35 MPa;酰胺键的存在会提高其粘合性能。随着DAS添加量的增加,DPHU的搭接剪切强度呈现先上升后下降的趋势,当DAS添加量(以质量分数计)为30%时,DPHU-30的搭接剪切强度最高达到6.26 MPa。力学性能分析表明:通过调节DAS添加量,可使DPHU在韧性和刚性材料之间进行转化,DAS添加量为70%时制得的样品DPHU-70的拉伸强度高达6.74 MPa,断裂伸长率可达12.59%。DPHU还具有良好的热稳定性、自愈合性能及形状记忆特性。当DAS添加量从0增加到70%时,DPHU-0~DPHU-70的玻璃化转变温度(T_(g))从16.14℃升高至31.56℃;当DAS添加量为0~50%时,DPHU-0~DPHU-50的表面划痕在50℃下、3 min内的自修复效率可达90%以上;将DPHU-30样条进行折叠,重复加热-冷却循环过程,样条可在短时间内恢复原状。

生物基非异氰酸酯聚氨酯的研究进展

介绍了非异氰酸酯聚氨酯(NIPU)的合成路线及反应机理,主要阐述了NIPU前体的绿色合成。基于NIPU的最新研究进展,提出了生物基NIPU目前面临的挑战及未来的发展趋势。

木质素基非异氰酸酯聚氨酯的研究进展

聚氨酯(PU)是用途广泛的聚合物材料之一。目前,以生物质资源为原料,合成非异氰酸酯聚氨酯(NIPU)的技术受到越来越多的关注。木质素是自然界中储量丰富的天然可再生芳香族聚合物,功能化木质素可用于替代不可持续的石油基原料,开发高附加值的NIPU产品。本文综述了近年来以木质素为原料合成NIPU的方法和策略,介绍了利用木质素及其功能化衍生物合成木质素基NIPU的研究进展,并展望了木质素基NIPU在泡沫材料、木材黏合剂、弹性体、涂料等相关领域的应用潜力。

植物油基非异氰酸酯聚氨酯研究进展

环碳酸酯与胺基可通过聚加成反应制备得到非异氰酸酯聚氨酯(NIPU),该反应是NIPU合成的最优途径,无需用到光气,反应条件温和,不易产生副产物。本文以植物油为基础化学原料出发,分析了植物油基NIPU制备路线的原料——植物油基环碳酸酯的现状和转化技术难点,如在植物油基环碳酸酯的合成中,虽然以四丁基溴化铵为代表的小分子均相催化剂的催化效率一般,但是该类小分子均相催化剂是目前制备植物油基环碳酸酯的过程中实际应用和研究最常用的催化剂。本文阐述了5种常见的植物油,如大豆油、亚麻籽油、葵花籽油、蓖麻油和麻风树油,制备植物油基NIPU的制备条件及其特点,得出不同种类植物油因其官能度的不同,所制备得到的NIPU材料性能也不同,其中大豆油是迄今为止报道最多,也是更易实现工业化的植物油。本文还总结了目前植物油基NIPU应用于涂料、胶黏剂、泡沫和伤口敷料等领域的现状,并对植物油基NIPU的未来发展方向进行了展望。

非异氰酸酯聚氨酯的可持续性发展综述

介绍了非异氰酸酯聚氨酯(NIPU)的原料环碳酸酯和多元胺的绿色可持续合成方法。重点叙述了NIPU广泛且常用的合成途径和NIPU在应用方面的最新研究成果,并展望了NIPU未来发展趋势。

非异氰酸酯聚氨酯合成原理及应用研究进展

传统聚氨酯(PU)是由多异氰酸酯与多元醇化合物反应制得的高分子物质,因结构可控、性能优良,在诸多领域中有广泛应用。但由于异氰酸酯的毒性及湿敏性问题,在很大程度上限制了PU的进一步发展,寻求传统PU替代物成为大势所趋,非异氰酸酯聚氨酯(NIPU)由此应运而生。NIPU是一种不使用异氰酸酯为原料而合成的具有氨基甲酸酯结构的新型聚氨酯化合物,其具有与传统聚氨酯相似的优良性能,且由于分子链中重复结构单元可形成分子内六元环氢键结构,使得NIPU具有较优于传统聚氨酯的化学稳定性、耐水解性、耐化学性及抗渗透性等,可作为传统聚氨酯的理想替代物之一。此外,NIPU合成过程中不使用高毒害物质为原料,因而成为当前聚氨酯工业领域的重点研究内容。笔者综述了非异氰酸酯聚氨酯的合成方法、反应机理及其主要应用领域的研究现状,重点阐述了其在胶黏剂,尤其是木材胶黏剂领域中的应用研究进展。并结合木材工业产业发展状态,及当前有关生物质原料在木材胶黏剂领域的应用研究热潮,对非异氰酸酯聚氨酯胶黏剂的发展前景做出展望。

非异氰酸酯聚氨酯发展近况

非异氰酸酯聚氨酯(NIPU)的特殊分子结构,赋予其材料比传统聚氨酯(PU)更独特的性能,并促使20世纪90年代研发热潮,发展较快。简述了传统PU生产和制品呈现的问题、NIPU市场发展概况及其性能特征、NIPU合成方法发展沿革及合成反应机理;举例说明典型和杂化NIPU的几种具体合成方法,并介绍其主要应用领域。

杂化非异氰酸酯聚氨酯的合成方法、性能及应用前景

杂化非异氰酸酯聚氨酯在制备过程中不使用高毒性和湿敏性的物质多异氰酸酯,而且本身具有与传统聚氨酯不同的结构,物理性能优异。本文介绍了杂化非异氰酸酯聚氨酯的合成方法、主要性能和应用前景。

非异氰酸酯聚氨酯-环氧树脂涂膜的制备及性能研究

通过甲氧基聚丙二醇环碳酸酯与二乙烯三胺反应制备线型非异氰酸酯聚氨酯预聚体,再与环氧树脂作用形成互穿聚合物网络的杂化非异氰酸酯聚氨酯-环氧树脂涂膜。采用FTIR对产物的结构进行了表征,测定了涂膜的性能,并对涂膜断面进行了扫描电镜分析。该涂膜硬度(铅笔)≥H;耐冲击性为4.9J;对水、汽油、盐雾分别在96、48、500h不起泡、不变色、不脱落,对金属底材有优异的附着力。

以天然可再生资源大豆油与CO2合成非异氰酸酯聚氨酯

以天然可再生资源大豆油的环氧化产物(ESBO)和CO2为原料,四丁基溴化铵为催化剂,通过环加成反应合成大豆油五元环状碳酸酯(CSBO),考察了反应条件对该过程的影响,对产物进行了结构表征。然后用所合成的大豆油五元环状碳酸酯与脂肪族伯胺反应生成非异氰酸酯聚氨酯(NIPU),研究了不同环氧大豆油转化率对其成片机械性能的影响。

有机硅改性没食子酸非异氰酸酯聚氨酯的制备及性能研究

在氯铂酸催化作用下,由聚甲基氢硅氧烷(PMHS)与烯丙基缩水甘油环碳酸酯(AGC)经硅氢加成反应合成有机硅环碳酸酯(CCPS),并通过交联反应引入到没食子酸非异氰酸酯聚氨酯(GNIPU)中,制备得到有机硅改性的GNIPU(GNIPU-CCPS)。采用FT-IR、1H NMR及13C NMR表征了CCPS化学结构,考察了CCPS改性对NIPU聚合物材料热力学性能的影响。研究结果表明:经CCPS改性的GNIPU涂膜具有优异的柔韧性(0.5 mm)、附着力(1级)和抗冲击性能(≥50 kg·cm),且随着CCPS含量的增加,材料的热稳定性、柔韧性及耐水性逐渐增强,玻璃化转变温度及铅笔硬度逐渐降低。

非异氰酸酯聚氨酯最新研究进展与应用

综述了非异氰酸酯聚氨酯(NIPU)及其两种合成原料环碳酸酯齐聚物和胺类齐聚物的最新研究进展,讨论了环碳酸酯和胺类齐聚物的合成方法以及NIPU的合成机理,介绍了NIPU的应用范围、发展前景及国外企业对于此类新型材料的最新研发情况和工业动态。最后指出原料易制备、无毒安全、价格便宜的NIPU是今后研究的重点。

非异氰酸酯聚氨酯的最新研究进展

概述了非异氰酸酯聚氨酯(NIPU)合成原料以及环碳酸酯的高效催化体系的新进展,介绍了NIPU的合成机理,综述了热塑性NIPU、热固性NIPU、杂化及改性NIPU的最新研究进展,展望了NIPU的未来发展方向。

无溶剂环氧非异氰酸酯聚氨酯重防腐涂料的研制

为了解决目前无溶剂环氧聚氨酯涂料生产中由原材料异氰酸酯有毒,以及对湿度敏感等问题给生产与运输带来的不便,本研究以环氧树脂与二氧化碳反应制得的环氧-环碳酸酯为甲组分,以端氨基聚醚和端巯基乙酸一缩二乙二醇酯为乙组分,配以适当的颜填料和助剂,制备了一种新型双组分重防腐涂料。对所制得的防腐涂料性能、影响因素以及配方设计进行讨论,得出了最佳配方。性能测试结果表明涂层防腐性能及物理机械性能均达到重防腐涂料的行业标准。

非异氰酸酯聚氨酯的研究进展

简要概述了非异氰酸酯聚氨酯(NIPU)的合成原理与性能特点,介绍了典型NIPU、杂化非异氰酸酯聚氨酯(HNIPU)、硅氧烷改性非异氰酸酯聚氨酯、丙烯酸改性杂化非异氰酸酯聚氨酯(A-HNIPU)等几种非异氰酸酯聚氨酯的研究进展,展望了此类材料的应用现状与发展前景。

一种非异氰酸酯聚氨酯的合成与表征

以环氧树脂E-44为原料合成了环碳酸酯,再与脂肪族伯胺反应合成了非异氰酸酯聚氨酯。利用FT-IR、1H-NMR对产物结构进行了表征。探讨了原料处理方法、溶剂及其用量、催化剂、反应温度、反应时间等因素对非异氰酸酯聚氨酯的影响,优化了合成工艺。

以CO_2为原料制备非异氰酸酯聚氨酯的研究进展

综述了以温室气体CO2为原料合成非异氰酸酯聚氨酯(NIPU)的反应原理及现阶段研究进展,讨论了用一步法和二步法CO2制备环碳酸酯及其聚合物,并且概述了胺类预聚物的种类及研究成果.最后介绍了此类新型材料的合成新进展及应用领域,随着人们对环保型材料意识不断增强和对NIPU生产工艺研发的不断成熟,NIPU必将成为聚氨酯工业的新亮点.