新型水分散有机硅-聚氨酯共聚物的结构与性能

合成出含量为0%-12%的以二端羟丁基聚二甲基硅氧烷（DHPDMS）为部分软链段的新型水分散有机硅-聚氨酯共聚物（DHPDMS-PU）。NMR和FT-IR分析表明DHPDMS链段已被化学键入共聚物分子链中。比较透射和全反射衰减红外光谱发现,在含硅氧烷软链段的试样中,硅氧烷在成膜过程中逐渐向膜表面扩散,从而使材料具有较好的表面性能。随DHPDMS含量升高,DHPDMS-PU膜的水接触角增大,表面能减小;当DHPDMS含量超过7%时接触角渐趋于恒定。由分峰拟合发现氢键化的N-H含量随DHPDMS的增加而降低。

单组分聚氨酯泡沫填缝剂的制备

本文对单组分聚氨酯泡沫填缝作了探索。研究了异氰酸根与羟基的当量比（NCO/OH值）、催化剂的用量和种类对泡沫性能的影响以及贮存稳定性的影响因素。

有机硅改性聚氨酯的合成及其表面性能

以2,4-甲苯二异氰酸酯、二端羟丁基聚二甲基硅氧烷(DHPDMS)、聚四氢呋喃醚二醇、1,4-丁二醇为主要原料合成了系列的有机硅改性聚氨酯(Si-PU)。红外光谱测试表明DHPDMS已被化学键入聚氨酯分子链中。随DHPDMS含量升高,Si-PU接触角增大,表面张力减小;DHPDMS含量超过5%时,二者渐趋于恒定。随温度升高,Si-PU接触角增大;超过50℃后,接触角渐趋于恒定。DHPDMS含量越高,接触角趋于恒定时的温度越低。研究表明,DHPDMS含量为5%时,Si-PU具有较好的表面与力学性能。

水性聚氨酯-分散蓝14高分子染料的合成与性能

用聚氧化丙烯二醇、2,4-甲苯二异氰酸酯、二羟甲基丙酸、三乙胺和分散蓝14通过丙酮法合成了水性聚氨酯-分散蓝14(PU-DB14)高分子染料。红外和紫外-可见吸收光谱显示分散蓝14已被化学键入聚氨酯链中。研究还发现,PU-DB14水分散体的紫外-可见吸收光谱在760nm处现一新吸收峰,可能与PU-DB14在水分散体中的形态有关。本文还用差热分析和广角X射线衍射对PU-DB14作了初步的性质表征。

硅氧烷改性水性聚氨酯的制备及性能

用聚氧化丙烯二醇、聚醚接枝聚硅氧烷、甲苯二异氰酸酯、二羟甲基丙酸和1,4丁二醇进行聚合,并通过三乙胺直接水乳化法合成了一种新型硅氧烷改性的透明且稳定性好的水性聚氨酯乳液.用Fourier变换红外光谱、化学分析电子能谱、接触角仪、电子拉力试验机以及乳液稳定性测试对其进行研究,测试表明乳液稳定性好,聚硅氧烷链段已被化学键入聚氨酯分子链中,硅氧烷在乳胶膜表明富集,对聚氨酯材料有明显的表面改性作用.研究结果还表明,经少量硅氧烷改性的聚氨酯材料本体的力学性质变化不大,仍然是一种很好的弹性体.随着硅氧烷含量的增加,抗张强度提高,但断裂伸长率有所减小.

基于HTPB的可紫外光固化聚氨酯丙烯酸酯水性体系的研究

以端羟基聚丁二烯(HTPB)、聚丙二醇(PPG)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPD I)、丙烯酸-2-羟基乙酯(HEA)、2,2-二羟甲基丙酸(DM PA)为主要原料进行聚合,经三乙胺(TEA)中和,以去离子水为溶剂乳化后,制得一种稳定的可紫外光固化的新型水性聚氨酯丙烯酸酯体系。用Fourier变换红外光谱对合成产物和固化情况进行了表征。研究了HTPB与PPG相对含量变化对乳液稳定性、固化膜的耐水和耐乙醇性、热稳定性、软硬段相容性以及力学性能的影响。

水性聚氨酯涂料的硬度探讨

通过对原材料及其配比、交联方式、扩链方式的考察 ,讨论了影响水性聚氨酯涂料硬度的因素。

含氟聚氨酯的合成及其应用研究进展

含氟聚氨酯综合了聚氨酯和含氟聚合物的优点,如具有极好的耐紫外线和核辐射性、柔韧性,优良耐磨性,低表面能和高耐候性等。因此,对含氟聚氨酯的研究成为近年来的研究热点。本文综述了含氟聚氨酯的合成、性能及应用研究发展状况,并对今后的研究发展进行了展望。

不同软段聚氨酯的红外光谱定量分析

以异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)为硬段,聚环氧丙烷醚二醇(PPG)和聚己内酯二醇(PCLD)、聚碳酸酯二醇(PCD)、聚四氢呋喃醚二醇(PTMG)为软段,通过改变软段组分及相对含量,合成了系列水性聚氨酯乳液。采用傅立叶自解卷积方法,对合成试样红外光谱的重叠谱带进行分峰处理,结果有效增强了红外谱图的表观分辨率,不仅可以辨认低含量组分的特征吸收,而且当软段含量为4%时仍可检出。采用积分面积法和峰高法进行定量计算并作线性回归分析,发现积分面积法的相关系数r大于0.95。积分面积法优于峰高法。氢键作用对定量结果有一定影响。核磁共振氢谱验证数据与定量分析结果一致。

水性聚氨酯填充树脂的研制

对水性聚氨酯填充树脂的合成进行了初步探讨。讨论了聚氨酯相对分子质量和乳液粒径等对其性能的影响，指出了对本体系最佳条件为：相对分子质量为４０００～６０００，乳液粒径００５～０１μｍ，粘度（６～８）×１０－４Ｐａ·ｓ（２５℃），含固量２３％～２５％，ｐＨ值７５～８０。

交联型聚氨酯乳液的研究

以聚醚、TDI、1，4-丁二醇及含羧基和羟基的交联剂等为主要原料合成聚氨酯乳液。讨论了nNCO／nOH、交联剂加入量及—COOH的质量分数对乳液性能的影响，得到原料的合适用量。

氟改性双组分水性丙烯酸聚氨酯涂料性能研究

以甲基丙烯酸十二氟庚酯(DFMA)、丙烯酸(AA)、甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)、甲基丙烯酸甲酯(MMA)和丙烯酸丁酯(BA)为原料,采用溶液聚合法合成了一系列氟含量不同的水性羟基丙烯酸树脂。将含氟水性羟基丙烯酸树脂、亲水性异氰酸酯固化剂和助剂混合制备氟改性双组分水性丙烯酸聚氨酯(2K-WPU)涂料。利用傅里叶变换红外光谱(FT-IR)对其结构进行了表征,并对涂料的接触角、吸水率和清漆性能分别进行了测试。结果表明,该水性树脂粒径在28.2～68.1 nm之间,粒径分布均匀。当水性羟基丙烯酸树脂组成中DFMA质量分数从0增加至20%时,所制备氟改性2K-WPU涂料的水接触角从70.3°增大到97.6°,吸水率从11.4%降低至6.31%,涂膜的耐水性显著提高。清漆性能测试表明,所制氟改性2K-WPU的各项性能优异。

脂肪族水性聚氨酯涂料的研制

采用环氧树脂改性聚氨酯，异佛尔酮二异氰酸酯代替甲苯二异氰酸酯合成出耐候性好的水性聚氨酯树脂。讨论了反应温度、催化剂、NCO含量及扩链剂等对涂料性能的影响。

基于酸性媒介黑T的水性聚氨酯染料的合成及成膜性能

以甲苯二异氰酸酯(TDI)、聚氧化丙烯二醇、2,2-二羟甲基丙酸、酸性媒介黑T(EBT)或1,4-丁二醇(BDO)等为主要原料,经自乳化法分别合成制备出TDI型水性聚氨酯EBT-PU和BDO-PU。Fourier变换红外光谱分析证实了EBT-PU和BDO-PU的结构。研究发现由于EBT接入聚氨酯分子链时引起助色团-OH消失以及EBT中偶氮基生色团与萘环等整体共轭体系受到影响,528nm处的UV-Vis吸收峰出现了44nm的红移。虽然EBT-PU和BDO-PU分子链中软硬段都不相容,但EBT共轭结构较BDO的脂肪链结构对软硬段不相容性影响更大。实验证实EBT-PU染料是一非晶聚合物,EBT的共轭结构可使EBT-PU热稳定性得到明显改善。

二聚酸聚酯二醇基可紫外光固化水性聚氨酯的合成与性能

以异佛尔酮二异氰酸酯、二聚酸聚酯二醇(PDFA)、2,2-二羟甲基丙酸、1,4-丁二醇等为主要原料,采用季戊四醇二丙烯酸酯和丙烯酸羟乙酯分别在分子链的侧基和末端引入可UV固化的双键,制备出具有不同双键含量的可UV固化的水性聚氨酯PDFA-PU。红外光谱(FT-IR)分析证实了PDFA-PU的结构以及UV固化后双键的交联反应。研究发现,随着分子链中双键含量的增加,UV固化后凝胶含量、双键转化率、摆杆硬度、张力强度都相应提高,断裂伸长率则大幅度下降,UV固化使PDFA-PUs膜逐渐由弹性变成了塑性。PDFA-PUs分子链中软、硬段具有不相容性,随双键含量增加,Tg1和Tg2都升高,固化膜的热稳定性也得到改善。

水性聚氨酯制备工艺对乳液黏度和胶粒尺寸的影响

以异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、聚四氢呋喃醚二醇(PTMG)、聚己内酯二醇(PCLD)、2,2-二羟甲基丙酸(DMPA)以及1,4-丁二醇等为主要原料,经自乳化法分别制备出IPDI型水性聚氨酯PTMG-PU、PCLD-PU。红外光谱(FT-IR)测试证实了二者结构上的差别。通过研究合成制备工艺过程中多种因素对乳液黏度及胶粒粒径的影响,发现当控制中和度为90%~100%、n(NCO)/n(OH)比为1.13~1.20、DMPA质量分数为2.5%~9.0%以及乳化时叶片转速为1500 r/min^2000 r/min、加水速度为100 mL/min^200 mL/min(体系总体积200 mL)时,可制得乳液黏度和胶粒粒径适中且固含量可达40%以上稳定的IPDI型聚氨酯乳液。

基于TMPME与BTEA的可紫外光固化水性聚氨酯的光固化动力学及涂膜性能

采用两种不同结构的含双键二元醇三羟甲基丙烷单烯丙基醚(TMPME)与2-(3-(((2,2-二(羟甲基)丁氧基)酰胺基)甲基)-3,5,5-三甲基环己基氨基甲酰氧)丙烯酸乙酯(BTEA)作为扩链剂在分子侧链上引入可UV固化的双键,分别制备出双键含量相同的可UV固化的水性聚氨酯TMPME-PU和BTEA-PU。红外光谱(FT-IR)测试分析证实了TMPME-PU和BTEA-PU的结构。实验发现,具有较长支链BTEA-PU的双键活动性高,固化后双键转化率可达89%。与TMPME-PU相比,BTEA-PU固化膜具有较高的交联密度,更好的耐水和耐溶剂性。UV固化使两种乳胶膜由软、韧性的弹性体变成了硬、韧性的塑性体,且BTEA-PU固化膜具有良好的韧性特征。

透明聚酯型水性聚氨酯的制备与性能研究

聚酯型WPU(水性聚氨酯)具有较高的力学强度和粘接强度,但是其较高的结晶性会导致胶膜透明性较差。以聚丙二醇(PPG)、聚己二酸丁二醇酯二醇(PBA)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、2,2′-二羟甲基丙酸(DMPA)和1,4-丁二醇(BDO)等为原料,制备PPG改性聚酯型WPU。研究结果表明:PPG改性聚酯型WPU的黏度适中,储存稳定性良好;随着PPG含量的不断增加,WPU胶膜的透明性因结晶受阻程度增大而变好,相应胶粘剂的T型剥离强度和拉伸强度下降,而断裂伸长率升高;当w(PPG)=10%～20%时,相应WPU胶粘剂的透明性、T型剥离强度(≥1.97 N/mm)、拉伸强度(≥14.7 MPa)和断裂伸长率(≥421%)俱佳。

水性聚氨酯-分散荧光黄高分子荧光染料的合成与荧光特性

用聚氧化丙烯二醇、2,4-甲苯二异氰酸酯、二羟甲基丙酸、三乙胺和分散荧光黄(DFY)合成了一种新型的水性聚氨酯-分散荧光黄(PU-DFY)高分子荧光染料.红外和紫外-可见吸收光谱显示,DFY已被化学键入聚氨酯链中.荧光光谱表明,PU-DFY和DFY都可在507nm处发出较强荧光,且很低浓度PU-DFY发出的荧光都较高浓度DFY的强.研究还发现,加入二苯胺猝灭剂的PU-DFY,荧光强度随温度的升高而增强,与一般荧光物质荧光强度的温度特性相反.

基于HIT的可UV固化水性聚氨酯的合成与性能研究

通过简单的氨酯化反应合成一种含双键的二元醇(HEA-IPDI-TMP,以下简称HIT)作为扩链剂,将其引入聚氨酯主链中,合成了一种新型的可UV固化水性聚氨酯。通过FTIR红外光谱证实该二元醇合成成功并引入聚氨酯主链中。测试证明UV固化后涂膜具有良好的耐水耐溶剂性,较好的机械性能及耐热性能。