WPU涂层改性薄型牛革的拉伸性能研究

皮革的薄型化是一种发展趋势,薄型化皮革的伸长率与抗张强度是服饰用皮革的重要性能。本文主要研究WPU涂层改性对不同厚度牛革的伸长率和抗张强度的影响。选取同一张牛革,分别从横纵向上切割成不同厚度,并使用不同质量分数的SiO2对WPU进行改性,进一步对WPU涂层改性后的不同厚度牛革进行拉伸对比。结果发现:随着SiO2质量分数增加,牛革伸长率增加,纵向伸长率始终大于横向伸长率;横纵向之间抗张强度差异较大,随着SiO2质量分数增加,牛革抗张强度先增大后减小;SiO2改性的WPU涂层牛革,在一定程度上提高了牛革的抗张强度,牛革的伸长率与抗张强度之间呈负相关,无明显线性关系。

聚合方法对水性羟基丙烯酸树脂及相应2K-WPU性能的影响

分别通过溶液聚合、乳液聚合和两步聚合法制备了3种水性羟基丙烯酸树脂(PAS、PAE、PAT),采用傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、动态光散射(DLS)和示差扫描量热法(DSC)对所合成树脂进行了表征。在无催化剂存在的条件下,分别将3种水性树脂与异氰酸酯固化剂Bayhydur XP 2655以及助剂混合得到双组分水性聚氨酯清漆,通过红外光谱对固化后清漆结构进行了表征,并对3种水性清漆的性能进行了研究。实验结果表明基于PAT的水性清漆综合性能较优。

抗起毛起球整理用热反应型WPU的合成及应用

以异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、聚多元醇为主要原料,以异丙醇为溶剂,合成了反应型水性聚氨酯整理剂,既保持了聚氨酯的弹性,又具有极好的反应活性,可以赋予织物各种功能,提高纺织品的附加价值。介绍了该类整理剂在纯棉针织物抗起毛起球整理中的应用。

有机硅改性水性聚氨酯基纸质文物保护液的制备及性能研究

本研究将羟丙基封端聚硅氧烷(HP-PDMS)作为混合软段,对水性聚氨酯(WPU)进行改性,分别制备WPU和有机硅改性水性聚氨酯(SIWPU)乳液,将乳液稀释20倍制得纸质文物保护液。用宣纸模拟纸质文物,探讨了含有不同添加量HP-PDMS的WPU和SIWPU保护液对宣纸的表观性能及老化前后力学性能的影响。结果表明,SIWPU乳液粒径较小且分布较窄,SIWPU胶膜在全紫外波段透过率均在30%以下,具有一定的紫外光屏蔽功能,同时耐水性较纯WPU胶膜有所提升;经过SIWPU保护液涂布的宣纸,其抗张指数和撕裂指数较宣纸最高可提高190.3%和135.2%,同时具有较好的抗干热老化性能。

WPU改性防水高黏型淀粉胶黏剂的合成与性能研究

对玉米淀粉进行糊化、氧化处理,再与PVA聚合交联,最后使用WPU对其进行改性处理,最终制备具有防水高黏型的环保型胶粘剂。同时采用正交实验法考察了淀粉、PVA、WPU的用量及氧化反应时间对胶黏剂的稳定性、耐水性的影响。得到的最优条件为:淀粉溶液质量分数ω淀粉为20%,PVA溶液质量分数ω_(PVA)为40%,WPU投料比ω_(WPU)为10%,氧化反应时间为30 min。在此条件下胶黏剂粘度达到GB/T 2794-1995的标准,耐水性能符合QB/T l094-1991的标准,其胶黏性于冰冻48 h之后仍具有可恢复性。

硅烷偶联剂对层压复合用WPU胶粘剂的改性研究

采用异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、聚己二酸丁二醇酯二元醇(PBA)、二羟甲基丙(DMPA)、硅烷偶联剂(KH550)等原料制备了层压复合用水性聚氨酯胶粘剂(WPU),考查了KH550用量对其性能的影响。结果表明,随着KH550用量的增加,WPU乳液黏度增加,稳定性变差;经KH550改性的WPU,胶膜的耐水性优于未改性者,胶膜的力学性能和复合薄膜T型剥离强度也得到提高。

涂料印花粘合剂用WPU交联剂的研制

采用甲苯二异氰酸酯(TDI)和聚醚F-6进行聚合反应,并用NaHSO封端,制得了无甲醛的水性聚氨酯乳液。3探讨了异氰酸酯指数(R值)、预聚温度、预聚时间、封端剂用量及封端时间等因素对合成效果的影响。

温度和锡催化剂对WPU反应速率影响及乳化反应条件选择

以2,4-甲苯二异氰酸酯(TDI)、聚乙二醇(PEG)及N-甲基二乙醇胺(MDEA)等为原料,制备出一种亲水性阳离子型水性聚氨酯(WPU)乳液。通过跟踪测定预聚体中-NCO含量,分析了温度和锡催化剂用量对PU(聚氨酯)预聚反应速率的影响,并对后续乳化反应条件进行了选择。结果表明:PU预聚反应速率随温度升高和催化剂用量增加而增大;当温度为60℃、w(催化剂)=1.0%时,预聚反应迅速且平稳。采用低温乳化、先中和后乳化、将中间体加入水中以及低搅拌速率等方法,可以得到分散性好、气泡量低且性能稳定的WPU乳液。

WPU-g-SAN的合成及其对HNIW的包覆

为了降低六硝基六氮杂异伍兹烷(HNIW,CL-20)的撞击感度,利用原位种子乳液聚合,以异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、甲基丙烯酸-β-羟乙酯(HEMA)、苯乙烯(S)、丙烯腈(AN)等为原料合成了用于降感的接枝型水性聚氨酯(WPU-g-SAN),采用红外光谱(FTIR)、核磁共振(1H NMR)、X-射线衍射(WAXD)及动态力学分析(DMA)对产物结构进行表征。结果显示所得产物为非晶结构,且存在微相分离。用制备的产物对HNIW进行包覆,通过X-射线光电子能谱(XPS)、扫描电镜(SEM)对包覆效果进行评价,并用GJB772A-1997方法测试了HNIW包覆前后的撞击感度。结果表明,包覆后的HNIW的特性落高H50由13.6 cm提高到28.5 cm。

WPU的合成及其有机硅改性研究

以甲苯二异氰酸酯(TDI)、聚酯864、二羟甲基丙酸(DMPA)、有机硅偶联剂A110为主要原料,以水性聚氨酯和有机硅改性化学反应理论为基础,探讨了预聚和扩链反应工艺(R值、扩链剂用量、预聚和扩链反应温度及时间)等对合成速率及产品性能的影响,确定了合成水性聚氨酯的最佳工艺。

ST-MMA乳液对WPU乳液共混改性的研究

利用苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯(ST-MMA)对水性聚氨酯(WPU)乳液进行共混改性,研究了共混体系的稳定性、黏度、胶膜性能、相容性以及乳液的微观结构。结果表明:共混乳液中ST-MMA乳胶粒部分进入PU乳胶粒内部形成核壳结构,使共混体系呈现部分相容、体系黏度降低、力学性能提高等情况;当共混比例为ST-MMA/PU=15:85时,共混乳液的各项性能佳。

封端型WPU的改性及其应用性能表征

以甲苯二异氰酸酯(TDI)、聚醚多元醇(F-6)、NaHSO3为原料,合成封端型水性聚氨酯(WPU),并用KH-550对其进行有机硅改性,探讨最佳改性工艺.将改性后的封端型WPU用于织物的抗皱、抗起毛起球整理,并对织物进行SEM扫描,结果显示所得WPU的应用性能较好.

WPU/WEP共混乳液稳定性研究

初步探索了水性聚氨酯(WPU)与水性环氧树脂(WEP)共混乳液的制备工艺,研究了共混乳液的高温稳定性、机械稳定性、酸碱稳定性和盐稳定性,并通过对共混乳液性能的测试,寻求最佳配比。研究共混体系的含固粒径分布与固化行为和机理,WEP:WPU=3:1,对固化膜进行了TG分析。结果表明:凝胶时间与固化温度、固化剂含量有很大关系,共混物的固化速率受温度的影响很大。

BC/WPU功能涂膜制备及性能研究

以环保型水性聚氨酯(WPU)作成膜物,把环保、高附加值及功能化作为涂膜设计理念,以低成本竹炭(BC)作功能助剂,旨在合成宜居多功能涂膜,通过BC改性及优化配方制备了BC/WPU功能涂膜。研究了BC改性剂种类、用量和添加量、粒度及分散时间等因素对功能涂膜性能的影响。结果表明:γ-胺丙基三乙氧基硅烷(γ-APTES)改性BC/WPU功能涂膜具有优异的导电、力学性能;在γ-APTES为BC质量的2%、BC用量为20%、BC粒度为500目、分散40 min条件下,制备的涂膜体积电阻率为1.7×104Ω.cm,铅笔硬度为4H,冲击强度≥70kg.cm,耐洗刷性能≥11350次。

高效无甲醛封端型WPU抗皱整理剂的研制

以异佛尔酮二异氰酸酯(IpDI)、聚醚二元醇(PEG-1000)为主要原料,以异丙醇为稀释剂、亚硫酸氢钠为封端剂,合成了封端型水性聚氨酯。通过探讨异氰酸酯指数(R值)、预聚温度、预聚时间、封端剂、封端温度和封端时间等因素对封端型水性聚氨酯性能的影响,得到最佳合成工艺。

包覆HNIW用WPU/SBB复合乳液的合成与表征

以异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、聚氧化丙烯二醇(PPG)、苯乙烯(St)、甲基丙烯酸丁酯(BMA)和丙烯酸丁酯(BA)等为主要原料,采用种子乳液聚合法合成了WPU/SBB(水性聚氨酯/苯丙)复合乳液;然后以此为高能炸药——HNIW(六硝基六氮杂异伍兹烷)颗粒的包覆剂和胶粘剂。采用红外光谱(FT-IR)法、X-射线衍射(XRD)法及差示扫描量热分析(DSC)法等手段对WPU/SBB复合乳液的结构进行了表征,并采用扫描电镜(SEM)、特性落高值(H50)和X-射线光电子能谱(XPS)法等分析了WPU/SBB复合乳液对HNIW的包覆效果。结果表明:包覆后HNIW的H50由13.6 cm升至34.8 cm,说明该环保型WPU/SBB复合乳液对HNIW具有明显的降感作用。

WPU浆料用于涤棉纱上浆的性能

测试了WPU水性聚氨酯浆料的浆液粘度热稳定性、浆膜吸湿性和上浆单纱的基本性能,并与市场上现有的一些浆料进行了对比分析。结果表明,WPU浆在95℃下粘度保持在12MPa.s左右;在75%相对湿度下,浆膜吸湿率为11.6%;在T65/C35 13tex单纱浆纱性能上,与市场上含PVA的复配浆料的上浆效果相差不大。

镀银织物基Fe_(3)O_(4)/WPU发泡涂层复合材料电磁屏蔽性能研究

为实现材料与结构协同增强织物电磁屏蔽性能,以镀银织物为基布,引入磁损耗材料Fe_(3)O_(4),利用多孔结构,采用发泡涂层法制备镀银导电布基Fe_(3)O_(4)/水性聚氨酯(WPU)发泡涂层材料,探究Fe_(3)O_(4)添加量对涂层表观结构以及电磁材料协同和泡孔结构协同作用下复合材料的电磁屏蔽性能的影响。实验结果表明,当Fe_(3)O_(4)添加量不超过20%的情况下,Fe_(3)O_(4)在水性聚氨酯基体中分散性相对较好,泡孔孔径分布均匀,复合材料整体协同的电磁屏蔽性能在8.2~12.4GHz内高达85dB,较原基布提高了18%,体现较好的电磁屏蔽性能。

纺织基材上P(St-MAA)/WPU复合光子晶体生色结构的快速制备及其性能

为快速制备兼顾结构色效果和结构稳定性的光子晶体生色结构,提出了一种采用填充法制备复合光子晶体的方法。先将聚(苯乙烯-甲基丙烯酸)(P(St-MAA))胶体微球预组装液喷涂于涤纶基材上制备光子晶体,再利用水性聚氨酯(WPU)对P(St-MAA)光子晶体上进行二次喷涂,最终得到P(St-MAA)/WPU复合光子晶体。探究WPU质量分数对光子晶体排列、结构色效果、结构稳定性的影响,并分析P(St-MAA)/WPU复合光子晶体的光学性能。结果表明:喷涂WPU不会破坏光子晶体原有的规整排列,其会优先渗入P(St-MAA)微球间的缝隙中,逐渐替代原光子晶体内中的空气,最终实现对P(St-MAA)微球的包裹;WPU的填充使得P(St-MAA)/WPU复合光子晶体的平均折射率增加,结构色色相产生红移现象;P(St-MAA)/WPU复合光子晶体的结构稳定性高于P(St-MAA)光子晶体,且WPU的质量分数越大,稳定性改善程度越明显;喷涂WPU后所得的复合光子晶体结构仍呈现出良好的结构色效果且虹彩效应明显。研究结果为在纺织基材上快速制备兼具鲜艳结构色和稳定结构的光子晶体提供了简便方法,可推动光子晶体生色结构的实际应用。

PUC固化路基融化夹层强度及耐冻融性能研究

多年冻土退化导致路基融化夹层(SSLT)数量增加、范围扩大、埋深加剧,其含水量高、压缩性大、承载力低的特点,威胁多年冻土区基础设施安全运行。因此,开展融化夹层的处置研究工作,对寒区基础设施的维护和修复至关重要。为此,本文提出借鉴软土加固技术对其进行加固,采用亲水性聚氨酯(WPU)及改性水泥基地聚物材料(PUC)为固化剂,研究对SSLT的加固效果。结果表明,WPU固化SSLT试样呈弹性特征,压缩强度随WPU掺量增加而增大;当SSLT含水量分别为35%、40%和50%时,WPU最佳掺量分别为6%、10%和15%;冻融循环降低固化土无侧限抗压强度,冻融循环15次,掺入WPU和未掺入WPU固化土强度损失率分别为43.11%和49.38%;微观分析表明,PUC固化剂固化SSLT强度的增加,一部分是WPU充填、包裹、胶结土颗粒增加土体密实度,一部分来自水泥水化过程。本文为寒区老旧路基改造及提高其安全稳定运营提供一种新的解决思路。