多异氰酸酯交联聚乙烯醇木材黏合剂的研究

以聚乙烯醇溶液为基质,采用正交试验法(控制五水平六因素),探究非离子表面活性剂OP-10、催化剂辛酸亚锡、交联剂JQ-4的加入量、反应时间、反应温度和聚乙烯醇的相对体积的质量对改性聚乙烯醇木材黏合剂剪切强度的影响。研究结果表明:(1)正交试验所选的6个因素对胶粘剂的剪切强度都有影响,其中聚乙烯醇溶液的相对体积的质量影响最大。根据极差分析,影响胶粘剂固化因素的顺序为:PVA溶液相对体积的质量>OP-10加入量>JQ-4加入量>辛酸亚锡加入量>反应时间>反应温度。(2)黏合剂样品大体呈现均一的乳白色,所有样品颜色稳定性良好。黏合剂的稳定性好,不易变质,耐冻,易存储,流动性总体来说较优。(3)样品黏合剂的相对最佳合成条件:PVA加入量为8 g/100 mL,OP-10加入量为0.1 mL/100 mL,JQ-4加入量为0.3 mL/100 mL,催化剂加入量为0.3 mL/100 mL,反应时间为75 min,反应温度为60℃。所制备的乳液为稳定的乳白色,性能优异,可作为胶粘剂用于建筑行业,且更为环保。

聚对苯二甲酸己二酸-丁二醇酯的合成

聚对苯二甲酸己二酸-丁二醇酯(PBAT)是目前产业化较为成熟的生物降解树脂,其不仅具有苯环的刚性,还具有脂肪族链段的柔性,其有利于加工、使用,但是,PBAT的耐水解性较差、货架期较短。因此,采用环氧型扩链剂和多异氰酸酯类扩链剂对可生物降解聚酯PBAT进行增黏实验,利用GPC、DSC、万能拉伸机、熔体流动速率测试仪等设备测试产物的相对分子质量、端羧基含量、力学性能及老化速度。并且,对产品进行吹膜,测试了薄膜的透过率及雾度,比较了2种扩链剂对PBAT的影响。采用化学增黏的方法,有效地提高了PBAT的耐湿热性能,降低了分子降解速度。

催化热分解法制备含P-C键多元异氰酸酯的研究

以二(N-甲氧羰基氨甲基)苄基氧化膦(BCBPO)和三(N-甲氧羰基氨甲基)氧化膦(TCPO)为原料,采用热重法筛选了热分解催化剂,通过催化热分解法制备了含P-C键多元异氰酸酯,并分别采用TG-GC-MS联用法和变温红外光谱法分析了催化热分解BCBPO和TCPO的气态产物和凝聚态产物。结果表明,相对于直接热分解,氧化锌为催化剂热分解BCBPO和TCPO的热分解温度分别降低了29℃和25℃;BCBPO、TCPO在氧化锌催化作用下第一阶段热分解的气态产物为甲醇、凝聚态产物为异氰酸酯;红外光谱分析结果显示,在氧化锌催化作用下,TCPO热分解的凝聚态产物与苯胺反应的固体产物为相应异氰酸酯TPI与苯胺反应的产物脲。

环氧树脂改性多异氰酸酯微胶囊的制备及其防砂性能

为提高疏松油田的采油率,研发高性能防砂是必须要采取的工艺措施,本论文通过二苯基甲烷二异氰酸酯多聚体(MDIP)与环氧树脂(E-51)反应,制备环氧树脂改性多异氰酸酯(EMP).通过物理化学法中复相乳液法对EMP进行微胶囊化.进行红外、核磁、扫描电镜等结构表征,证明EMP的成功制备.同时EMP微胶囊固砂液平均粒径为0.1359μm和动力学稳定指数(TSI)为0.468,表明该微胶囊的粒径分布均一,且体系稳定.在达到油井粉细砂固结要求的同时最环保和节约成本条件下,得到最佳固砂配方和条件下固结砂柱的抗压强度为6.563 MPa,渗透率为1476 mD,出砂量为6 mg,出砂率为0.006%,同时还具备良好的耐酸、耐盐、耐氧化性,显著提高油井采油率.

含活性环氧基团的封闭型水性聚异氰酸酯交联剂的制备及性能

以乙二醇二缩水甘油醚(EGDE)与N-甲基乙醇胺(MEA)为原料合成环氧中间体,随后以此中间体与HDI三聚体(HT-100)反应制备聚氨酯预聚体,再以聚乙二醇(PEG-1000)和聚乙二醇单甲醚(MPEG-1200)对此预聚体进行扩链和亲水改性,最后以甲乙酮肟(MEKO)封闭体系内剩余的NCO基团,制备了含活性环氧基团的水性封闭型聚异氰酸酯交联剂。通过傅里叶变换红外光谱和核磁共振氢谱证明交联剂被成功合成。以热重分析法研究确定了交联剂的最优解封温度为118℃。当MPEG与亲水改性剂中所含羟基的摩尔比为0.9时,固化涂层的铅笔硬度可达到4H、耐丙酮擦拭达31次,且涂层与基材之间的附着力能够达到0.56 MPa。

含活性环氧基团的芳香族水性聚异氰酸酯交联剂的制备及性能

以间苯二酚二缩水甘油醚(RDGE)与N-甲基乙醇胺(MEA)为原料合成含双羟基的活性环氧中间体,然后与多亚甲基多苯基多异氰酸酯(PAPI)反应制备聚氨酯预聚体,再以聚乙二醇单甲醚(MPEG-1000)对其进行亲水改性,最后以甲乙酮肟封闭剩余的—NCO基团,制备了含活性环氧基团的芳香族水性聚异氰酸酯交联剂。以傅立叶红外变换光谱(FT-IR)、核磁共振氢谱(1H NMR)表征交联剂的结构,以热重分析法测试交联剂的热性能,同时研究了交联剂应用后固化涂层的热稳定性和机械性能。结果表明:活性环氧基团的引入可以显著提高涂层的耐热性和耐溶剂性能。同时,在保证亲水基团占比不变的前提下,当PAPI中所含NCO基团与环氧中间体中羟基的物质的量比为4.0时,交联剂的性能达到最佳。所制交联剂在高温金属烤漆等领域有着良好的应用前景。

高耐水性环保聚氨酯织物涂层剂的制备与性能

水性聚氨酯是一种环保的织物涂层剂,但存在防水性能差和吸湿返黏等问题,为此本研究制备了一种有机硅改性的多羟基聚氨酯乳液,配合可水分散的多异氰酸酯组成双组分水性聚氨酯织物涂层胶。结果表明:聚硅氧烷改性后聚氨酯乳液粒径增大,粒径分布变宽;当聚硅氧烷质量分数低于6%时乳液可以获得良好的储存稳定性;聚硅氧烷改性可以明显提高聚氨酯涂层表面疏水性,使其不易返黏,但使涂层后织物透湿性降低;交联剂的引入使涂层织物的耐静水压明显提高,且其不易吸湿返黏;但织物手感变得粗糙;当双组分水性聚氨酯的OH/NCO比值低于1∶3时仍能维持柔软手感。

基于多异氰酸酯不同配比的可愈合聚合物力学和自愈性能研究

随着服役时间的推移,材料会经历明显的磨损。因此,柔软且具有高断裂能的自修复可拉伸材料,同时具有较高的损伤容忍度或不扩展的小裂纹,是满足材料可靠性的基本要求。然而,一些弹性体特别是自修复聚合物大多是粘弹性的,缺乏高机械韧性。通过合理设计的多强度氢键相互作用和基于Diels-Alder反应的高分子材料。傅里叶红外光谱、万能试验机、偏光显微镜、流变仪,分析表征了产物结构和材料的力学性能、自愈合性能。结果表明:MDI∶IPDI=3∶1具有优异的力学和自修复性能,拉伸强度可达5 MPa,通过调控异氰酸酯的配比含量,实现了120℃下3 min的划痕快速修复,可以看到聚合物中的超分子网络和DA结构实现了优异的机械性能和自修复性能。

封闭聚异氰酸酯对含氟聚丙烯酸酯整理织物性能的影响

制备了不同熔点及解封温度的封闭聚异氰酸酯交联剂(BIC)和含氟聚丙烯酸酯乳液(FPA)。利用红外光谱和透射电镜等对FPA的结构和微观形貌等进行了表征。对添加BIC的FPA乳液(BFPA)浸涂固化整理过的棉织物(BFCM)进行了静态疏水、动态喷淋、接触角、耐摩擦和耐水洗等性能测试,比较了BIC的熔点对BFCM疏水性能的影响。结果表明,随着BIC熔点降低,其解封温度越低,BFCM的防水、耐磨、耐洗等性能均有显著提升。BIC熔点为6.6℃时,其解封温度最低为75℃,经110℃处理后BFCM水接触角(WCA)可达142.9°,沾水等级可达5级;100℃处理后经50个摩擦周期和24 h水洗后,WCA仍然分别可达132.5°和136.5°。

异氰酸酯交联聚氯乙烯泡沫发泡工艺研究

采用模压及高温高湿发泡的方法,在PVC糊状树脂中添加改性MDI、偶氮类复配发泡剂,制备了异氰酸酯交联发泡聚氯乙烯硬质泡沫。考察了升温速率、塑化温度及时间、膨胀温度及时间等对泡孔结构及泡沫力学性能的影响。结果表明,模压工艺的升温时间为30 min、模压温度为170℃、保温时间为30 min,膨胀工艺参数为96℃(4 h),此工艺条件下泡孔结构最佳同时具有最佳力学性能,即压缩强度0.92 MPa、压缩模量79 MPa、剪切强度0.78 MPa、剪切模量24 MPa。

煤矿加固用聚氨酯材料的制备及性能研究

以多苯基多亚甲基多异氰酸酯作为矿用加固聚氨酯材料B组分的主要原料,以阻燃剂代替增塑剂及稀释剂,采用一步法制备B组分,从而开发出矿用加固聚氨酯材料。对其进行了催化剂添加量确定和阻燃性能及力学性能测试,并开展了矿下注浆试验。结果表明:催化剂的最佳添加质量分数为0.4%,制得的加固材料的阻燃性能优异,极限氧指数可达到29%,抗压强度高达70 MPa,注浆后能将破碎煤体黏结为一体,提高煤壁整体强度。

主要工艺参数对异氰酸酯胶粘剂木塑复合板性能的影响

研究了 3种主要工艺参数 (热压温度、刨花含水率及施胶量 )对异氰酸酯胶粘剂制造的木塑复合板性能的影响。结果表明 ,木材刨花的含水率从 4 %到 2 0 %范围变化时 ,制成的复合板的性能之间无明显差异 ;热压温度对复合板的各项性能也有一定的影响 ,在 14 5℃时有较好的综合性能 ;

超支化多异氰酸酯对HTPB胶片性能的影响

将超支化多异氰酸酯(HPI)作为HTPB胶片的固化剂,分别用红外光谱跟踪法、粘度法和拉伸力学测定仪对HPI-HTPB体系的固化动力学、粘度特性以及力学性能进行了测定。结果表明,HPI的—NCO基能与HTPB的羟基反应,其反应活化能和粘度均低于TDI-HTPB,而反应速率和反应程度均高于TDI-HTPB;与TDI-HTPB胶片相比,HPI-HTPB胶片具有较高的强度和较长的延伸率,如当R=0.9,HPI-HTPB胶片的强度和延伸率最佳,分别为TDI-HTPB胶片的2.33倍和4.56倍。

一种黑色环氧聚氨酯阴极电泳漆

合成了3种封闭型多异氰酸酯固化剂并对其涂膜外观进行了比较。研究了各种封闭剂的解封温度及其对涂膜性能的影响。分别讨论了不同配比的固化剂与改性环氧树脂、颜料与基料以及各种分散剂等因素对涂膜性能的影响。按照最佳用量：m（固化剂）：m（改性环氧树脂）=1：4～5，m（颜料）：m（基料）=0．24：1：配合4560型润湿分散剂，运用封闭型异氰酸酯固化交联剂低温解封技术获得了一种烘烤温度较低、硬度达到3～4H、附着力达到1级且耐蚀性能优良的环氧聚氨酯型阴极电泳涂料。

水分散封闭型多异氰酸酯的合成

以甲乙酮肟为封闭剂,以单羟基聚环氧乙烷为亲水改性剂,分别考察了不同改性剂用量、n(—OH)∶n(—NCO)、反应温度、反应时间对脂肪族水分散封闭型多异氰酸酯合成的影响。用红外光谱对封闭前后及解封后产物的结构进行了表征及分析。用合成的产物与含羟基水分散聚氨酯树脂进行配漆,并对漆膜性能作了初步探讨。

HDI三聚体合成研究

以一种N-羟烷基季铵碱为三聚反应催化剂，合成了以六亚甲基二异氰酸酯（HDI）三聚体为主要成分的多异氰酸酯固化剂。对合成条件进行了探讨。

HDI缩二脲多异氰酸酯的合成

The synthetic reaction of HDI biuret polyisocyanate was monitored by gel permeation chromatography (GPC). The best reaction process was selected according to the percent age of HDI biuret, and the influence of operation conditions on product was also analysed. The results demonstrated that the method of using steam with hexamethylene diisocyanate (HDI) monomer is the best process.Reaction temperature is controlled at 120?℃ and reaction time is controlled at about 7 hours.

封闭型水性多异氰酸酯固化剂的制备及其性能研究

利用甲乙酮肟（MEKO）与IPDI三聚体反应并接枝聚乙二醇单甲醚（MPEG）制备了封闭型水性多异氰酸酯固化剂，采用红外光谱仪、热失质量仪和透射电镜等设备研究了该固化剂的结构、解封温度及胶束形态，同时考察了固化剂对羟基型水性聚氨酯树脂的固化效果及其混合乳液的贮存稳定性。结果表明，该水性固化剂的解封温度在95～249℃之间，最佳使用温度在160℃左右；该固化剂可明显改善羟基型水性聚氨酯膜的耐水、耐溶剂及力学性能，另外固化剂与水性聚氨酯的共混乳液具有良好的贮存稳定性。

咪唑系水性封闭型聚异氰酸酯交联剂的制备与性能

以异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)和2,2-二羟甲基丙酸(DMPA)制备亲水性的异氰酸酯(NCO)封端的线型预聚体,再以预聚体与三羟甲基丙烷(TMP)反应合成支化结构中间体,最后以8种咪唑(IDZ)衍生物分别对残留的NCO基团进行封闭,制得一系列水性封闭型聚异氰酸酯交联剂。以傅里叶变换红外光谱表征了交联剂的结构,以热分析法着重研究了封闭剂的结构对交联剂解封温度的影响,结果表明交联剂的最低解封温度为100℃;稳定性研究表明交联剂在水性聚氨酯乳液中有较好的力学稳定性和适用稳定性。

聚氨酯多元醇的应用和发展

对PIPA多元醇(聚氨酯多元醇)的合成原理,合成方法,影响其性能的关键因素进行了综述与讨论,指出制备PIPA多元醇存在的问题,并展望了其发展趋势。