含氟聚氨酯-丙烯酸酯核壳乳液的制备及性能

以甲基丙烯酸羟乙酯封端的水性聚氨酯作为大分子单体,与甲基丙烯酸甲酯及甲基丙烯酸全氟烷基乙基酯在乳液中进行自由基共聚合,制得具有核壳结构的水性含氟聚氨酯-丙烯酸酯乳液。通过激光粒度分析、FT-IR、DSC、TGA、表面性能测试、力学性能测试等表征手段,对乳液及其乳胶膜的结构和性能进行了检测,另外,还着重探讨了甲基丙烯酸全氟烷基乙基酯的含量对乳胶膜性能的影响。结果表明:所制得的材料具有预期结构,并且表面能及吸水率低,力学性能优异。氟单体的引入使乳胶膜的表面能大大降低,而力学性能明显提高。

含氟聚氨酯二甲基丙烯酸酯为芯材的微胶囊制备及自修复性能

首先自制了含氟聚氨酯二甲基丙烯酸酯(TFXPUA)大单体,然后采用界面聚合法制备了以TFXPUA、1,6-己二醇二丙烯酸酯(HDDA)、2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮(HMPP)为芯材,聚氨酯为壁材的含氟聚氨酯微胶囊(MTFXPUA),再将其添加到水性聚氨酯中制备自修复涂膜及涂层。通过红外光谱(FTIR)、凝胶渗透色谱(GPC)、扫描电镜(SEM)、粒度分析(PSA)、接触角测试、拉伸试验、耐盐水浸泡实验以及电化学阻抗测试表征了TFXPUA以及MTFXPUA的化学结构、微观形貌、自修复及力学等性能。结果表明:含氟聚氨酯二甲基丙烯酸酯(TFXPUA)大单体成功制备,其数均分子量为14275。基于TFXPUA为芯材制得的含氟聚氨酯微胶囊(MTFXPUA)平均粒度为24.05μm,SEM结果表明MTFXPUA微胶囊在聚氨酯涂层中对微裂纹进行了良好自修复,随着TFXPUA中四氟对苯二甲醇(TFB)用量增加,MTFXPUA的修复处接触角、拉伸强度、在低频处阻抗值、Nyquist曲线半径呈现增大的趋势;当TFB用量超过6%时,增加趋势变缓。TFB用量为6%时,修复处的接触角可达96.80°,修复后涂膜拉伸强度由17.94MPa增加到25.21MPa,基于含氟聚氨酯二甲基丙烯酸酯(TFXPUA)大单体制备的微胶囊对聚氨酯涂层具有良好的自修复性能,实现了对修复后材料的二次保护。

亲水单体对聚氨酯-含氟丙烯酸酯复合乳液颗粒和表面性能的影响

为了提高聚氨酯-丙烯酸酯聚合物的耐水性和耐溶剂性,将N-甲基二乙醇胺(MDEA)扩链的交联聚氨酯丙酮溶液作为反应介质,以苯乙烯、丙烯酸丁酯、含氟丙烯酸酯(FA)为单体,过氧化苯甲酰为引发剂,通过溶液聚合相转化法制得新型阳离子聚氨酯-含氟丙烯酸酯复合乳液.研究了MDEA对聚合物水分散液的乳胶粒径、Zeta电位以及乳胶膜表面性能的影响,并用FTIR,TEM对聚合物的结构和乳胶粒形态进行了表征.结果表明,MDEA的添加利于降低乳胶粒径,但对乳胶膜的疏水性能有不利影响,当MDEA的质量分数为13.15%时,FPUA乳胶粒的形态呈球形,粒径约为253nm,乳胶膜的表面自由能低于25.1mJ/m2,接触角衰减速率约为0.38(o)/min.另外,乳胶膜的高温处理能够使表面自由能降低11.5%以上.

聚氨酯-含氟丙烯酸酯防水防油性复合乳液的制备及性能

以自乳化自交联的阳离子水性聚氨酯乳液(PU)为种子乳液进行含氟丙烯酸酯(FA)、苯乙烯(St)和丙烯酸丁酯(BA)等乙烯基单体的自由基共聚合,制得阳离子聚氨酯-含氟丙烯酸酯(FPUA)复合乳液。通过红外光谱分析、接触角测试、表面自由能计算、粒径及粒径分布测试及透射电镜测试对聚合物乳液及其膜结构与性能进行了表征。结果表明w(FA)达到20%左右,FPUA才兼具良好防水防油性;水和二碘甲烷在FPUA(w(FA)=20%)乳胶膜上所成接触角分别为110和86°;计算得30℃时FPUA(w(FA)=20%)乳胶膜表面自由能为14.64mJ/m2,比改性前PU膜表面自由能下降78.65%;120℃热处理后FPUA(w(FA)=20%)表面自由能可进一步降低17.69%;FPUA乳液粒径较PU明显增大且分布变宽;推测FPUA复合粒子既有胶束成核又有水相成核机理。

聚含氟丙烯酸酯-聚氨酯三嵌段共聚物水基分散体的合成及膜结构

采用巯基乙醇作链转移剂,将丙烯酸十二氟庚酯与其它乙烯基单体经溶液自由基聚合,合成分子量为6 000左右含有1个端羟基的大分子单体。大分子单体与端异氰酸酯基亲水改性的聚氨酯预聚体反应获得聚含氟丙烯酸酯-聚氨酯-聚含氟丙烯酸酯A-B-A型三嵌段共聚物。将此共聚物分散在水中获得含氟嵌段共聚物水基分散体。电子显微镜观察表明,三嵌段共聚物分散体具有核壳结构;其干燥膜结构中含氟丙烯酸酯链段形成微区分布在聚氨酯连续相中;采用ATR和XPS分析技术及表面接触角研究表明,在膜材料表面形成了主要由含氟丙烯酸酯链段组成的界面。

含氟单体对聚氨酯-氟化丙烯酸酯复合乳液性能的影响

以甲基丙烯酸十二氟庚酯(DFMA)和丙烯酸酯为单体,以水性聚氨酯作种子乳液,通过单体滴加法和单体预乳化法两种不同的聚合工艺制备聚氨酯-氟化丙烯酸酯(FPUA)复合乳液.对FPUA胶膜的结构和性能进行了检测与表征,探讨了含氟单体、不同聚合工艺对FPUA复合乳液聚合稳定性及胶膜性能的影响.

聚氨酯-含氟丙烯酸酯复合乳液的制备及其表面性能

为了得到低表面自由能的聚氨酯-丙烯酸酯乳胶膜,以2,2,3,4,4,4-六氟丁醇甲基丙烯酸酯(FA)、苯乙烯(St)、丙烯酸丁酯(BA)为单体,在交联聚氨酯溶液(PU)中通过溶液聚合相转化法制得阳离子含氟聚氨酯-丙烯酸酯复合乳液(FPUA).通过FT-IR、TEM、粒径分析及接触角测试对聚合物结构、乳胶粒径及形态、乳胶膜表面性能进行了研究.研究表明,含氟丙烯酸酯的引入使聚氨酯-丙烯酸酯乳胶膜的表面自由能降低50%以上,常温固化的FPUA乳胶膜的表面自由能小于0·0172J·m-2;该复合乳液的粒子形态呈球形,粒径约为220nm.

改性纳米SiO_2/聚氨酯-含氟丙烯酸酯无皂乳液合成及其胶膜性能表征

水性聚氨酯相对溶剂型聚氨酯具有不燃、气味小、不污染环境等优点，从而广泛用于涂料、胶黏剂、油墨等领域。目前，常用于软包装领域的薄膜主要是表面能很低的非极性膜，而水性聚氨酯胶黏剂具有较高的表面自由能，对非极性膜的润湿性差，因此需要降低水性聚氨酯的表面张力，

含氟硅聚氨酯-丙烯酸酯复合乳液的合成

以异佛尔酮二异氰酸(IPDI)、聚丙二醇(PPG)、端羟丙基硅氧烷(PDMS)、二羟甲基丙酸(DMPA)及1,4-丁二醇(BDO)为主要原料,采用溶液聚合法合成有机硅改性水性聚氨酯(SiPU)。以SiPU为种子乳液,并作为复合乳液的壳层,加入核层单体丙烯酸丁酯(BA)、甲基丙烯酸甲酯(MMA)及甲基丙烯酸十二氟庚酯(DFMA),通过乳液聚合得到氟硅改性聚氨酯-聚丙烯酸酯(FSiPUA)复合乳液。考察了PDMS及DFMA用量对乳液聚合过程及乳胶膜表面疏水性能的影响。采用FT-IR、CA、TEM、DSC及TG等表征复合乳液涂膜结构与性能。结果表明,FSiPUA复合乳液呈现核壳结构,在PDMS和DFMA的协同作用下,当PDMS和DFMA用量分别为m(PDMS)/m(PU)=5.5/100和m(DFMA)/m(AA)=15/100时,涂膜的表面自由能低至21.67 mN/m,对去离子水接触角达102.3°,涂膜耐热性有一定提高。

改性纳米SiO_2/含氟丙烯酸酯-水性聚氨酯胶粘剂的研究

采用γ-氨丙基三乙氧基硅烷(APTES)改性的有机化纳米SiO_2和2,2,3,4,4,4-甲基丙烯酸六氟丁酯(HFBMA)对水性聚氨酯改性,制备了改性水性聚氨酯(SiO_2/FWPU)复合胶粘剂。研究结果表明,当APTES用量为纳米SiO_2用量的50%、改性温度为35℃、反应时间为7 h,改性纳米SiO_2具有较好的改性效果,可用于WPU的改性。采用粒度分析仪、数字黏度计、拉力试验机、热重分析仪等仪器进行表征,研究了纳米SiO_2对SiO_2/FWPU的乳液性能、胶膜性能及其对非极性膜粘接性能的影响,研究发现,随着改性纳米SiO_2用量增加,乳液的稳定性降低,胶膜拉伸强度先增大后减小,断裂伸长率则不断减小。纳米SiO_2可提高胶粘剂的耐热性能,使胶粘剂在高温蒸煮条件下仍有很好的粘接性能。当纳米SiO_2用量为1.0%时,SiO_2/FWPU复合胶粘剂的综合性能最好,能满足复合软包装袋的需要。

自交联水性聚氨酯-含氟丙烯酸酯乳液的制备及研究

以异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、聚碳酸酯二醇(PCDL)、二羟甲基丁酸(DMBA)、1,4-丁二醇(BDO)、甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)为原料合成了双键封端的聚氨酯预聚体;以N-羟乙基丙烯酰胺(HEAA)作交联剂,配合甲基丙烯酸六氟丁酯(HFBMA)等单体进行乳液共聚,制备了自交联水性聚氨酯-含氟丙烯酸酯(FPUA)乳液。研究了HFBMA和HEAA用量对膜耐水性、热性能以及力学性能的影响。结果表明:PUA乳液的耐水性和疏水性随HFBMA用量的增加而增加;随着HEAA用量增加,胶膜的热稳定性增加,拉伸强度增加,伸长率下降;当胶膜中HFBMA质量分数为12%,且HEAA质量分数为2.6%时,乳液的粒径为128 nm,乳液的稳定性较好;胶膜的水接触角为107.6°,吸水率为4.5%,拉伸强度为25.6 MPa,断裂伸长率为268%,10%热失重温度299.6℃。

环氧树脂-含氟丙烯酸酯-水性聚氨酯杂化乳液的研究

以聚四氢呋喃二醇(PTMG)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、二羟甲基丙酸(DMPA)为主要原料,季戊四醇三丙烯酸酯(PETA)为接枝剂,双酚A型环氧树脂E-44与甲基丙烯酸八氟戊酯(FA)为改性剂,制备了环氧树脂-含氟丙烯酸酯-水性聚氨酯杂化乳液(EWPUFA)。通过粒径、红外光谱(FT-IR)、拉伸强度、接触角、吸水率、X射线衍射(XRD)等分析和测试,考察了E-44用量对EWPUFA乳液及胶膜性能的影响。结果表明,E-44用量的增加提高了胶膜的拉伸强度,降低了胶膜的断裂伸长率、接触角、吸水率与结晶能力。

短链含氟丙烯酸酯对水性聚氨酯的改性研究

以甲苯二异氰酸酯(TDI)、聚酯二元醇(PBA)、二羟甲基丙酸(DMPA)和丙烯酸羟乙酯(HEA)等为主要原料,采用内乳化法制备出双键封端的水性聚氨酯(CCWPU);然后以该CCWPU作为甲基丙烯酸三氟乙酯(TFMEA)的大分子乳化剂,并与之发生共聚合反应,得到含氟水性聚氨酯(FPU)乳液。采用红外光谱(FT-IR)法、动态激光光散射(DLLS)法及静态接触角法等测试手段,研究了合成工艺、TFMEA用量等对FPU乳液粒径、耐水性能和接触角等影响。结果表明:当w(引发剂)=0.5%、反应温度为80℃和反应时间为4h时,随着TFMEA用量的增加,FPU胶膜对水的接触角由58°左右增至92.5°,FPU乳液的粒径从53nm增至96nm,FPU的耐水性能明显提高,并且经FPU乳液处理过的棉布具有超疏水性能。

含氟丙烯酸酯改性聚氨酯核壳乳液的制备及表征

以双键封端水性聚氨酯为反应型高分子,全氟丁基磺酸钾为含氟乳化剂,实现甲基丙烯酸甲酯(MMA)、丙烯酸丁酯(BA)、甲基丙烯酸十二氟庚酯(G04)和聚氨酯的共聚,制备具有核壳结构的含氟丙烯酸酯改性聚氨酯乳液(FPUA)。傅里叶变换红外光谱(FTIR)和透射电子显微镜(TEM)对共聚物组成、乳胶粒的形态进行表征,并通过表面接触角、拉伸实验和热重分析等分别研究了FPUA胶膜的表面能、力学性能和热性能。结果表明,当含氟乳化剂和氟单体用量分别为单体总质量的0.15%和20%时,乳液稳定性好,聚合物胶膜表面能由45.6mN/m下降至22.5 mN/m,表现出良好的疏水疏油性,最大热失重速率温度由348℃提高至398℃。

核壳型水性聚氨酯-丙烯酸酯复合乳液研究

系统介绍了几种不同结构的核壳型水性聚氨酯-丙烯酸酯复合乳液合成方法及各自性能,其中包括A/U型、IPN型、A/A-g-U型三种主要的核壳结构形式;讨论了核壳之间化学键交联结构及互穿网络结构的形成对乳液粒径、稳定性及乳液涂膜的耐水、耐溶剂等性能的影响。

聚氨酯-丙烯酸酯核-壳乳液的制备及其包覆的RDX

以甲苯二异氰酸酯(TDI)、聚氧化丙烯二醇DL-400(Mn=340)、二羟甲基丙酸(DMPA)、1,4-丁二醇(BDO)为主要原料,制得水性聚氨酯乳液(WPU),用FTIR表征了其结构。以WPU、水、丙烯酸丁酯为原料,分别以AIBN、(NH4)2S2O8-NaHSO3作引发剂,采用种子乳液聚合的方法制备了聚氨酯-丙烯酸酯乳液(PUA),运用TEM表征了PUA乳液的粒子形态。结果表明:以AIBN为引发剂合成了具有核壳结构的PUA乳液,壳层为黑色的聚氨酯胶粒,核层为白色的聚丙烯酸酯胶粒;而(NH4)2S2O8-NaHSO3引发的乳液不具有核-壳结构,黑白粒子相间分布。采用加入10%明矾水溶液使核-壳乳液破乳的方法包覆RDX,并用SEM观察RDX的表面变化,证实包覆后的RDX表面有均匀的包覆层,且颗粒间流散性较好。

氟化聚氨酯-丙烯酸酯乳液研究进展

介绍了目前国内外氟化聚氨酯-丙烯酸酯乳液的研究现状,综述了已见报道的氟化聚氨酯-丙烯酸酯乳液的种类、结构特点、合成工艺以及性能,并指出了国内相应领域研究的不足和今后研发的重点和方向。

含氟丙烯酸酯改性水性聚氨酯涂饰剂的制备

用含氟丙烯酸酯通过乳液聚合的方法对水性聚氨酯进行改性,制备皮革顶层涂饰剂。结果表明:当氟在整个分子链段中的质量分数达到8%以上,亲水基团(-COOH)质量分数达到1·8%左右,采用可挥发性有机碱中和,可以获得具有较低膜吸水率与较低表面能的皮革顶层涂饰剂。

紫外光固化水性聚氨酯-丙烯酸酯涂料研究

由甲苯二异氰酸酯、聚醚多元醇、二羟甲基丙酸、1,4-丁二醇及丙烯酸-2-羟基乙酯合成了紫外光固化聚氨酯—丙烯酸酯,产物经叔胺中和得自乳化水分散体系.考察了羧基含量、中和度、聚醚分子量、异氰酸酯指数等对乳液粒径、粘度、稳定性及漆膜的耐水性能和耐甲苯性能的影响.

电子束固化含氟聚氨酯丙烯酸酯的制备与性能

以六亚甲基二异氰酸酯三聚体、丙烯酸羟乙酯及羟基含氟丙烯酸酯为原料制备了电子束固化含氟聚氨酯丙烯酸酯预聚物.通过傅里叶变换红外光谱(FTIR)和核磁共振氢谱(1H NMR)对产物进行了表征.研究了产物与溶剂组成的两相混合体系的流变性能、电子束固化行为及固化后涂层性能.结果表明,产物与溶剂混合体系具有正触变性,绝对黏度变化符合Sedden公式,黏流活化能约为44.8 kJ/mol.电子束固化后涂层性能(如热稳定性、硬度、附着力和光泽度)优良.