DOPO-MAN改性大豆油基水性聚氨酯丙烯酸酯的制备

本文以9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物(DOPO)、马来酸酐(MA)和二乙醇胺(DEA)为原料制备出DOPO-MAN,以其为改性剂制备出可UV-LED固化的DOPO-MAN改性大豆油基水性聚氨酯丙烯酸酯乳液。将乳液与光引发剂(TPO)混合均匀后经UV-LED光固化,制成固化膜。实验结果表明,当DOPO-MAN的含量为20%时,固化膜的极限氧指数为24.3,UL-94测试也达到了V-1级别。

生物基丙烯酸酯和硅改性水性聚氨酯的制备及性能

[目的]紫外光固化水性聚氨酯(WPU)透光率不高和力学性能较差的问题有待解决。[方法]利用甲基丙烯酸异冰片酯(IBOMA)、3-氨基-1,2-丙二醇(APDO)和3-异氰酸丙基三乙氧基硅烷(IPTS)进行反应,合成了含有甲基丙烯酸异冰片基和有机硅氧烷官能团的二元醇IBOMA-Si-2OH。再加上异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、聚碳酸酯二元醇(PCDL)、二羟甲基丙酸(DMPA)、季戊四醇三丙烯酸酯(PETA)、三羟甲基丙烷(TMP)等原料,成功制备了IBOMA和有机硅氧烷共同改性的紫外光固化水性聚氨酯(IBOMA-Si-WPU)。研究了IBOMA-Si-2OH含量对IBOMA-Si-WPU乳液和涂膜性能的影响。[结果]当IBOMA-Si-2OH占其与PCDL混合物总摩尔分数的8%时,所制备的涂膜在可见光波长范围内的透光率高达93%,水接触角为84.9°,吸水率为4.7%,同时具有7.1 MPa的拉伸强度和183%的断裂伸长率。[结论]IBOMA-Si-2OH的引入改善了WPU涂膜的透光率和力学性能。

有机硅改性水性聚氨酯/丙烯酸酯在合成革中的应用性能研究

以苯二亚甲基二异氰酸酯(XDI)、1,5-戊二异氰酸酯(PDI)、聚醚聚碳共聚型二元醇(UT-200)、有机硅多元醇(PMX-0156)、丙烯酸-2-羟基丙酯(2-HPA)、甲基丙烯酸异丙酯(IPMA)、乙二醇(EG)、二羟甲基丁酸(DMBA)为主要原料,制备出了系列有机硅改性水性聚氨酯/丙烯酸酯(SWPUA)。实验结果表明:DMBA、IPMA含量分别为5%和20%、m(UT-200)/m(PMX-0156)=60/40时SWPUA分散体外观为乳白泛蓝,稳定性较好,断裂伸长率为480%,拉伸强度为26.3MPa,吸水率为3.6%。制备出的合成革剥离强度、耐水解性能、低温曲挠性能、耐磨性能较好。有机硅的引入对水性聚氨酯的耐磨性能、耐水解性能有明显改善。丙烯酸酯成分接入聚氨酯链锻中对耐酒精性能和剥离强度有所提高。

水性丙烯酸涂层改性研究进展

简单阐述了水性丙烯酸树脂的单体结构、聚合方法以及应用现状;较为系统地总结了根据不同材料改性水性丙烯酸树脂的研究进展,改性材料可归纳为纳米材料、有机硅、有机氟、聚氨酯和环氧树脂以及一些新型材料等。重点论述了改性材料对水性丙烯酸树脂进行改性的反应机理、相应的微观结构及性能提高情况。展望了水性丙烯酸涂料发展的方向。

沥青路面水性聚氨酯丙烯酸热反射涂料制备

以异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、聚丙二醇(PPG)等原料制备水性聚氨酯(WPU),通过丙烯酸单体和交联剂改性WPU制得水性聚氨酯丙烯酸(WPUA)乳液。利用傅里叶变换红外光谱(FTIR)分析WPUA的官能团,利用铅笔硬度和百格划线法对WPUA膜的硬度、附着力进行测定,利用水接触角试验对WPUA膜的疏水性能进行测试;以降温值、黏度值、光泽度作为评价指标,借助正交试验设计确定WPUA热反射涂料的最佳配方;通过室内太阳辐射模拟装置以及室外太阳照射试验对WPUA热反射涂料的降温效果进行测试。结果表明,WPUA膜的附着力和硬度均得到提高,具有较好的疏水性;WPUA热反射涂料的最佳制备配方为固含量30%的WPUA乳液、16%的金红石型钛白粉、2%的石英砂和4%的中空玻璃微珠。WPUA热反射涂料室内外降温效果显著。

航空耐候阻燃水性丙烯酸聚氨酯涂料的制备及应用

[目的]开展水性丙烯酸聚氨酯树脂结构设计和聚合条件的研究,合成出性能优良的氟改性丙烯酸聚氨酯乳液,并以此为主体树脂,开发一款耐候、阻燃的水性涂料。[方法]讨论了树脂和固化剂种类、异氰酸酯基/羟基当量比、颜基比及阻燃剂对涂料性能的影响。[结果]在优化条件下制备的水性丙烯酸聚氨酯涂料具有优良的综合性能,涂膜在1000 h紫外老化试验后的色差为1.2,满足运输类飞机适航标准(CCAR-25)对阻燃的要求,其耐水性、耐油性、耐冲击性及附着力均达到了传统溶剂型涂料的水平。[结论]该涂料可应用于飞机内部涂装。

环氧酯改性水性丙烯酸树脂的制备及漆膜性能

为了提高丙烯酸树脂的耐水性、附着力以及耐溶剂性,以桐油酸和环氧树脂E-44为原料制备环氧酯,采用溶液聚合和自乳化工艺合成了环氧酯改性水性丙烯酸树脂,并引入氰特CY325氨基树脂制备双组分环氧酯改性水性丙烯酸树脂漆膜。利用FT-IR、1 H NMR、粒径测试等对环氧酯单体、环氧酯改性水性丙烯酸树脂的结构和性能进行表征和分析,并测试了单组分和双组分环氧酯改性水性丙烯酸树脂漆膜的硬度、光泽、吸水率、水接触角、耐溶剂性等性能。结果表明:当环氧酯用量为35%时,单/双组分漆膜综合性能达到最佳,双组分漆膜光泽(60°)达102.3,耐溶剂擦拭次数为500次,耐水性可达480 h,附着力为0级,铅笔硬度为4H,耐冲击性为50 cm。

水性双组分羟基丙烯酸聚氨酯涂料的研究

以苯乙烯(St)、丙烯酸丁酯(BA)、甲基丙烯酸甲酯(MMA)、丙烯酸羟丙酯(HPA)为单体,使用乳液聚合技术合成了水性羟基丙烯酸乳胶,并利用FT-IR、DSC对其进行了表征。然后使用HDI型异氰酸酯作为固化剂,配制了水性双组分聚氨酯涂料。采用FT-IR、盖尔分率、性能测试等手段,对获得的水性双组分聚氨酯涂层的分子结构、硬度、耐化学品性、固化剂用量、交联密度等进行了分析讨论。结果表明:以自制的水性羟基丙烯酸乳胶配制而成的水性双组分聚氨酯涂料,当使用固化剂比例为n(—NCO)/n(—OH)=1.3时,涂层的交联密度最大,硬度、耐化学品性等表现最佳。另外,施工和养护条件是决定水性双组分聚氨酯涂料固化反应程度和涂层性能优劣的重要因素。

一种水性丙烯酸改性醇酸钢结构涂料的制备及探讨

以水性丙烯酸改性醇酸树脂混拼水性丙烯酸乳胶为成膜物质,通过筛选颜填料、防锈料及其添加比例,制备出水性丙烯酸改性醇酸钢结构涂料。结果表明,该涂料具有优异的初期耐雨水、耐盐水性,可通过168 h涂膜无起泡、脱落现象;硬度建立快,自干1 d可达2B,自干7 d可达HB;防锈效果好,常温养护7 d,耐盐雾性可达到72 h,烘烤后亦可达到120 h以上;附着力优异,可达1~0级,抗冲击亦可通过50 kg·cm涂膜无裂纹;且涂料成本低,满足市场需求。

硫酸钡对水性丙烯酸聚氨酯涂料的影响

对比了4种硫酸钡对水性丙烯酸聚氨酯涂料的光泽、贮存稳定性、耐化学品等性能的影响,从原理上分析了硫酸钡效果不同的原因。结果表明,沉淀硫酸钡MECRO对水性丙烯酸聚氨酯涂料的光泽影响最小,并具有优良的耐化学品性,以及稳定的贮存性能。

胺中和剂对水性双组分丙烯酸聚氨酯涂料性能的影响

研究了搭载不同用量胺中和剂的水性羟基丙烯酸涂料,混合异氰酸酯固化剂后,涂料黏度、触变指数、pH值、光泽、耐水性和附着力随时间变化的关系,为胺中和剂在水性丙烯酸聚氨酯涂料中的合理用量提供一定的参考价值。

石墨烯改性水性丙烯酸防腐涂料的制备及性能研究

水性丙烯酸防腐涂料是一种绿色环保型涂料,在轻防腐领域应用较为广泛,但依然存在耐盐雾性能低、耐溶剂性差和硬度低等不足,本文通过在实验室前期研究的配方基础上添加不同含量的石墨烯对其性能进行改性,探讨了加入不同比例的石墨烯对涂料性能的影响,并测试涂层的耐冲击性、附着力、铅笔硬度、耐盐水和耐盐雾性能。结果表明,石墨烯含量3%的涂料制备的涂层耐冲击性能达到40 cm、铅笔硬度达5H、附着力达0级、耐盐水测试符合标准、耐盐雾测试达120 h,符合国家标准。

长适用期羟基丙烯酸分散体在双组分水性聚氨酯涂料中的应用研究

分别制备了不含十三醇聚氧乙烯醚和含十三醇聚氧乙烯醚的羟基丙烯酸分散体,研究讨论了十三醇聚氧乙烯醚的含量对羟基丙烯酸分散体的外观、黏度、贮存稳定性和粒径的影响,结果发现十三醇聚氧乙烯醚的加入会减小羟基丙烯酸分散体的粒径,使黏度增大。通过测试双组分自干白漆的黏度和漆膜光泽的变化考察适用期,确定当羟基丙烯酸分散体中的十三醇聚氧乙烯醚的含量在1%~1.5%时,制备的双组分水性聚氨酯涂料适用期长,漆膜的综合性能最佳。

生物基白炭黑改性水性聚氨酯-含硅丙烯酸酯消光涂层的制备及性能研究

以异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、聚碳酸酯二醇(PCDL)、丙烯酸甲酯(MA)、丙烯酸丁酯(BA)、乙烯基三甲氧基硅烷(VTMO)为主要原料,采用钴60辐射聚合工艺合成了水性聚氨酯-含硅丙烯酸酯(WPUAS)。将生物基白炭黑浆料与WPUAS乳液共混制备消光涂层,研究浆料对涂层各项性能的影响,并和市售消光粉对比消光效果。结果表明:随着浆料添加量的提高,涂层的附着力等级由0级降至1级,磨耗损失由0.12%提高至0.22%,水接触角由84.1°降低至70.2°,表面光泽度明显降低。当浆料的添加量达到15%时,涂层60°光泽度降低至21,消光效果十分接近市售消光粉,在水性消光涂料领域具有良好应用前景。

疏水改性紫外光固化水性聚氨酯丙烯酸酯的制备与性能表征

采用异丙氧基三(乙二胺基-N-乙氧基)钛酸酯(TCA-K44)对纳米二氧化硅进行表面改性,将改性后的纳米二氧化硅(Ti-SiO_(2))视作扩链剂接入聚氨酯主链,制备了一系列改性纳米二氧化硅/水性聚氨酯丙烯酸酯(Ti-SiO_(2)-WPUA)光固化涂料,探究了不同Ti-SiO_(2)含量对Ti-SiO_(2)-WPUA固化膜的表面性能、力学性能、热稳定性、疏水性等性能的影响。结果表明,Ti-SiO_(2)成功地引入了聚氨酯链段中,改性后的Ti-SiO_(2)-WPUA表面变得粗糙,乳液平均粒径变大,固化膜具有更好的疏水性、热稳定性和力学性能,随着Ti-SiO_(2)含量的增加,固化膜的表面更加粗糙,硬度、水接触角、热稳定性均有所增强,拉伸性能和断裂伸长率先升后降,并在添加量为2%时达到最大值。

生物基丙烯酸酯改性水性聚氨酯的制备及对液体车衣性能的影响

介绍了生物基丙烯酸酯改性水性聚氨酯分散体的制备方法,并对比了生物基树脂与石油基树脂在液体车衣中的应用性能。该树脂采用核–壳聚合技术,合成的聚氨酯水分散体先在水相中形成胶体微粒,将丙烯酸酯单体溶胀在胶粒内部并再次发生聚合,最终形成具有核–壳型结构的聚合物分散体。由于把分散体合成中用量最大的多元醇组分替换成市售商品中经合成或改性为双官能团的蓖麻油系二元醇,同时选用含生物碳的原料制成的丙烯酸酯单体,制成品中生物基碳含量可保持在70%以上。对比常规的水性聚氨酯分散体,生物基丙烯酸酯改性的制成品表现出较好的剥离性能、耐候性和颜料定向性,尤其作为一种高生物基碳含量的材料,是实现“双碳”的有效技术途径,符合当前环保节能和低碳经济的需求。

环保型丙烯酸酯改性水性聚氨酯胶黏剂的合成研究

水性聚氨酯(WPU)具有挥发性有机化合物(VOC)含量低、应用范围广等优点,但也存在各种耐性、力学性能差等缺点。采用高机械强度的丙烯酸酯对WPU进行改性可以得到综合性能较好的产品。由聚丙二醇(PPG)和异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)为主要原料、1,2—丙二醇为扩链剂、2,2—二羟甲基丙酸(DMPA)和甲基丙烯酸羟丙酯(HPMA)为亲水单体,合成高分子量的聚氨酯预聚体,再用过硫酸钾(KSP)引发软单体丙烯酸丁酯(BA)与硬单体苯乙烯(St)共聚,可制备水性聚氨酯胶黏剂乳液。测试结果表明,当IPDI与PPG的质量比为2∶3,DMPA含量为6%,丙二醇含量为5%,丙烯酸酯混合单体含量为60%,软硬单体质量比为3∶2时,所得丙烯酸酯改性聚氨酯胶黏剂(WPUA)性能良好,其黏结强度明显超过WPU。

改性水性丙烯酸酯胶黏剂的研究进展

目的综述近年来水性丙烯酸酯胶黏剂改性方法和合成技术的国内外研究进展,以期为水性丙烯酸酯胶黏剂的进一步研究及在包装材料领域的应用提供参考。方法介绍丙烯酸酯胶黏剂的组成,综述水性丙烯酸酯胶黏剂的主要改性方法,阐述种子乳液聚合、反相乳液聚合、核壳乳液聚合、微乳液聚合、细乳液聚合、无皂乳液聚合、超声辐照乳液聚合、乳液互穿聚合物网络和Pickering乳液聚合等技术合成不同种类和性能丙烯酸酯胶黏剂的相关研究,概述丙烯酸酯胶黏剂在包装、纺织等领域的具体用途。结论对水性丙烯酸酯胶黏剂的未来趋势和研究前景进行了展望,将多重改性方法有机结合,开发高性能水性丙烯酸酯胶黏剂,合成并应用新型生物基胶黏剂、特种功能性胶黏剂、低成本绿色水性丙烯酸酯胶黏剂。

甲基丙烯酸十三氟辛酯改性胺固化剂增韧环氧清漆涂层的性能和机理研究

[目的]氢化双酚A二缩水甘油醚环氧树脂(HBPA-EP)基涂层应用时脆性大、韧性不足、疏水性较差等问题亟待解决。[方法]使用甲基丙烯酸十三氟辛酯(C6F)对异佛尔酮二胺(IPDA)固化剂进行改性后,与HBPA-EP反应固化为涂层,研究了改性剂掺量对涂层疏水性能、力学性能、耐化学品性能和耐沾污性能的影响。采用傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)和核磁共振氢谱仪(1H-NMR)分析了C6F对IPDA的改性机理。采用扫描电子显微镜(SEM)和能量色散谱仪(EDS)对涂层拉伸断面形貌及表面氟元素的分布进行表征。[结果]C6F的氟碳链结构被成功引入到IPDA分子中。采用C6F改性IPDA制备的涂层在疏水性能和力学性能上都得到明显提高。C6F与IPDA的物质的量比为0.5∶1.0时所得涂层的性能最佳,其水接触角为118.2°,铅笔硬度达到2H,柔韧性为1 mm,粘结强度为16.2 MPa,在浸水、浸碱和浸酸8 d后未出现吸水溶胀现象,表面也具有良好的抗涂鸦沾污性能。[结论]改性后的IPDA与HBPA-EP反应形成了交联网状结构,氟碳键的存在使网状结构交联更加致密,实现了对HBPA-EP交联体系的有效调节,令改性涂层的疏水性能和力学性能均得到改善。

自交联核壳丙烯酸乳液的构建及对水性油墨的影响

以丙烯酸(AA)、丙烯酸丁酯(BA)、甲基丙烯酸甲酯(MMA)、丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸羟乙酯为单体,乙二醇二甲基丙烯酸酯(EGDMA)、甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)为交联单体,采用两步乳液聚合法制备了自交联核壳丙烯酸乳液,以其为连接料制备了水性油墨。考察了核壳特性影响油墨耐水性和附着力的因素。利用TEM、FTIR、TG、DSC、光学接触角测量仪、万能试验机对自交联核壳丙烯酸乳液及其胶膜进行了表征,考察了壳层单体中GMA质量分数对乳液粒径、稳定性和油墨附着力、耐水性的影响。结果表明,核层中AA与壳层中AA的质量比(核壳AA比)对油墨附着力影响显著,核层中MMA与BA的质量比与壳层中MMA与BA的质量比之比(核壳软硬比)对油墨耐水性影响显著。自交联核壳丙烯酸乳液最佳配方为:核层混合单体与壳层混合单体的质量比(核壳质量比)2.00∶3.00、核壳软硬比3.00∶0.75、核壳AA比0.50∶2.50、内交联单体EGDMA用量0.75 g。当壳层单体中GMA质量分数为1.5%时,自交联核壳丙烯酸乳液平均粒径为112.2 nm,多分散性指数为0.108,胶膜最大热分解速率在409℃,核层与壳层的玻璃化转变温度分别为28.5和51.7℃,乳液分散稳定性最佳,胶膜吸水率为34.55%,油墨附着力为99%,耐水性达50次。