聚氨酯-环氧树脂-丙烯酸酯杂合分散体的合成

以三羟甲基丙烷（TMP）为交联剂，先用环氧树脂改性聚氨酯（PU），得到环氧树脂改性的水性聚氨酯（WPUE）分散体，然后加入甲基丙烯酸甲酯（MMA）和引发剂偶氮二异丁腈（AIBN），通过自由基乳液聚合得到聚氨酯环氧树脂-丙烯酸酯（WPUEA）杂合分散体，并通过傅里叶红外光谱、凝胶渗透色谱、粒径分析仪和透射电镜对其进行了表征。研究了-NCO／OH总摩尔比、交联剂TMP的量、环氧树脂种类和量、MMA的量等对WPUEA杂合分散体性能以及涂膜性能的影响。实验结果表明，选用E20环氧树脂，当-NCO／OH总摩尔比为1．2～1．5，TMP的添加量为4％～8％，E20添加量为4％～6％，MMA添加量为10％～30％时得到WPUEA杂合分散体性能较佳，所得到的水性WPUEA杂合分散体的涂膜硬度为0．73，光泽度达到85，表干时间为30min，冻融循环大于5，同时耐水性和耐溶剂性均得到提高。该产品可以取代溶剂型产品。

新型丙烯酸酯杂合乳液的合成与水性双组分聚氨酯涂料性能

以甲基丙烯酸-β-羟乙酯(HEMA)为羟基单体,采用种子乳液聚合工艺,结合即时中和与极性单体分段滴加等手段合成了羟值为98.8 mg(KOH)/g、固含量为45.0%的新型聚丙烯酸酯杂合乳液(PAH)。TEM观察发现:PAH由表层为羧酸盐覆盖的乳胶粒P1和富含—OH的乳胶粒P2组成。纳米粒度分析表明:相对于常规羟基聚丙烯酸乳液(HPAE),PAH的粒径分布更宽,平均粒径更小。针对PAH配制的水性双组分聚氨酯涂料(2K-WPU)的综合性能测试说明:当—COOH和—OH在P1和P2中的质量比分别为1∶0和1∶3时,涂膜性能最佳。傅里叶红外光谱(FT-IR)分析发现:涂膜固化过程中—NCO与—OH完全反应仅需3 d。原子力显微镜(AFM)分析显示:2K-WPU涂层结构致密且平整。

水性聚氨酯-丙烯酸酯复合乳液的性能研究

用丙烯酸酯改性水性聚氨酯制备了具有核壳结构的水性聚氨酯-丙烯酸酯(WPUA)复合乳液,系统地研究了水性聚氨酯(PU)含量、nNCO/nOH(初始物质的量比)、亲水性扩链剂二羟甲基丙酸(DMPA)用量及软硬单体质量比对WPUA乳液及其膜的性能的影响。结果显示,WPUA乳液胶粒呈核壳型结构,聚丙烯酸酯(PA)与PU链段具有良好的相容性,当PU质量分数为80%、nNCO/nOH为5:1、mMMA/m2-EHA为1:4、DMPA质量分数为5.8%时,所得WPUA复合乳液及其胶膜综合性能较好。

紫外光固化环氧-丙烯酸酯/聚氨酯-丙烯酸酯复合型水性涂料的研制

制备了可反应性的阴离子型聚氨酯-丙烯酸酯,并用其作为乳化剂制成了可紫外光固化的水性环氧-丙烯酸酯/聚氨酯-丙烯酸酯复合型水性涂料。讨论了聚氨酯-丙烯酸酯的乳化机理,及其对环氧-丙烯酸酯水分散体系稳定性及涂膜性能的影响。

环氧树脂-水性聚氨酯-丙烯酸酯复合乳液的研究

以IPDI、聚醚、BDO、DMPA等为原料合成水性聚氨酯分散体，再加入MMA和引发剂，采用核壳乳液聚合法制备脂肪族水性聚氨酯-丙烯酸酯复合乳液。引入小分子交联剂三羟甲基丙烷（TMP）和环氧树脂E-20进行多重交联改性。用傅立叶红外光谱（FTIR）对树脂结构进行了分析。讨论了n（NCO）／n（OH）比值、环氧树脂E-20、TMP、MMA添加量对乳液性能的影响。研究发现，当n（NCO）／n（OH）=（1．3-1．4）：1、E-20质量分数为3％-5％、TMP为1％-3％、MMA为20％-30％时，所制备的PUA乳液综合性能较好。

量子点修饰g-C_(3)N_(4)@Fe_(2)O_(3)纳米杂化材料的制备及在水性环氧-丙烯酸酯乳液中的应用

水性环氧-丙烯酸酯乳液(WEP)因污染小、附着力好、耐候性好被广泛应用于涂料领域,但其不尽如意的耐腐蚀性大大限制了其在防腐涂料领域的应用。文中采用煅烧法制备了g-C_(3)N_(4)@Fe_(2)O_(3)纳米杂化材料,微波法制备了柠檬酸碳量子点溶液,通过傅里叶变换红外光谱、X射线衍射分析、X射线光电子能谱仪和透射电子显微镜分析了g-C_(3)N_(4)@Fe_(2)O_(3)杂化粒子的结构和形态,采用扫描电子显微镜观察了复合涂层的形貌,通过电化学阻抗谱和盐雾实验研究了WEP、g-C_(3)N_(4)@Fe_(2)O_(3)/WEP、经量子点修饰的g-C_(3)N_(4)@Fe_(2)O_(3)/WEP涂层的耐腐性能。结果表明,Fe_(2)O_(3)粒子成功负载到了g-C_(3)N_(4)纳米片上,经柠檬酸量子点修饰后,g-C_(3)N_(4)@Fe_(2)O_(3)在WEP中具有良好的分散性,经柠檬酸量子点修饰的g-C_(3)N_(4)@Fe_(2)O_(3)/WEP乳液涂膜在质量分数3.5%NaCl溶液中浸泡1 d时阻抗高达1.5×10^(10)Ω·cm^(2),较纯WEP乳液涂膜高出2个数量级;浸泡7 d后,复合涂层阻抗值仍高达8.7×10^(9)Ω·cm^(2);盐雾168 h后复合涂层表面锈蚀较少。

UV固化聚氨酯-丙烯酸酯水性上光油的合成

以甲苯二异氰酸酯(TDI)、1,4-丁二醇(BDO)、聚醚二元醇(DL-1000)、二羟甲基丙酸(DMPA)和甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)为主要原料,合成纸张上光油UV固化聚氨酯-丙烯酸酯(PUA)乳液。用傅里叶红外光谱仪(FTIR)和激光纳米粒度仪等对其进行了表征,讨论了TDI/DL-1000摩尔比、-COOH含量、NCO/OH摩尔比和光引发剂等因素对乳液及涂膜性能的影响。研究表明,TDI/DL-1000的摩尔比为4,-COOH含量为2.1%(wt),NCO/OH的摩尔比为1.5时,制得的乳液的外观好,具有较高的光泽度和硬度,良好的耐水性和柔韧性等优异性能。使用TPO和184复配光引发剂且用量为3%(wt,下同)时光油固化速度最佳。

细乳液聚合法制备疏水性纳米二氧化硅-丙烯酸酯杂化乳液

采用细乳液聚合法制备了疏水性纳米二氧化硅-丙烯酸酯杂化乳液,研究了杂化乳液薄膜的应力-应变性能,并通过透射电子显微镜、X射线光电子能谱、扫描电子显微镜及凝胶渗透色谱对杂化乳液进行了表征。结果表明:杂化乳液薄膜的拉伸强度、扯断伸长率明显优于纯丙烯酸酯乳液薄膜;在杂化乳液中,二氧化硅被丙烯酸酯包裹,两相的相容性很好;杂化乳液的相对分子质量及其分布基本不随着疏水性二氧化硅用量的增加而变化,与纯丙烯酸酯乳液相当。

水性聚氨酯-丙烯酸酯复合乳液合成与性能

以甲苯二异腈酸酯(TDI-80)、聚醚二元醇(N210)、二羟甲基丙酸(DMPA)、1,4-丁二醇(BDO)、甲基丙烯酸甲酯(MMA)等为基本原料,三乙胺(TEA)作中和剂,乙二胺(EDA)为扩链剂,采用原位乳液聚合法合成了水性聚氦酯丙烯酸酯复合乳液(WPUA),并探讨了影响WPUA复合乳液合成的各种影响因素。实验发现,预聚温度在80℃,BDO扩链温度在75℃时,反应时间短,副反应影响小,NCO基反应较完全;NCO/OH(初)为6.7～7.2时,得到的PU/MMA分散液和WPUA的复合乳液的外观好、涂膜硬度大;NCO/OH(总)为1.3～1.4时,得到的PU/MMA分散液和WPUA的复合乳液的外观好、涂膜硬度和光泽度大,吸水率低;-COOH的质量百分率为2.5%时,所得WPUA乳液稳定、涂膜吸水率低;～NH2占残余-NCO量的30%～50%时,所得乳液外观好、贮存稳定、涂膜耐水性好。

自交联型水性丙烯酸-聚氨酯杂化体的合成

以聚环氧丙烷二醇(PPG)、1,6-丁二醇(HDO)、二羟甲基丙酸(DMPA)、甲苯二异氰酸酯(TDI)及丙烯酸β-羟乙酯(HEA)为主要原料合成水性聚氨酯大单体。用该水性聚氨酯大单体为表面活性剂,用甲基丙烯酸甲酯(MMA)、丙烯酸丁酯(BA)、丙烯酸-β-羟乙酯(HEA)、甲基丙烯酸(MAA)和交联单体等单体,以半连续乳液聚合工艺合成了核壳结构水性丙烯酸-聚氨酯杂化体。讨论了合成工艺对产品性能的影响。

氨基树脂改性水性聚氨酯-丙烯酸酯复合乳液的制备及性能

通过甲基丙烯酸甲酯(MMA)与聚氨酯(PU)种子乳液共聚合成了水性聚氨酯-丙烯酸酯(PUA)复合乳液,然后用氨基树脂(HMMM)对其进行交联,并对HMMM改性的PUA复合乳液的性能进行了表征。结果表明,制备稳定的PUA复合乳液适宜的MMA质量分数约为20%,PUA复合乳液涂膜的玻璃化转变温度随HMMM用量的增加而升高,于120℃固化30 min的乳液涂膜比室温固化的涂膜表面更加光滑。

聚氨酯-丙烯酸酯杂化乳液结构与性能的影响

以聚四氢呋喃醚二醇(PTMG)、异氟尔酮二异氰酸酯(IPDI)、亲水单体二羟甲基丙酸(DMPA),乙二胺为主要原料,制备了稳定的水性聚氨酯乳液。然后以苯乙烯(St)、丙烯酸丁酯(BA)为单体,过硫酸钾为引发剂,在不外加乳化剂的条件下,运用物理共混、化学复合和化学共聚三种方法对该水性聚氨酯乳液进行改性研究。用FTIR技术对聚氨酯-丙烯酸酯杂化乳液的结构进行了对比与表征;通过粘度测定、粒度分析、力学性能和耐水性能测试、DSC分析,研究了不同改性方法对乳液及其胶膜性能的影响。结果表明,化学共聚的改性方法对原水性聚氨酯的耐水性的改良效果最好,能够得到稳定且综合性能较优的聚氨酯-丙烯酸酯杂化乳液。

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.

高官能度水性聚氨酯丙烯酸酯/纳米SiO_2杂化材料的制备及性能

以聚己内酯二醇(PCL)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、二羟甲基丙酸(DMPA)和季戊四醇三丙烯酸酯(PETA)为原料,合成了高官能度水性聚氨酯丙烯酸酯WPUA。以WPUA为有机相,γ-甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷(TMSPM)改性纳米SiO2为无机相,制备了水性光固化有机/无机纳米杂化体系。通过傅立叶变换红外光谱对合成产物进行了表征,并对杂化薄膜的表面形貌、热稳定性、光固化动力学及力学性能进行了分析。结果表明合成了预期产物,杂化体系中改性纳米SiO2分散均匀稳定;随着SiO2含量的增加,材料的热稳定性、力学性能均有明显提高;不同SiO2条件下体系均保持了较高的光固化速率和最终凝胶含量。

有机硅/丙烯酸酯改性水性聚氨酯的合成及性能

以异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、二羟甲基丙酸(DMPA)、聚酯二元醇(XH-111)、丙烯酸羟乙酯(HEA)和3-氨丙基三乙氧基硅烷(KH-550)等为主要原料,分别制得HEA封端和HEA、KH-550共同封端的水性聚氨酯乳液,再加入丙烯酸酯单体进行自由基引发聚合,分别制备出丙烯酸酯改性和丙烯酸酯、KH-550共同改性的水性聚氨酯复合乳液。通过傅立叶变换红外光谱(FTIR)、热失重分析(TGA)、X射线衍射分析(XRD)和力学性能测试,对改性水性聚氨酯乳液的结构和胶膜的热稳定性、结晶性和力学性能进行了考察。结果表明,改性水性聚氨酯的结晶性降低,热稳定性提高。当w(丙烯酸酯)增大到20%,w(KH-550)增大到15%时,胶膜的拉伸强度由5.6 MPa增加到23.9 MPa,断裂伸长率由491%降到247%。

环氧树脂改性聚氨酯-丙烯酸酯乳液的合成

聚氨酯-丙烯酸酯复合乳液虽然较单一乳液的性能有很大改善,但是其涂膜的硬度、耐水性、耐化学品性还难以满足高档水性木器涂料的要求。在聚氨酯-丙烯酸酯复合乳液中以不同方式加入环氧树脂,分别制备了物理共混和化学共聚的聚氨酯-丙烯酸酯-环氧树脂复合乳液,研究了环氧树脂加入方式、用量等对乳液及涂膜性能的影响。研究发现环氧树脂对于涂膜的硬度、耐水性、耐化学品性等有明显改进。环氧树脂的质量分数在3%～4%为宜。

无胺型水性聚氨酯-丙烯酸酯的制备及其热稳定性

以不同种类聚二元醇（NCL2000、PCL1000）、不同种类异氰酸酯[4,4？-二环己基甲烷二异氰酸酯（HMDI）、异佛尔酮二异氰酸酯（IPDI）]、甲基丙烯酸甲酯（MMA）为主要原料,采用不同种类扩链剂（羧酸型亲水扩链剂和磺酸型亲水扩链剂）,通过无有机溶剂法制备了满足烟盒包装行业要求的零挥发性有机物（VOC）、无三乙胺的耐高温型水性聚氨酯-丙烯酸酯（WPUA1-6）乳液。通过FTIR、TEM、粒径分析仪、TGA等考察了WPUA乳液及其胶膜的结构和性能。探讨了聚二元醇种类、异氰酸酯种类和扩链剂种类对胶膜热稳定性的影响。结果表明：加入乙二胺基乙磺酸钠（AAS）后乳液的平均粒径均减小。当热失重分别为20%、30%、50%时,以耐高温NCL2000、HMDI和对苯二酚双（β-羟乙基）醚（HQEE）为原料合成的WPUA5胶膜热稳定性比以聚己内酯二元醇（PCL1000）、IPDI和1,4-丁二醇（BDO）为原料合成的WPUA2胶膜热分解温度分别提高了60.96、69.37和139.70℃。WPUA5分子的对称性增强使其结晶性增强,玻璃化转变温度（Tg）也增大。

交联剂型水性聚氨酯-丙烯酸酯木器涂料性能研究

以异佛尔酮二异氰酸酯（IPDI）、聚醚多元醇、二羟甲基丙酸（DMPA）和甲基丙烯酸甲酯（MMA）等为原料通过种子乳液聚合制得了水性聚氨酯-丙烯酸酯复合乳液，进一步配制成木器用水性聚氨酯-丙烯酸酯涂料。分别采用三羟甲基丙烷（TMP）和环氧树脂E-20作为内交联剂对聚合物进行改性。通过设计一系列配方，考察了两者对水性聚氨酯-丙烯酸酯涂料性能的影响。研究表明：在设计实验条件下，TMP对漆膜耐水、耐醇、耐污染性能改善效果不好，而E-20对漆膜各方面性能有显著提高。用5％～8％E-20改性的涂料性能能满足木器涂料的要求。

高固体含量水性聚氨酯丙烯酸酯复合乳液的合成与性能

采用偶氮二异丁腈(AIBN)为引发剂,阴离子聚氨酯水分散体(PUD)为乳化剂和反应物,与甲基丙烯酸甲酯(MMA)和丙烯酸丁酯(BA)通过乳液共聚合制备高固体含量聚氨酯丙烯酸酯复合乳液(PUA)。研究提高PUA乳液固体含量的途径,讨论单体种类和添加量对PUA乳液与涂膜性能的影响,并采用热重分析(TGA)和傅里叶红外光谱(FT-IR)对PUA涂膜的热稳定性和结构进行表征。研究结果表明:将PUD/丙烯酸酯单体以6000r/min的转速分散20min,在70℃热聚合1～2h,后期追加单体质量分数为0.70%的AIBN能提高PUA乳液的固体含量达45%以上;在m(PUD)/m(单体)=1:1.2,m(MMA)/m(BA)=2:1条件下合成的PUA涂膜拥优异涂膜性能:涂膜的吸水率为15.5%,吸碱率为7.9%,吸醇率为28.9%,摆杆硬度为0.75和耐低温冷脆性(-20℃,3d,涂膜不开裂);MMA与BA复合能明显提高PUA涂膜热稳定性。

环氧树脂改性水性聚氨酯-丙烯酸酯的初步研究

合成了环氧树脂改性的水性聚氨酯 丙烯酸酯 ,研究了环氧树脂用量、加入方式对乳液稳定性的影响。环氧基团在乳液胶膜热处理时交联 ,从而改善了胶膜的力学性能及耐水性、耐溶剂性能。