聚氨酯丙烯酸酯齐聚物裂解色谱质谱研究

采用裂解色谱质谱技术对光固化聚氨酯丙烯酸酯齐聚物裂解产物进行了分析 ,并对裂解机理进行了讨论。

聚氨酯丙烯酸酯齐聚物制备紫外光固化胶粘剂

按正交实验的方法,采用自制的聚氨酯改性丙烯酸酯齐聚物(PUA)与改性剂,研制出了紫外光(UV)快速固化胶粘剂,并对其影响因素进行了简要分析。结果表明,由PUA改性的UV固化胶粘剂具有较好的粘接性能。在所考察的影响因素中,对胶粘剂强度的影响程度大小顺序为:自制改性剂>1,6-己二醇二丙烯酸酯(HDDA)/三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(TPGDA)>聚酯丙烯酸酯(EB-524)/PUA齐聚物≈多官能度单体>单官能度单体=KH570>光引发剂。

聚氨酯丙烯酸酯齐聚物的合成及其反应动力学

以异佛尔酮二异氰酸酯、丙烯酸羟丙酯和聚乙二醇为原料,采用本体法两步合成聚氨酯丙烯酸酯齐聚物,经光热引发交联成型后可用作聚氨酯弹性体。通过温度、原料、催化剂类型及其用量对反应速率常数影响的实验,研究结果表明;齐聚物的合成是二级反应;温度对反应速率常数影响大;不同反应物的反应速率常数明显不同。由于催化机理的不同,有机锡和叔胺催化剂造成反应速率常数差异较大,并且发现使用三乙胺催化时,催化剂用量对反应速率常数影响明显。

水利工程用环氧树脂改性聚氨酯丙烯酸酯性能研究

水利工程金属结构和水工建筑物常遭受腐蚀、高速含沙水流磨蚀破坏,需对其进行便捷有效的防护。利用环氧树脂对聚氨酯丙烯酸酯(PUA)进行改性提高PUA与基体黏结性能,采用紫外光(UV)固化技术制备PUA涂层。研究了环氧树脂改性PUA的化学结构及环氧树脂用量对PUA的力学性能、热稳定性能、耐溶剂性能和抗冲磨性能的影响。结果表明,环氧树脂改性PUA的拉伸强度随着环氧树脂用量增加,呈下降趋势,当加入5%时,PUA拉伸强度为103.0 MPa,材料呈强而脆的特性。环氧树脂加入提升了PUA的拉伸剪切强度,由0.25 MPa增至1.60 MPa。同时,环氧树脂改性PUA具有良好的耐水性能、耐溶剂性能、抗冲磨性能,5%环氧树脂改性PUA抗冲磨强度为800 h/(kg·m^(2))。

超支化聚氨酯丙烯酸酯胶粘剂的制备与性能

使用异佛尔酮二异氰酸酯、聚四氢呋喃二醇、三羟甲基丙烷、甲基丙烯酸羟乙酯等为原料,制备了超支化聚氨酯丙烯酸酯(HPUA)。通过加入光引发剂、活性稀释剂配制了一系列光固化胶粘剂,并对其结果进行结构表征以及热稳定性研究。探究了光引发剂种类、HPUA与活性稀释剂三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(TMPTA)的比例以及硅氧烷偶联剂(3-氨丙基三乙氧基硅烷)用量对光固化胶粘剂性能的影响。研究结果表明:成功制备了预期产物,所合成的HPUA具有优良的热稳定性。当选用质量分数为3%的光引发剂Irgacure1173,m(HPUA)∶m(TMPTA)=1∶1,同时添加3%含量的3-氨丙基三乙氧基硅烷,制备的光固化胶粘剂的综合性能最佳。此时胶粘剂对玻璃基材的拉伸剪切强度为2.15 MPa,断裂伸长率为49.23%,凝胶率为98.56%,体积收缩率为1.02%,邵氏硬度为D55。

桐油对聚氨酯-丙烯酸酯紫外光固化树脂性能的影响

将异氟尔酮二异氰酸酯(IPDI)、聚己二酸新戊二醇酯二醇(PNA,Mn=1000)作为主要原料,丙烯酸羟乙酯(HEA)作为封端剂,制备了聚氨酯丙烯酸酯(PUA)。将得到的PUA与不同添加量的桐油混合均匀,制备了一系列紫外光固化树脂。利用红外光谱表征了固化过程,测试了紫外光固化膜的硬度、附着力、漆膜耐冲击性能、耐酸碱性、耐醇性和耐水性。结果表明,当桐油的添加量为10%时,光固化树脂的综合性能较好,固化膜硬度达到5 H,附着力为0级,韧性及耐溶剂性较好,树脂表面60°光泽度<20 GU,在玻璃包装涂层中具有较广泛的应用前景。

自褶皱UV固化聚氨酯丙烯酸酯木制品涂层的低光泽及抗指纹性能

【目的】褶皱结构广泛存在于自然界和我们的生活中,受这类天然结构的启发,人工制备的表面褶皱结构可以赋予材料低光泽度和抗指纹等一系列特殊性能。为了探究褶皱结构在木制品涂层上的应用,从褶皱形貌的变化来系统解释褶皱对涂层宏观性能的影响。【方法】通过LED灯–准分子灯–UV汞灯分段固化系统,制备了一种可以在木制品表面自发形成褶皱的聚氨酯丙烯酸酯涂层,并进一步调节固化系统中的辐照能量,使涂层具有可控的光泽度和抗指纹性能。【结果】当LED灯–准分子灯–UV汞灯辐照能量分别为200、15和300 mJ/cm^(2)时,涂层在85°时的光泽度为5.2;此时涂层具有良好的抗指纹性能,表面的指纹可以在30 s内消失;涂层的机械性能也有一定提高,磨耗量达到最低为0.05 g/100 r,硬度由H提升为4H,附着力由2级提升为0级。同时对自褶皱涂层的耐久性也进行了研究,研究发现涂层在经过500次抗指纹测试后仍然能保持较低的光泽度。另外,由于褶皱表面的存在,涂层表面具有较好的耐黄变性能。【结论】通过调节辐照能量可以改变自褶皱结构的波长和振幅,对聚氨酯丙烯酸酯涂层表面结构进行简单、高效和大规模的调控,褶皱表面使涂层具有低光泽和抗指纹的性能,同时提高了涂层的力学性能。

水性超支化聚氨酯丙烯酸酯乳液的合成与性能

以聚四氢呋喃(PTMG-1000)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、季戊四醇三丙烯酸酯(PETA)和端羟基超支化聚酯(HBP-OH)等为主要原料,制备了水性超支化聚氨酯丙烯酸酯(WHPUA-n)乳液.通过傅里叶变换红外光谱(FT-IR)和核磁共振氢谱(1H NMR)表征了WHPUA-n的化学结构.研究了HBP-OH的分子量对WHPUA-n乳液及固化膜性能的影响.结果表明:HBP-OH能显著提高乳液的稳定性和综合性能,随着HBP-OH分子量的增加,乳液的黏度先降低后增加,乳液固化膜的拉伸韧性、耐磨性、耐水性和耐热性先增加后降低,中等分子量的HBP-OH(H102)制备的乳液的综合性能最好.WHPUA-n乳液稳定性好、粒径均匀,其固化膜光泽度高、硬度高、附着力高和耐水性优异,在水性涂料领域潜力巨大.

疏水侧链改性聚氨酯丙烯酸酯的制备及其在光固化金属涂层中的应用

为提升光固化金属涂层的防腐性能,以来源于生物基的δ-癸内酯(DL)为原料,首先合成了一系列带疏水侧链的聚癸内酯二元醇,然后与异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)和丙烯酸羟乙酯(HEA)制备了带有疏水侧链的聚氨酯丙烯酸酯,将其用于构筑光固化金属涂层。采用傅立叶变换红外光谱、核磁共振氢谱对其结构进行了表征,研究了聚癸内酯二元醇的化学结构、相对分子质量对所构筑的光固化涂层疏水性以及防腐性能的影响。结果表明:疏水侧链改性后,聚氨酯丙烯酸酯涂层在水中浸泡400 h的吸水率从3%下降至1.4%;在盐水中浸泡400 h的阻抗模值从2.7×10^(7)Ω·cm^(2)提升至1.1×10^(9)Ω·cm^(2);在盐雾环境中400 h仅出现轻微点蚀现象;可见疏水侧链改性的聚氨酯丙烯酸酯所构筑的涂层具有更高的耐水性和耐腐蚀性。

羟基聚氨酯丙烯酸酯乳液的合成及其在双组分木器涂料中的应用

以聚己二酸新戊二醇酯(PNA1000)、六亚甲基二异氰酸酯(HDI)、聚醚二元醇磺酸盐(SPPG)、正丁醇(BO)和4-丙烯酸羟丁酯(4-HBA)为原料合成端乙烯基封端的聚氨酯预聚体,再以甲基丙烯酸甲酯(MMA)、丙烯酸正丁酯(BA)、丙烯酸羟乙酯(HEA)、丙烯酸(AA)为聚合单体,通过预乳化种子乳液聚合法合成了一种羟基聚氨酯丙烯酸酯乳液,研究了封端单体种类、聚氨酯质量分数、羟基含量对乳液稳定性和性能的影响。结果表明,使用BO和4-HBA作为封端单体、聚氨酯质量分数为30%、羟基含量为1.0%(基于固含量),乳液合成稳定且性能优异,用其配制的水性双组分木器涂料,附着力好、抗黏连性好、耐水和耐化学品性优异。

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。

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。

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。

聚乙二醇二丙烯酸酯齐聚物的合成及其红外激光固化性能研究

使用 3种方法合成了具有不同分子量的聚乙二醇二丙烯酸酯 (PEGDA)齐聚物 ,包括 :聚乙二醇(PEG)与丙烯酸反应、聚乙二醇与丙烯酰氯反应、聚乙二醇钠与丙烯酰氯反应 ,并在此基础上对 3种合成方法进行比较。研究了聚乙二醇二丙烯酸酯齐聚物的红外激光固化反应 ,利用红外分析测定双键转化率 ,发现随着齐聚物分子量增大 ,激光固化后的双键转化率有所上升。

紫外光/湿气双重固化改性聚氨酯丙烯酸酯胶粘剂

以异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、聚四氢呋喃醚二醇(PTMEG)、甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)和3-氨基丙基三乙氧基硅烷(KH-550)为原料,合成了硅氧烷改性的聚氨酯丙烯酸酯(PUA)紫外光/湿气双重固化树脂。将该双重固化树脂与光引发剂二苯基-(2,4,6-三甲基苯甲酰)氧磷(TPO)及活性稀释剂1,6-己二醇二丙烯酸酯(HDDA)混合,无溶剂法制备了紫外光/湿气双重固化胶粘剂,并对其进行结构和性能表征。研究结果表明:成功合成了含有硅氧烷的PUA预聚体;经过一段时间湿气固化的胶粘剂双键转化率为99%;当活性稀释剂HDDA的含量为胶粘剂总质量的50%且KH-550为PUA预聚物总质量的0.6%时,双重固化胶粘剂的表干时间仅为数秒,其固化速率迅速,拉伸剪切强度可达2.88 MPa,所制得的双重固化胶粘剂的机械性能和热稳定性较好。

丙烯酸酯共聚物无皂水性涂料室温固化的研究 Ⅱ.水溶胶/HDI齐聚物交联体系的流变性能

利用旋转粘度计研究了四元丙烯酸酯共聚物无皂水溶胶、ＨＤＩ齐聚物及两者交联体系的流变行为，测定了三者的剪切应力（τ）～剪切速率（Ｄ）、表观粘度（ηａ）～剪切速率（Ｄ）及ｌｇτ～ｌｇＤ之间的关系。结果表明，水溶胶、ＨＤＩ齐聚物的流动指数ｎ近似于１，属牛顿型流体，而水溶胶＼ＨＤＩ齐聚物交联体系的ｎ＜１，属非牛顿型流体，并且具有触变性。

环氧豆油丙烯酸酯齐聚物的合成研究

介绍了环氧豆油丙烯酸酯齐聚物的合成步骤。讨论了反应温度、反应时间、催化剂等因素对齐聚物酯化率的影响。通过正交实验，确定了最佳反应条件：催化剂为Ｎ，Ｎ－ 二甲基苄胺，反应温度为１１５ ～１２０ ℃，反应时间为６ｈ 。

聚氨酯丙烯酸酯轮胎的3D打印成型及性能研究

为了实现新型非充气式轮胎的绿色制造,制备了一种新型、具有软硬段结构的聚氨酯丙烯酸酯树脂,借助3D打印技术实现了蜂窝状聚氨酯丙烯酸酯轮胎的制造并分析了其基本力学性能。结果表明,利用不同多元醇为扩链剂和甲基丙烯酸羟乙酯为封端剂制备的聚氨酯丙烯酸酯树脂分子质量和性能可控,其中以丙三醇为扩链剂制备的聚氨酯丙烯酸酯树脂性能最佳。随着多元醇官能度的升高硬段结构增多,其拉伸强度从7.23 MPa增强至36.19 MPa,断裂伸长率从448%降至39.42%。此外,3D打印的聚氨酯丙烯酸酯蜂窝状轮胎比传统轮胎减重44.7%,且具有良好的亲水性。

光固化聚氨酯丙烯酸酯可剥离涂料的制备及性能研究

以端羟基氢化聚丁二烯(P2000)、4,4'-二环己基甲烷二异氰酸酯(HMDI)、丙烯酸羟乙酯(HEA)和季戊四醇三丙烯酸酯(PETA)合成了2种聚氨酯丙烯酸酯(PUA),采用傅立叶变换红外光谱仪(FT-IR)、核磁共振波谱仪(NMR)和凝胶渗透色谱仪(GPC)对PUA进行了表征。以PUA为主要成膜物,加入活性稀释剂和光引发剂制备了光固化可剥离涂料,研究了涂料的力学性能、双键转化率、可剥离性等。结果表明:所制备的光固化涂料双键转化率超过80%,拉伸强度达15 MPa,断裂伸长率可达190%,180°剥离强度低于2.7 N/cm,具有优异的机械性能和剥离性能。