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.

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。

UV固化超支化聚氨酯丙烯酸树脂的研究进展

超支化聚氨酯是一种新型的功能性树脂,UV固化超支化聚氨酯丙烯酸树脂作为一种新型的涂料成膜物质,具有固化速度快、涂膜性能好、环境污染小等优点,对制备环境友好、性能优异的产品以及用其改性普通的UV光固化树脂具有实际意义,展现出良好的发展前景。本文就国内外有关UV固化超支化聚氨酯丙烯酸树脂的制备方法、固化动力学和固化流变行为等方面的研究工作进行了综述,并介绍了UV固化超支化聚氨酯丙烯酸树脂在改善涂膜力学性能和阻尼性能等方面的应用研究现状,提出完善UV固化超支化聚氨酯丙烯酸树脂的基础研究和在此基础上的相关产品的开发将是今后研究的主要发展方向。

可UV固化超支化聚氨酯丙烯酸酯的制备及性能研究

以异佛尔酮二异氰酸酯和丙烯酸羟乙酯等为原料,采用不同扩链剂对自制的超支化聚氨酯进行改性,制备出一系列可紫外光固化的超支化聚氨酯丙烯酸酯(HBPUA-X)。利用红外光谱(FT-IR)、核磁共振(NMR)、热重分析(TG)、示差扫描量热仪(DSC)和乌氏黏度计对HBPUA-X的结构和性能进行了研究。FT-IR与NMR测试结果证实了合成产物为HBPUA-X;黏度计的测试结果表明:产品的特性黏度随扩链剂长度的增加而升高;将HBPUA添加到光固化环氧丙烯酸中成膜,TG与DSC的测试表明:涂膜的热分解温度有不同程度的降低,随着扩链剂长度的增加,涂膜的残余量逐渐减少,涂膜的玻璃化温度逐渐下降;性能测试表明:当添加10%质量分数的HBPUA-X时,涂膜的附着力由3级提高到1级以上,柔韧性由8 mm提高到2 mm以上;同时摆杆硬度与抗冲击强度也有明显提高。

UV固化超支化聚氨酯丙烯酸酯的制备与表征

以异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、新戊二醇(NPG)、二乙醇胺(DEOA)为原料合成了含扩链剂的端羟基超支化聚氨酯(HPU-OH),并用异氰酸酯和丙烯酸羟乙酯的半加成产物(IPDI-HEA)对其改性制备超支化聚氨酯丙烯酸酯(HPUA)。利用傅里叶红外光谱、核磁共振波谱、热重分析仪和差示扫描量热仪对其结构和热性能进行了表征。红外光谱和核磁共振测试表明HEA成功接入HPU-OH中,得到超支化结构的HPUA;热重分析显示HPU-OH和HPUA均有3个热分解温度段,分解历程相近;差示扫描量热分析表明HPUA玻璃化转变温度(Tg)低于HPU-OH。将HPUA添加到普通的环氧丙烯酸酯中光固化成膜,涂膜测试表明,添加10%的HPUA的光固化树脂,其固化膜铅笔硬度从B提高到2H,摆杆硬度从0.59提高到0.76,附着力从2级提高到0级。

超支化聚氨酯/聚丙烯酸酯乳液的制备与阻尼性能的研究

以异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、聚醚二元醇(PTMEG)和丙烯酸酯类单体为主要原料,三羟甲基丙烷(TMP)和自制的超支化聚氨酯(HBPU)为交联剂,合成了聚氨酯(PU)/聚丙烯酸酯(PA)水性乳液。热重分析(TGA)及动态力学分析(DMA)研究表明,采用两种交联剂合成的聚合物耐热性能相差不大,均具有良好的阻尼性能(阻尼因子tanδ约为0.75,tanδ>0.3的温度范围约为60℃);随着PA组份含量的增加,阻尼性能越好。

双键可控紫外光固化超支化聚氨酯丙烯酸酯的制备与表征

以甘油为核,二乙醇胺(DEOA)和异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)为原料,合成了含6个端羟基的加核型超支化聚氨酯(HBPU-OH),再通过加入IPDI和丙烯酸羟乙酯(HEA)等原料引入聚氨酯基团和丙烯酸双键,制备出加核型双键数目可调的紫外光(UV)固化超支化聚氨酯丙烯酸树脂(HBPUA).用傅里叶交换红外光谱和核磁共振波谱表征了HBPUA的结构,用示差扫描量热仪和热重分析仪研究了HBPUA的热性能.结果表明,合成了超支化结构的HBPUA;HBPUA玻璃化转变温度(T_g)为67.8℃,低于HBPU-OH的T_g(110.0℃),这是由于HEA的引入增加了分子的柔性;HBPU-OH和HBPUA的热分解均出现3个阶段.

超支化聚氨酯-聚丙烯酸酯互穿网络的制备及性能

以甲苯二异氰酸酯(TDI)、聚醚二元醇(N210)和丙烯酸酯类单体为主要原料,三羟甲基丙烷(TMP)、蓖麻油(CO)、自制超支化聚氨酯(HBPU)为交联剂,合成了水性聚氨酯(PU)/聚丙烯酸酯(PA)互穿网络聚合物(IPN)。试验结果表明,HBPU型IPN的耐热性稍差,但反应黏度较低,反应较易进行;随着PA含量的增大,乳液粒径增大,胶膜的断裂伸长率降低,耐热性能越好。

超支化聚氨酯氟代聚丙烯酸酯的合成与应用

以六亚甲基二异氰酸酯(HDI)、聚乙二醇(PEG-600)、三乙醇胺(TEOA)、丙烯酸羟乙酯(HEA)等为原料,合成以双键封端的超支化聚氨酯(HPU),再与全氟己基乙基丙烯酸酯(C6F)、甲基丙烯酸十八酯(SMA)、丙烯酸羟乙酯(HEA)、丙烯酸丁酯(BA)等,通过自由基聚合,合成超支化聚氨酯氟代聚丙烯酸酯(HPUFA)。通过红外光谱(FTIR)、场发射扫描电镜(SEM)、接触角测量仪等对产物结构、性能进行了测试。结果表明,当n(NCO)/n(OH)=1.4时,HPUFA用量1.5 g/100 g乙酸乙酯时应用效果较佳;经HPUFA处理的织物接触角达到137.5°,静态吸水时间达9.5 h,疏油等级6级。

热重-傅立叶变换红外光谱联用法研究超支化聚氨酯/丙烯酸酯的热性能及热分解机理

采用热重分析仪(TG)和差示扫描量热仪(DSC)对自制的超支化聚氨酯(HPU)和UV固化超支化聚氨酯丙烯酸酯(HPUA)在不同气氛下的热失重行为和玻璃化转变温度(Tg)进行分析,在此基础上,结合热重红外联用仪(TG-FTIR)探究了HPU和HPUA的热分解机理。热重分析结果表明:HPU和HPUA在氮气气氛下具有相似的热分解行为,均有3段热分解温度;在空气气氛下的热分解与氮气气氛下的热分解相比,其分解行为相似,但前者的分解更迅速。DSC分析表明:接入丙烯酸羟乙酯(HEA)后,HPUA的Tg明显低于HPU。热红联用对热分解机理的分析表明:空气气氛下的分解比氮气气氛下更迅速,降解更完全。HPU的3段热分解分别为:醇的降解、氨基甲酸酯键的降解、脲基键的降解;HPUA的3段热分解分别为:丙烯酸羟乙酯的降解、氨基甲酸酯键的降解、脲基键的降解。

可UV固化的超支化聚氨酯丙烯酸酯的合成与表征(英文)

通过两步法合成了可UV固化的超支化聚氨酯丙烯酸酯(HBUA)。用SEC、FT-IR、1H-NMR和TG对HBUA进行表征,并测试了其UV固化膜的机械性能。结果表明:HBUA的分子量分布系数为2.31,丙烯酸端基改性程度为79.8%。HBUA的粘度较低有利于混合及涂布。UV固化膜具有高的硬度和良好的柔韧性。

水性超支化聚氨酯丙烯酸酯的光固化膜性能

以甲苯-2,4-二异氰酸酯、丙烯酸羟丙酯、丁二酸酐、自制超支化聚酯为原料,合成了一种新型可紫外光固化的水性超支化聚氨酯丙烯酸酯,采用傅里叶变换红外光谱分析了其合成过程中基团的变化。固化膜热分析表明,随着超支化聚氨酯丙烯酸酯中端丙烯酸酯基含量的增加,热降解温度从171.0℃升高到238.9℃,玻璃化转变温由56.2℃升高到72.8℃;其力学性能测试表明,随着TDI.HPA含量的增加,硬度增加,而柔韧性和抗冲击强度都呈递减的趋势。

超支化聚氨酯丙烯酸酯涂料的UV固化动力学研究

用FTIR和光差扫描量热法Photo-DSC对超支化聚氨酯丙烯酸酯(HBUA)的光固化动力学进行了表征。结果表明,不同固化气氛对HBUA体系的固化速率影响很大,在空气中,HBUA的最大反应速率(Rpmax)和最终碳碳双键转化率(Pf)均比在N2中的相应值低;当光引发剂Darocur1173浓度为4%,HDDA浓度为20%时,HBUA体系具有较快的反应速率及最高的最终碳碳双键转化率,分别为7.25 J/(g.s)和84.5%。

端丙烯酸酯基超支化聚酯/聚氨酯丙烯酸酯体系的紫外光固化行为及性能

利用红外光谱(FT-IR)法研究了端丙烯酸酯基超支化聚酯(VHBP)/聚氨酯丙烯酸酯(PUA)体系紫外光固化反应,并研究了不同代数及含量VHBP对涂层性能的影响。结果表明,纯PUA达到最终双键转化率所需的时间最短,VHBP代数和含量高的体系时间较长。在PUA中加入VHBP后涂层硬度大幅提高,具有良好的综合性能,优于传统的PUA/环氧丙烯酸酯体系。随着VHBP含量的增加,涂层的硬度逐渐增大,耐冲击性和附着力有所降低。在相同VHBP含量时,硬度随代数的增加而逐渐降低。

加核型超支化聚氨酯丙烯酸树脂的合成及涂膜性能研究

选用甘油为核,二乙醇胺(DEOA)和异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)为原料,引入扩链剂新戊二醇(NPG),制得含扩链剂的端羟基加核型超支化聚氨酯(HBPU-OH);进一步与半加成产物IPDI-HEA反应,引入端丙烯酸双键,制得三端羟基的加核型超支化聚氨酯丙烯酸酯(HBPUA),并对其进行表征。FT-IR及NMR测试表明成功合成了HBPUA;DSC测试表明HBPUA的玻璃化转变温度(Tg)比HBPU-OH的低。含三端羟基的超支化聚氨酯丙烯酸酯(HBPUA-N-3)与目标树脂的相容能力更好。涂膜性能测试表明当HBPUA-N-3加入量为10%时,复合涂膜柔韧性和附着力没有明显变化,柔韧性≤2,附着力为2级;铅笔硬度和抗冲击强度都有明显提高,铅笔硬度为3H,抗冲击强度是50MJ/cm^2。

水性超支化聚氨酯丙烯酸酯的结构及光固化动力学研究

以水性超支化聚氨酯丙烯酸酯为研究对象,通过傅里叶变换红外光谱研究了其合成过程中主要活性基团变化,并结合核磁共振氢谱及核磁共振碳谱分析合成树脂的结构,结果表明:实验合成得到了目标产物水性超支化聚氨酯丙烯酸酯。对涂膜紫外光固化动力学的研究表明,分子结构中羧基及不饱和双键含量对固化速度及最终双键转化率有重要影响,双键最终转化率可达80%以上。

可UV固化的超支化聚酯改性聚氨酯丙烯酸酯的合成

采用两步法合成了可UV固化的超支化聚酯改性聚氨酯丙烯酸酯(HBUA),优化了合成条件,采用FT-IR对HBUA进行表征,并测试了其UV固化漆膜的综合性能。结果表明,合成HBUA的最佳反应条件是以质量分数0.5%的二月桂酸二丁基锡为催化剂,将相同摩尔数的异氟尔酮二异氰酸酯和甲基丙烯酸羟乙酯在35℃反应2.5 h,然后加入适量的超支化聚酯H20在70℃条件下反应3.0 h,UV固化HBUA漆膜与PUA漆膜相比具有更高的硬度和更好的耐磨性。

水性超支化聚氨酯丙烯酸酯的合成及性能研究

以TDI、HPA、丁二酸酐、超支化聚酯为原料,合成了一种新型可紫外光固化的水性超支化聚氨酯丙烯酸酯,用FT-IR跟踪研究了合成过程基团的变化。测试了超支化预聚体水溶液粒径,结果表明该粒径随丁二酸酐含量的增加而减小。对固化膜的力学性能测试和热重分析测试结果表明,随着超支化聚氨酯丙烯酸酯中端丙烯酸酯基含量的增加,固化膜的热性能和力学性能均有提高。

端丙烯酸酯基超支化聚氨酯丙烯酸酯的合成

通过异氟尔酮二异氰酸酯(IPDI)与二乙醇胺(DEOA)反应得到AB2中间体,AB2中间体进行自聚反应合成端羟基超支化聚氨酯(HPU)。并通过红外光谱仪(FT-IR)、核磁共振氢谱(1 H-NMR)对其结构进行分析表征,研究了自聚反应温度对合成HPU的影响。以HPU为核,将其与半封端IPDI-PPG-HEMA反应,引入端丙烯酸酯基团,得到最终产物超支化聚氨酯丙烯酸酯(HPUA)。对HPUA进行红外光谱(FT-IR)、核磁共振氢谱(1 H-NMR)、热重(TG)等分析表征。结果表明:AB2中间体进行自聚合成HPU的最佳反应条件为温度55℃、反应时间为20h,用化学分析法滴定得出HPU的NCO%含量达到0.13%,经计算分子量为17827,说明HPU是由质量含量较高的HPU-5代和含量较低的HPU-6代组成。

含氟超支化聚氨酯丙烯酸酯低聚物的制备及其性能研究

采用全氟聚醚(PFPE)、异氟尔酮二异氰酸酯(IPDI)、甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)、超支化聚酯(H302)等制备了含氟超支化聚氨酯丙烯酸酯低聚物(HFUA),并通过FTIR(傅里叶红外光谱)表征了其结构。讨论了HFUA改性比例、含氟超支化聚合物用量和主体树脂种类对UV固化涂层的水/油接触角、吸水率、力学性能的影响。