聚氨酯丙烯酸酯的分子结构对聚合物分散液晶形貌和性能的影响

聚合物分散液晶(PDLC)是液晶畴均匀地分散在聚合物基体内形成的一种复合材料,因其制备简单、无需偏振片和取向层,在智能窗、柔性显示和可穿戴设备等领域具有广泛的应用前景。为了拓宽其在柔性显示器件上的应用,本文以聚氨酯丙烯酸酯(PUA)低聚物作为聚合物基体,采用紫外光聚合法制备PDLC器件,研究PUA的分子结构对聚合物分散液晶的形貌和性能的影响。实验结果表明,以丙烯酸酯基团进行封端的聚合物单体聚合速率快,形成了聚合物网孔状结构,且随着分子结构由脂肪族到芳香族的变化,聚合物网孔尺寸逐渐减小,使PDLC的驱动电压增高。利用聚氨酯中氨基甲酸酯键在分子链间形成的氢键增强与塑料基板的粘附性,获得了具有优异综合性能的PDLC器件。对比芳香族PUA,脂肪族PUA制备的PDLC样品具有较低的驱动电压(V_(th)=9.14 V,V_(sat)=35.50 V)、较高的对比度(CR=73.25)、较好的粘附性(20.11 N/cm^(2))以及在弯曲曲率半径为4 cm下弯曲前后光电性能变化幅度较小的特点,基本满足柔性PDLC在安全隐私保护以及弯曲表面的使用要求。

甲基丙烯酸甲酯与水性聚氨酯的共聚反应

采用甲基丙烯酸甲酯 (MMA)与水性聚氨酯乳液共聚制备聚氨酯 -丙烯酸酯(PUA)复合乳液 ,研究了MMA添加量对PUA复合乳液的制备及涂膜性能的影响 ,并应用傅立叶红外光谱 (FTIR)和凝胶渗透色谱测定反应产物的结构和相对分子质量 .研究发现随MMA添加量增大 ,PUA复合乳液平均粒径增大 ,粘度减小 ,PUA树脂的相对分子质量增大 ,涂膜光泽度下降 ,机械性能变好 ,涂膜耐水、耐乙醇性增加 .合适的MMA添加量为体系总固体质量的 2 0 %～ 30 % .

丙烯酸改性芳香族聚醚聚氨酯水分散体的结构与性能

利用丙烯酸酯对聚氨酯进行改性是提高聚氨酯综合性能的主要手段之一。通过预聚聚合的方法,合成了综合性能良好的聚氨酯乳液。研究表明:聚合温度与时间影响聚氨酯粒子的形态与结构,丙烯酸酯的接枝改性使聚合物成膜后微区结晶现象减弱。控制合适的工艺条件制备得到耐水性及良好力学性能的改性聚氨酯乳液。该聚合物乳液可替代传统的溶剂型聚合物,应用于室内木材、塑料及金属的涂覆,环境效应明显。

聚氨酯-丙烯酸酯复合乳液的结构与性能研究进展

综述了聚氨酯 -丙烯酸酯 (PUA)复合乳液的结构与性能的研究进展 ,包括乳液的稳定性、流变性 ,胶粒的粒径、结构形态、胶膜的表面结构、热学性能、力学性能和耐化学品性能等 ;讨论了PUA复合乳液结构与性能的影响因素 ,指出PUA复合乳液的优异性能在很大程度上取决于胶粒的核壳结构 ,深入研究结构与配方、合成工艺 ,结构与性能之间的相互关系将会大力促进PUA复合乳液的发展。

聚氨酯-丙烯酸酯复合乳液的合成与性能

采用甲基丙烯酸甲酯(MMA)与水性聚氨酯乳液共聚反应制备聚氨酯-丙烯酸酯(PUA)复合乳液,研究了MMA添加量、引发剂种类和聚合温度对PUA复合乳液及涂膜性能的影响,确定了PUA复合乳液合成的工艺参数。用傅立叶红外光谱(FTIR)测定反应产物的结构。研究发现油溶性引发剂比水溶性引发剂更适合PUA体系的乳液聚合。随着MMA添加量的增大,PUA复合乳液胶粒粒径增大,黏度减小,涂膜光泽度下降,机械性能增强,耐水性增加。

亲水单体对聚氨酯丙烯酸复合乳液性能的影响

采用种子乳液聚合法,以甲苯二异氰酸酯(TDI)、聚醚二元醇(N210)、二羟甲基丙酸(DMPA)和甲基丙烯酸甲酯(MMA)为主要原料合成了聚氨酯丙烯酸(PUA)复合乳液。考察了DMPA对PUA乳液的制备和性能的影响;确定了DMPA的添加工艺及中和度。发现随DMPA添加量增加,PUA乳液的外观变好,乳液粒径变小,乳液黏度增大,乳液凝胶量降低,稳定性变好。随DMPA添加量增大,PUA乳液涂膜的吸水率增大,涂膜的耐水性越差。综合得到w(DMPA)=7 5%,采用后添加DMPA的工艺,且DMPA的中和度90%～100%,可得到性能优异的PUA复合乳液。

无皂蓖麻油基聚氨酯-丙烯酸酯复合乳液的制备与性能研究

以异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、聚碳酸酯二醇(PCDL)、蓖麻油(C.O)、二羟甲基丙酸(DMPA)及甲基丙烯酸甲酯(MMA)、丙烯酸丁酯(BA)为主要原料,采用自乳化法制备蓖麻油基水性聚氨酯预聚体,并以此为种子乳液进行丙烯酸酯单体的无皂乳液聚合,制备出了以蓖麻油基聚氨酯(CPU)为壳、聚丙烯酸酯(PA)为核的无皂核壳蓖麻油基水性聚氨酯-丙烯酸酯(CPUA)复合乳液。研究了蓖麻油对复合乳液及其胶膜性能的影响,并采用透射电镜(TEM)确认了复合乳液的结构,红外光谱(IR)、X射线衍射(XRD)及热失重(TGA)分析研究了聚合物的结构及其性能。结果表明,当C.O与PCDL中—OH物质的量之比为1∶3时,乳液性能稳定,胶膜具有良好的耐水性及力学性能。IR、XRD及TEM表明CPUA间存在一定的交联,促进了硬段、软段间的相容性。与水性聚氨酯-丙烯酸酯(WPUA)相比,合成的CPUA热稳定性得以提高,胶膜拉伸强度高达111MPa。

聚氨酯/丙烯酸酯复合乳液的制备方法及性能研究进展

介绍了近年来国内外聚氨酯/丙烯酸酯复合乳液制备方法:物理共混、种子乳液聚合法、原位聚合法等;评述了聚氨酯的结构、聚丙烯酸酯、引发剂以及制备方法等因素对复合乳液性能的影响;对目前常用的无机纳米粒子和交联等对聚氨酯/丙烯酸酯复合乳液改性方法进行了讨论;展望了该领域的发展趋势。

制备方法对聚氨酯-丙烯酸酯复合乳液性能影响

以物理共混、物理复合、引入双键交联3种方法分别制备阳离子聚氨酯-丙烯酸酯(PUA)复合乳液,重点研究制备方法对PUA乳液及乳胶膜性能的影响.粒度分布结果表明:物理共混所得PUA乳液平均粒径最大,为178.7 nm;物理复合所得最小,仅为50.9 nm.透射电镜扫描结果表明:引入双键交联改性所得PUA乳胶粒为球形,呈明显的核-壳结构;物理共混及物理复合所得乳胶粒也呈球形,但粒径分布较宽,且粒子边缘模糊.引入双键交联改性所得PUA乳胶膜的力学性能、耐水性高于物理共混和物理复合改性,其结晶度介于物理复合与物理共混之间.热失重分析表明物理共混方法所得PUA热稳定性弱于其他2种方法.

交联型FSiPUA乳液的制备及涂膜性能

以异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、聚丙二醇(PPG)、端羟基丙基硅氧烷(PDMS)、三羟甲基丙烷(TMP)、甲基丙烯酸羟丙酯(HPMA)和二羟甲基丙酸(DMPA)为原料,采用溶液聚合法合成了含不饱和双键的有机硅改性水性聚氨酯(SiPU)水性分散体;以SiPU为种子乳液,加入丙烯酸丁酯(BA)、甲基丙烯酸甲酯(MMA)和甲基丙烯酸十二氟庚酯(DFMA),通过自由基聚合合成交联型氟硅改性聚氨酯-聚丙烯酸酯(FSiPUA)复合乳液.考察了HPMA、PDMS和DFMA用量对乳液聚合及涂膜性能的影响,通过马尔文粒度仪、接触角仪、FT-IR、TG-DSC、XPS和AFM等表征了PUA、SiPUA、FSiPUA的乳液特性及涂膜性能.结果表明:当HPMA、PDMS和DFMA用量分别为5.2%、7.0%和20.0%时,可得到耐水性和疏水性良好的交联型FSiPUA复合乳液;HPMA、PDMS和DFMA的引入使涂膜的表面粗糙度增加,吸水率减小,水接触角增大,疏水性增强,热稳定性和力学性能得到较大提高.

羧基含量对UV固化PUA/EA核壳复合乳液性能的影响

以自制的亲水性聚氨酯丙烯酸酯(PUA)预聚体为高分子乳化剂,与自制的环氧丙烯酸酯(EA)树脂充分混合后,采用相反转乳化法制备了可UV固化的具有不规则核壳结构的PUA/EA复合乳液。利用傅里叶变换红外光谱对水性PUA合成过程以及复合乳液UV固化前后进行了表征,表明合成得到了目标产物且UV固化良好。透射电镜(TEM)测试表明,复合乳液呈不规则的核壳结构,且EA含量不同时核壳结构也不同。重点讨论了羧基含量对乳液相反转过程、PUA预聚体的乳化能力、复合乳液以及固化后涂膜性能的影响,结果表明,相反转过程中体系黏度与电导率有类似的变化趋势,最大值均随羧基含量的增加而增加,且出现得越来越晚;PUA预聚体的乳化能力随羧基含量的增加而增加,但超过2.3%后变化不再明显;此外,随羧基含量的增加,乳液的平均粒径变小、外观越来越透明、黏度变大、贮存稳定性变好,而UV固化后膜的硬度越来越高,吸水率先增加、后降低、又增加。

水性聚氨酯/丙烯酸六氟丁酯复合乳液的合成与表征

用甲基丙烯酸-β-羟丙酯(HPMA)与含羧基的聚氨酯预聚体反应得到双键封端的聚氨酯大单体,然后将离子化聚氨酯大单体与丙烯酸六氟丁酯(F6BA)采用乳液聚合法合成了水性聚氨酯/F6BA复合乳液(FPUL),研究了FPUL的微观结构、热性能、粒子形态和表面自由能。结果表明,通过聚合F6BA接枝到聚氨酯上,且复合乳液具有核壳结构,核层约237 nm,壳层约132 nm;FPUL固体具有2个玻璃化转变温度(Tg),软段的Tg为6.5℃,高于聚氨酯大单体的软段;硬段的Tg为43.8℃,低于聚氨酯大单体的硬段;当F6BA质量分数为总量的50%时,FPUL薄膜的表面自由能减至11.56 m J/m2。

聚氨酯-丙烯酸酯复合乳液研究进展

论述了聚氨酯-丙烯酸酯(PUA)复合乳液研究进展,包括制备方法、乳液粒径大小及分布、粘度、乳胶粒形态结构,胶膜的表面结构、形态结构、热性能、热稳定性和物理机械性能等。探讨了影响PUA复合乳液结构与性能的主要因素。最后指出,深入研究PUA胶膜微观结构,制备纳米级、高固含量PUA复合乳液是今后发展方向。

丙烯酸酯类改性水性聚氨酯的合成与性能研究

以甲苯二异氰酸酯、聚醚二元醇、二羟甲基丙酸为主要原料通过逐步加成聚合合成水性聚氨酯(WPU)乳液。采用丙烯酸酯与水性聚氨酯乳液共聚制备聚氨酯——丙烯酸酯的复合乳液(PUA),研究了PUA复合乳液的合成工艺。对胶膜的耐水性、耐溶剂性和红外光谱分析等进行分析和讨论;结果表明,在PU链上成功地引入丙烯酸酯,经改性后的WPU耐水剂性明显提高,尤其是经BA改性后的吸水率有36.7%、降为4.31%,在耐溶剂方面也有明显的改善。

无皂核壳蓖麻油基聚氨酯苯丙杂化乳液

以蓖麻油、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)和二羟甲基丙酸(DMPA)为主要原料制得具有表面活性的蓖麻油基聚氨酯水分散体(CPU),采用红外光谱(FT-IR)、核磁共振(NMR)表征了其结构,测定其临界胶束浓度(CMC)为70g/L。在CPU中进行苯乙烯(St)与丙烯酸丁酯(BA)的共聚合,制备了无皂核壳杂化乳液。通过胶膜吸水率、铅笔硬度和冲击强度测试,研究了CPU中蓖麻油及DMPA的用量对杂化乳液性能的影响,确定了较佳用量为:IPDI19.25g,蓖麻油30g,DMPA3.71g。采用透射电镜(TEM)和FT-IR表征了杂化乳液的结构,并采用热重(TG)、示差扫描量热仪(DSC)表征了乳胶膜的热性能。结果表明,杂化乳液具有清晰的核壳结构;当m(壳)∶m(核)=6∶4,核中单体m(St)∶m(BA)=7∶3时,可制得硬度为3H、吸水率为5.9%、耐冲击强度为54kg·cm的杂化膜。