纺织用有机硅改性水性聚氨酯研究进展

有机硅改性水性聚氨酯材料因具有良好的耐候性、耐水性、低温柔韧性和高温稳定性等特点受到广泛关注,对其结构与性能进行研究并将其应用于纺织品功能整理成为研究热点。对比分析使用不同有机硅材料对水性聚氨酯进行改性的方法,如共混法、共聚法和互穿网络聚合法等对材料结构及性能的影响及优缺点,阐述了有机硅改性水性聚氨酯在纺织品功能整理中的应用,展望未来研究应用前景。

压装PBX用新型有机硅中性聚合物键合剂的合成及应用

以丙烯腈、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸羟乙酯、γ–甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷为聚合单体,通过自由基溶液聚合反应制备了一系列压装高聚物黏结炸药(PBX)用新型有机硅中性聚合物键合剂(LBA–315)。通过傅里叶变换红外光谱(FTIR)、核磁共振氢谱(1H–NMR)、元素分析、电感耦合等离子体发射光谱仪(ICP–OES)、凝胶渗透色谱(GPC)等确定了产品的结构。分子动力学模拟研究表明,LBA–315键合剂的效果优于传统的中性聚合物键合剂(NPBA)和硅烷偶联剂γ–氨基丙基三乙氧基硅烷(KH550)。X射线光电子能谱(XPS)测试结果表明,LBA–315键合剂对1,3,5–三氨基–2,4,6–三硝基苯(TATB)具有较好的包覆效果。初步应用研究表明,LBA–315键合剂应用于高聚物黏结炸药配方中,使炸药药柱常温抗拉强度和最大延伸率分别提高了89.3%和88.2%。

有机硅蒙脱土复合改性水性聚氨酯的研究

采用插层聚合制备了改性的水性聚氨酯乳液。X射线研究表明,蒙脱土以层间距 5.19 nm分散在水性聚氨酯基体中。硅烷和蒙脱土改性水性聚氨酯具有性能互补的效果, 当有机蒙脱土和有机硅烷的质量分数分别为0.01及0.02时,聚氨酯乳液涂膜的拉伸强度和断裂伸长率比未改性时分别提高了 70%、18%,吸水率降低了49%。

有机硅改性水性聚氨酯的合成与性能

以聚醚、二羟甲基丙酸(DMPA)和异氟尔酮二异氰酸酯(IPDI)为主要原料,采用自乳化法合成了水性聚氨酯乳液,并用有机硅对其进行改性。考察了R值[n(NCO):n(OH)]、DMPA含量、有机硅种类及用量对乳液外观及性能的影响。结果表明:随着R值的减小,乳液的外观、稳定性和初黏性变好,持黏性降低;随着DMPA用量的增加,耐水性变差,持黏性变好;随着有机硅氧烷用量的增加,胶膜的耐水性和持黏性提高,但乳液的初黏性和贮存稳定性有所下降。通过傅里叶变换红外光谱对有机硅改性前后产物结构进行了表征,结果表明有机硅氧烷己通过化学反应结合到聚氨酯分子链上。当R值为1.06,DMPA含量为4.5%,有机硅含量为1%(占总预聚体的质量分数)时,各项性能已达到企业压敏胶指标。

环氧改性酚醛树脂的合成与研究

合成了酚醛树脂胶黏剂,并采用环氧树脂和有机硅对其进行改性,考察了环氧树脂的加入阶段、种类和加入量及有机硅加入量对酚醛树脂胶黏剂性能的影响;采用TG-DSC和FTIR等方法对试样进行了表征。实验结果表明,在回流前加入约1.5%(w)(基于体系质量)的双酚A型环氧树脂E51和约0.6%(w)(基于体系质量)的羟丙基聚二甲基硅氧烷(有机硅8427),所得酚醛树脂胶黏剂的黏度适中、柔韧性较好,游离甲醛含量为0.037%(w),拉伸剪切强度达到7.1 MPa,各项指标均超过国家标准;改性后的酚醛树脂胶黏剂的耐热性和柔韧性较改性前均有明显提高。

羟丙基硅油改性水性聚氨酯在纯棉织物整理中的应用

以异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、聚丙二醇(PPG)、羟丙基硅油(M=4000)、甘油聚醚(G-18)、二羟甲基丙酸(DMPA)和二乙烯三胺等为原料,合成了有机硅改性聚氨酯乳液,并制备了4种不同有机硅含量的乳液,再将其分别稀释成4种不同浓度的乳液,应用于纯棉织物整理,测试了整理前后棉织物的风格、强力等各项性能变化。结果表明,当有机硅改性聚氨酯乳液中有机硅质量分数为6%、整理剂浓度为100g/L时,整理后棉织物的综合性能最佳,织物表面光滑性大大提高,耐热性能得到较大的改善,经向断裂强力可达725.0N,增幅为27.35%;急弹回复角和缓弹回复角分别可以达到218°和230°,增幅分别为21.11%和12.20%。

水性聚氨酯改性及其应用研究进展

综述了WPU(水性聚氨酯)共聚改性的几种方法(包括有机硅改性、丙烯酸酯改性、环氧树脂改性和纳米材料改性等),介绍了WPU在涂料、皮革加工、胶粘剂及纺织加工等行业的应用现状,指出了改性WPU的发展趋势。

主链含有机硅结构单元的光敏聚酰亚胺的研究

提出了一类主链上含有机硅结构单元的光敏聚酰亚胺（ＰＳＰＩ）。其合成过程是首先制备聚酰胺酸预聚体，接着在二环己基碳二酰亚胺存在下，使之转变为聚硅氧酰亚胺，然后引入光敏基团。通过ＩＲ、ＤＳＣ、元素分析、ＵＶ、介电分析方法对聚酰亚胺的结构、感光特性、热性能、电性能、粘附性、吸湿性能等进行了表征。对结构与性能之间的关系进行了初步探讨。

乾安地区井壁坍塌机理及钻井液技术研究

吉林油田乾安地区存在着严重的井壁坍塌、掉块等问题。利用X-射线衍射分析、电镜扫描、分光光度法、电动电位分析、滚动回收率测试和膨胀率测试等实验手段,对乾安地区岩样的结构及理化性能进行了系统分析。通过分析认识到,该地区泥页岩属中～弱膨胀和中～弱分散的硬脆性泥页岩,并进一步讨论了该地区复杂地层井壁坍塌的机理,形成了满足该地区地层钻井要求的有机硅成膜钻井液。现场试验结果表明,该钻井液能有效控制该地区的井壁失稳,大幅度降低井下复杂情况的发生。

有机硅改性MDI水性聚氨酯的合成和应用

试验合成了有机硅改性MD I型水性聚氨酯(SWPU)乳液,测试分析了水性聚氨酯的力学性能、耐热性能和耐水性能,考察了有机硅含量对水性聚氨酯结构与性能的影响。结果表明,当有机硅含量为2%时,SWPU乳液稳定性好,胶膜接触角高达94°,吸水率降至5.8%,断裂伸长率达980%,而且拉伸强度有所增强,因此该SWPU具有较好的力学性能、表面性能和耐水性。采用SWPU涂层胶进行涂层整理,可赋予织物较好的耐水压与透湿性能。

硅烷改性水性聚氨酯表面施胶剂的制备与性能研究

以甲苯二异氰酸酯、混合多元醇为基本原料,N-甲基二乙醇胺为亲水扩链剂,有机硅为改性剂,通过醋酸中和反应制备出一种可用于纸张表面施胶的自乳化阳离子水性聚氨酯乳液;研究了硅烷用量、预聚温度、R值(体系中异氰酸酯基和羧基的摩尔比)、聚酯\聚醚质量比对乳液性能和施胶效果的影响。结果表明:硅烷用量为4.5%,预聚温度为60℃,R值为1.10,聚酯\聚醚质量比为3.6时制备的乳液性能良好;FT-IR分析表明有机硅烷已通过化学方法结合到聚氨酯分子链中;TGA分析表明有机硅的加入对水性聚氨酯耐热性有明显提高;粒径分析表明,有机硅的加入能使乳液粒子分布更均匀且粒径更小;施胶效果表明水性聚氨酯对改善纸张强度作用明显,有机硅烷的加入能显著提高纸张的施胶度。

季铵化聚醚嵌段聚硅氧烷的合成与表征

利用环氧基聚醚封端的聚二甲基硅氧烷(α,ω-PESO)与四甲基乙二胺的开环加成反应,合成了一种季铵化聚醚嵌段聚硅氧烷(QBPEAS),用红外光谱(IR)、核磁共振氢谱(1H-NMR)、透射电镜(TEM)、纳米粒度仪、扫描电镜(SEM)等对QBPEAS及其乳液在纤维表面的成膜形态进行了分析.结果发现,季铵化聚醚嵌段聚硅氧烷QBPEAS乳液的平均粒径为36.8 nm,Zeta电位为+42.5 mV,其在纤维表面具有良好的成膜性,能使纤维表面的条纹状沟壑消失,使棉纤维表面相对平整光滑.QBPEAS用于织物后整理,能明显降低织物的弯曲刚度,提高织物亲水性,对织物白度影响不大.

磺酸型自乳化端羟基有机硅/聚氨酯微乳液

以N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷(APAETMS)为封端剂,对自乳化法合成的新型磺酸型表面活性单体制备的磺酸型水性聚氨酯(简称WPU)微乳液进行改性,得到端羟基有机硅/聚氨酯微乳液;考察了单体1,2-二羟基-3-丙磺酸钠(DHPA)和APAETMS的含量对磺酸型WPU微乳液性能的影响。实验结果表明,随DHPA含量的增加,磺酸型WPU微乳液的平均粒径减小,分散系数减小;改性磺酸型WPU微乳液的粒径呈多元分布,粒子呈核壳结构;随APAETMS含量的增加,改性磺酸型WPU微乳液的平均粒径增大,分散系数增大,表观黏度减小;当APAETMS质量分数(基于体系的总质量)由0.5%增至2.0%时,改性磺酸型WPU微乳液的固含量比改性前有所增加,最高可达到65%。

耐350℃有机硅胶粘剂的研制

研制了一种耐350℃的双组分有机硅胶粘剂,可以粘接金属(不锈钢、铝、钛合金、铜等)、硅橡胶,粘接表面不需要底胶进行处理,对以上材料的室温粘接强度超过2.0MPa,胶粘剂在粘接金属与硅橡胶、金属和金属时,分别经过250℃×200h、300℃×200h、350℃×50h高温老化后,粘接强度分别达到2.2MPa、2.7MPa、1.2MPa以上。胶粘剂对金属表面不会产生腐蚀。

改性有机硅柔软剂的研制

采用乳液聚合方法合成了聚醚、氨基改性有机硅柔软剂,并对影响聚合的各种因素进行了分析.

有机硅型消泡剂组分的协同效应研究

研究有机硅型消泡剂各组分在消泡及抑泡方面的协同效应。测定了影响消泡效力的物理化学因素的一些数据，初步拟定了硅油、乳化剂、ＳｉＯ２、Ｓｐａｎ、Ｔｗｅｅｎ的合适配比，归纳出一些规律性问题，为有机硅型消泡剂的深入研究提供了较可靠的实验依据。

内掺型有机硅防水剂对砂浆性能的影响

系统地研究了乳液型有机硅防水剂和粉体型有机硅防水剂对砂浆工作性能、力学性能和防水性能的影响。结果表明:粉体型有机硅防水剂更有利于提高砂浆的防水性能,当其掺量为1.6%时,砂浆吸水量比为35.5%,透水压力比≥300%;有机硅防水剂对砂浆流动度影响较小,但是会降低砂浆的凝结速度、抗折强度和抗压强度。

有机硅-聚丙烯酰胺共聚物的合成及应用

对聚丙烯酰胺与有机硅的共聚合成做了初步研究,将该共聚物用于造纸实验,发现其具有良好的增强作用,并对提高纸张施胶度有一定的作用。

聚氨酯改性有机硅在棉织物免烫整理中的作用

介绍了聚氨酯改性有机硅整理剂的合成原理及方法,探讨了整理剂用量、焙烘温度及时间对纯棉织物性能的影响,并通过正交试验确定了最佳工艺条件为:整理剂用量40 g/L,焙烘温度170℃,焙烘时间80 s。若与醚化2D树脂混合使用,可使薄型棉织物的DP超过4级,甲醛释放量低。

有机硅改性聚丙烯酸酯聚合物研究进展

有机硅改性丙烯酸酯聚合物的研究是功能高分子材料科学研究的热点之一。本文从改性方法 ,改性材料的形态 ,结构与性能的关系 ,以及改性材料的应用等方面对此领域的研究做了综合性的总结。在共混法与共聚法中 ,共聚法是最主要的方法。共聚法可以通过本体聚合、溶液聚合或乳液聚合来实现 ,其中乳液聚合是最有前途的方法。由于改性方法的多样性以及有机硅与丙烯酸酯的不相容性 ,使改性材料具有不同的形态与结构 ,从而赋予其广泛的应用性能 ,如用做涂料、生物材料、抗冲击材料以及各种助剂。