MDI论文：MDI基聚氨酯材料的制备及性能研究

mdi基水性聚氨酯胶粘剂的合成与性能研究1概述mdi基水性聚氨酯胶粘剂（polyurethane adhesive）是一种穿透性胶粘剂，可以同时实现强度和附着力，是目前工业制造过程中广泛使用的胶粘剂之一。

一般来说，mdi基水性聚氨酯胶粘剂具有优异的机械强度、耐热强度、耐非常冷和高温环境耐久性，广泛应用于家具制造、汽车制造、家电机械以及建筑行业。

2合成过程MDI基水性聚氨酯胶粘剂的研制过程大致可分为以下几个步骤：（1）合成MDI基原料：用特殊的化学原料（如挥发性溶剂，四氯化碳，甲苯）经过精确控制合成反应，以生成MDI（氨基甲酰二苯甲醚）及其他MA（甲氨基苯甲酰二酸）等组份。

（2）合成溶剂：将MDI和MA混合，加入水或醇为溶剂制成合成水性溶液；（3）引入增强剂：注入胶粘剂合成溶液中的增强剂（如矿物油、溶剂油、界面活性剂等）可使该水性聚氨酯胶粘剂的机械之强度和粘接性能更为优异;（4）合成聚氨酯。

将上述各原料混合，加入所需的各种增强剂，利用连乳剂工艺或者聚氨酯柔性膜工艺，进行低温反应或高温反应，以生成具有高强度、高粘接力、耐环境及机械性能的富弹性水性聚氨酯胶粘剂。

3性能特点MDI基水性聚氨酯胶粘剂具有良好的粘接性能，能有效满足特定的粘接任务。

它具有良好的机械强度，耐冷热，抗紫外线等特性，能够提供更稳定的结构支撑，增强制造件整体的可靠性。

它还具有优异的耐热能力和附着力，有效提高了制件性能，确保了粘接件获得良好的湿稳定性。

此外，它不仅具有良好的抗化学腐蚀性能，而且还能有效降低上衣层渗透性，从而改善了产品的耐久性。

4结论MDI基水性聚氨酯胶粘剂具有优异的机械强度、耐热强度、耐非常冷和高温环境耐久性，对建筑行业，家具制造行业，汽车制造行业，家电机械行业等有很大的助力和作用。

同时，它还具有良好的抗化学腐蚀性能，抗紫外线能力，改善表面渗透性，能够持久耐久，更安全，满足现代行业多种需求。

聚氨酯材料的制备及性能研究聚氨酯是一种重要的高分子化合物，具有优异的物理性能和化学性能。

一、聚氨酯的制备方法聚氨酯的制备方法包括聚酯型、聚醚型、聚氨酯醇型和聚异氰酸酯型。

其中，聚酯型和聚醚型是最常用的制备方法。

1.聚酯型聚酯型聚氨酯是由多羟基醇和多酸酐或多元酸酐经缩酐反应制备而成的。

常用的多羟基醇有聚酯多元醇、聚醚多元醇等，常用的多酸酐或多元酸酐有己内酰胺、苯酰胺等。

2.聚醚型聚醚型聚氨酯是由聚醚多元醇和二异氰酸酯经缩合反应制备而成的。

其反应机理为二异氰酸酯与聚醚多元醇的反应，生成聚氨酯。

二、聚氨酯材料的性能特点聚氨酯材料具有优异的物理性能和化学性能。

1.力学性能聚氨酯材料的力学性能优异。

硬度高，强度大，可根据需要进行调整。

2.热性能聚氨酯材料的热性能良好，可在-40℃~-120℃温度范围内工作。

3.化学性能聚氨酯材料的化学性能良好，耐油、耐溶剂、耐酸、耐碱等。

4.耐磨性聚氨酯材料的耐磨性良好，是一种优良的磨损材料。

三、聚氨酯材料的应用领域聚氨酯材料广泛应用于机械制造、矿山冶金、工业制造、汽车制造等领域。

具体应用如下：1.制造耐磨零件聚氨酯材料制成的零件具有耐磨、耐腐蚀等特性，可用于制造磨损部件。

2.制造机械密封件聚氨酯材料具有优异的密封性，可用于制造机械密封件。

3.制造输送带聚氨酯材料的耐磨性良好，是一种优良的制造输送带材料。

4.制造植入物聚氨酯材料具有良好的生物相容性，可用于制造植入物。

四、聚氨酯材料的发展趋势聚氨酯材料的发展趋势是注重材料的高性能化、低污染化和环保化。

未来，聚氨酯材料的应用领域将更加广泛，技术也将更加成熟，发展前景广阔。

总之，聚氨酯材料是一种重要的高分子化合物，具有优异的物理性能和化学性能，未来发展前景广阔。

刘都宝１，纪学顺１，张文荣１，许戈文１，２（１．安徽大学化学化工学院，安徽省绿色高分子材料重点实验室，安徽合肥２３００３９；２．安徽安大华泰新材料有限公司，安徽合肥２３００８８）摘要：以４，４′－二苯基甲烷二异氰酸酯（ＭＤＩ）、聚酯二元醇、二羟甲基丙酸（ＤＭＰＡ）、三羟甲基丙烷（ＴＭＰ）等为主要原料合成了水性聚氨酯（ＷＰＵ）：ｎ（—ＮＣＯ）／ｎ（—ＯＨ）＝３．５，ｎ（ＴＭＰ）／ｎ（聚酯）＝０．１，ｗ（ＤＭＰＡ）＝１．８％，并对其乳液和胶膜进行分析与表征，讨论了扩链剂、交联剂和亲水扩链剂对胶膜的影响，研究表明，合成的水性聚氨酯结晶度高、强度高、耐水性好、粘接强度大．关键词：ＭＤＩ；水性聚氨酯；胶粘剂；性能中图分类号：ＴＱ４３３．４＋３２文献标识码：Ａ文章编号：１００４－０４３９（２００８）１０－００２５－０３ＭＤＩ基水性聚氨酯胶粘剂的合成与性能研究ＳｙｎｔｈｅｓｉｓａｎｄｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆｗａｔｅｒｂｏｒｎｅｐｏｌｙｕｒｅｔｈａｎｅａｄｈｅｓｉｖｅｂａｓｅｄｏｎＭＤＩＬＩＵＤｕ－ｂａｏ１，ＪＩＸｕｅ－ｓｈｕｎ１，ＺＨＡＮＧＷｅｎ－ｒｏｎｇ１，ＸＵＧｅ－ｗｅｎ１，２（１．ＳｃｈｏｏｌｏｆＣｈｅｍｉｓｔｒｙａｎｄＣｈｅｍｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＴｈｅＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ－ＦｒｉｅｎｄｌｙＰｏｌｙｍｅｒＭａｔｅｒｉａｌｓｏｆＡｎｈｕｉＰｒｏｖｉｎｃｅ，ＡｎｈｕｉＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｈｅｆｅｉ２３００３９，Ｃｈｉｎａ；２．ＡｎｈｕｉＡｎｄａＨｕａｔａｉＮｅｗＭａｔｅｒｉａｌｓＣｏ．，Ｌｔｄ．，Ｈｅｆｅｉ２３００８８，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｗａｔｅｒｂｏｒｎｅｐｏｌｙｕｒｅｔｈａｎｅ（ＷＰＵ）ｗａｓｓｙｎｔｈｅｓｉｚｅｄｕｓｉｎｇ４，４′－ｄｉｐｈｅｎｙｌ－ｍｅｔｈａｎｅ－ｄｉｉｓｏｃｙａｎａｔｅ（ＭＤＩ），ｐｏｌｙｅｓｔｅｒｇｌｙｃｏｌ，ｄｉｍｅｔｈｙｌｏｌｐｒｏｐｉｏｎｉｃａｃｉｄ（ＤＭＰＡ）ａｎｄｔｒｉｍｅｔｈｙｌｏｌｐｒｏｐａｎｅ（ＴＭＰ）ａｓｍａｉｎｒａｗｍａｔｅｒｉａｌｓ，ｎ（—ＮＣＯ）／ｎ（—ＯＨ）＝３．５，ｎ（ＴＭＰ）／ｎ（ｐｏｌｙｅｓｔｅｒ）＝０．１，ｗ（ＤＭＰＡ）＝１．８％．Ｔｈｅｅｍｕｌｓｉｏｎａｎｄｇｌｕｅｆｉｌｍａｑｕｅｏｕｓｐｏｌｙｕｒｅｔｈａｎｅｗａｓａｎａｌｙｚｅｄａｎｄｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚｅｄ．Ｔｈｅｅｆｆｅｃｔｓｏｆｃｈａｉｎ－ｅｘｔｅｎｄｅｒｓ，ｃｒｏｓｓｌｉｎｋｉｎｇａｇｅｎｔａｎｄｈｙｄｒｏｐｈｉｌｉｃｃｈａｉｎ－ｅｘｔｅｎｄｅｒｏｎｗａｔｅｒｂｏｒｎｅｐｏｌｙｕｒｅｔｈａｎｅｆｉｌｍｗｅｒｅｄｉｓｃｕｓｓｅｄ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｅｄｔｈａｔｔｈｅｗａｔｅｒｂｏｒｎｅｐｏｌｙｕｒｅｔｈａｎｅｈａｄｈｉｇｈｃｒｙｓｔａｌｌｉｎｉｔｙ，ｈｉｇｈｓｔｒｅｎｇｔｈ，ｇｏｏｄｗａｔｅｒｒｅｓｉｓｔａｎｃｅａｎｄｈｉｇｈａｄｈｅｓｉｖｅｓｔｒｅｎｇｔｈ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ＭＤＩ；ｗａｔｅｒｂｏｒｎｅｐｏｌｙｕｒｅｔｈａｎｅ；ａｄｈｅｓｉｖｅ；ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ收稿日期：２００８－０１－１４作者简介：刘都宝（１９８３－），男，安徽泗县人，安徽大学化学化工学院研究生，研究方向：水基高分子材料．水性聚氨酯是以水为分散介质的二元胶体体系，与溶剂型聚氨酯相比，具有无毒、不易燃烧、不污染环境等优点．随着环境法规的完善和人们环保意识的增强，近年来，水性聚氨酯发展迅速．［１－２］４，４′－二苯基甲烷二异氰酸酯（ＭＤＩ）毒性小、力学性能优异，在溶剂型聚氨酯产品中已得到了广泛的应用［３－４］，但在水性聚氨酯中的应用较少．本文以ＭＤＩ、聚酯二元醇、二羟甲基丙酸（ＤＭＰＡ）、三羟甲基丙烷（ＴＭＰ）等为主要原料合成了水性聚氨酯（ＷＰＵ），并对其性能进行研究．１实验１．１原料与仪器４，４′－二苯基甲烷二异氰酸酯（ＭＤＩ），固态，工业级，进口分装；聚酯二元醇（聚酯，羟值＝１１２），烟台万华，工业级；亲水扩链剂二羟甲基丙酸（ＤＭＰＡ），工业级，广州市汇采涂料化学品有限公司；丙酮（Ａｃ），上海东懿化学印染助剂ＴＥＸＴＩＬＥＡＵＸＩＬＩＡＲＩＥＳＶｏｌ．２５Ｎｏ．１０Ｏｃｔ．２００８第２５卷第１０期２００８年１０月印染助剂２５卷试剂公司；扩链剂一缩二乙二醇（ＤＥＧ），分析纯，上海化工三厂；扩链剂乙二胺（ＥＤＡ），化学纯，上海信合化工有限公司；交联剂三羟甲基丙烷（ＴＭＰ）、扩链剂乙二醇（ＥＧ），化学纯，天津市博迪化工有限公司；催化剂二丁基锡二月桂酸酯（化学纯）、三乙胺（ＴＥＡ），中国医药集团上海化学试剂公司．仪器：ＫＤＣ－１６Ｈ型高速离心机，邵尔Ａ橡塑硬度计，ＸＬＷ－智能电子拉力实验机（济南兰光），Ｎｅｘｕｓ－８７０型ＦＴ－ＩＲ全反射红外光谱仪（美国Ｎｉｃｏｌｅｔ仪器公司），ＮＤＪ－Ｔ型旋转式粘度计．１．２水性聚氨酯树脂的合成（１）原料预处理：聚酯二元醇在１２０℃真空干燥箱中脱水４ｈ；ＤＭＰＡ、ＴＭＰ、ＴＥＡ、Ａｃ使用前用４Ａ分子筛浸泡２星期．（２）合成工艺：在干燥氮气的保护下，将真空脱水后的聚酯、ＭＤＩ按计量加入三口烧瓶中，混合均匀后升温至８５℃左右反应１ｈ，再加入适量ＤＭＰＡ并加几滴催化剂，８５℃左右反应１ｈ，最后加入扩链剂ＤＥＧ、交联剂ＴＭＰ和少量Ａｃ，６０℃反应至—ＮＣＯ含量不再变化，降温至４５℃出料．将预聚体用ＴＥＡ中和后加水，进行高速乳化，得白色乳液，减压蒸馏脱去溶剂，即得产品．１．３水性聚氨酯性能测定乳液稳定性：采用高速离心机（３０００ｒ／ｍｉｎ离心处理２０ｍｉｎ）测试；成膜硬度：用橡塑硬度计进行测试．膜厚度应大于６ｍｍ，并在按下１ｓ时读数；软化点：水性聚氨酯胶粘剂在玻璃板上流平成膜，干燥后取下胶膜．将胶膜和其他基材进行热压，能够粘接其他基材所需的最低加热温度即为软化点；耐水性：已热压复合的ＰＶＣ样条放在水中浸泡２４ｈ后测定其剥离强度，剥离强度大幅度下降为耐水性差，无变化为耐水性好；固体质量分数采用质量法测定；剥离强度：在ＰＶＣ膜上均匀涂布１层水性聚氨酯胶粘剂，涂布量为１０￣１５ｇ／ｍ２，充分干燥后得到带胶膜．带胶膜和ＰＶＣ膜再进行热压复合，测定２层ＰＶＣ膜之间的Ｔ型剥离强度；红外光谱：采用全反射红外光谱仪测试；拉伸强度：将膜制成长４０ｍｍ、宽３ｍｍ哑铃状，在电子拉力实验机上测试强度，拉伸速度为１５０ｍｍ／ｍｉｎ；粘度：采用旋转式粘度计按ＧＢ／Ｔ２７９４－１９９５测定．２结果与讨论２．１胶膜红外光谱图由图１可见，３３０１ｃｍ－１为Ｎ—Ｈ伸缩振动吸收峰，Ｎ—Ｈ的游离态吸收峰在３４４９ｃｍ－１左右，氢键化在３２９５ｃｍ－１附近，说明胶膜的Ｎ—Ｈ键已完全氢键化．２９７２ｃｍ－１、２９２７ｃｍ－１、２８７１ｃｍ－１分别为ＣＨ３、ＣＨ２、ＣＨ的伸缩振动吸收峰，１７３０ｃｍ－１为酯羰基吸收峰．硬段上的羰基，游离态吸收峰在１７３２ｃｍ－１左右，有序化氢键的吸收峰在１７０１￣１７０３ｃｍ－１左右．因此，胶膜中有部分ＣＯ氢键化．１５９８ｃｍ－１、１５３５ｃｍ－１、１４５２ｃｍ－１为苯环特征吸收峰，１２２６ｃｍ－１为Ｃ—Ｎ伸缩振动吸收峰，１１００ｃｍ－１为Ｃ—Ｏ—Ｃ吸收峰，表明聚合反应形成了水性聚氨酯结构．［５］２．２影响胶粘剂性能的因素２．２．１ｎ（—ＮＣＯ）／ｎ（—ＯＨ）由表１可看出，随着ｎ（—ＮＣＯ）／ｎ（—ＯＨ）的增大，胶膜的拉伸强度增大，胶膜变硬，耐水性好．原因是随着ｎ（—ＮＣＯ）／ｎ（—ＯＨ）的增大，分子链中刚性基团（如氨基甲酸酯、苯环）含量增多，而柔性链段（如脂肪链、酯键等）含量降低．粘接试验时发现，剥离强度随着ｎ（—ＮＣＯ）／ｎ（—ＯＨ）的增大而增大，原因是分子链中极性基团的增加使胶粘剂与基材之间的氢键增加，粘接强度更大．选择ｎ（—ＮＣＯ）／ｎ（—ＯＨ）＝３．５．２．２．２交联剂由表２可见，随着ＴＭＰ用量的增加，胶膜硬度、拉伸强度增加，耐水性提高．原因是ＴＭＰ比例增加，硬段比例增大，极性基团增多，胶膜表现出来的性能是拉—表１ｎ（—ＮＣＯ）／ｎ（—ＯＨ）对水性聚氨酯性能的影响ｎ（—ＮＣＯ）／ｎ（—ＯＨ）乳液外观２．０乳白２．５半透明偏白３．０半透明３．５半透明有蓝光４．０半透明有蓝光耐水性差一般较好好好邵Ａ硬度２８３５４１５２５８拉伸强度／ＭＰａ１２．５１６．２２１．２２４．４３０．１剥离强度／（Ｎ・ｃｍ－１）５．２６．７７．５８．２９．１注：胶粘剂的固体质量分数为４０％．２６１０期伸强度增大，胶膜变硬，耐水性变好．粘接试验时发现，随着ＴＭＰ用量的增加，水性聚氨酯胶粘剂的粘接性能明显提高．原因是交联剂与水性聚氨酯乳液发生了交联反应，使水性聚氨酯胶粘剂的分子质量明显增加，体系的内聚力和界面作用力增加，剥离强度明显增加．选择ｎ（ＴＭＰ）／ｎ（聚酯）＝０．１０．２．２．３扩链剂由表３可见，一缩二乙二醇胶膜的软化点最低，结晶速率中等，成膜时间较长（成膜速度较慢）．原因是一缩二乙二醇含有１个可以自由旋转的醚键，胶膜结晶度相应降低，但极性醚键又相应增加了其粘接强度；乙二胺合成的ＷＰＵ乳液，硬段及脲键含量增加，硬段氢键程度提高，硬段微区形成更高程度的氢键网络，其结构更规整，但其合成的整个分子链中存在氨基甲酸酯和脲键，所以其结晶性较一缩二乙二缩差，成膜速度较乙二醇差；乙二醇胶膜与一缩二乙二醇胶膜相比，软化点高、剥离强度大．以软化点和剥离强度为主要考察因素，本文选择一缩二乙二醇作为扩链剂．２．２．４亲水扩链剂ＤＭＰＡ用量由表４可以看出，在ｗ（ＤＭＰＡ）＝１．２％￣２．１％时，随着ＤＭＰＡ用量的增大，乳液逐渐由乳白变成半透明，乳液稳定性及剥离强度增加，但粘度也相应增加，耐水性下降．原因是ＤＭＰＡ用量增加，使羧基含量增加，双电层厚度增加，粒子之间相互排斥增大，所以，乳液稳定．同时，羧基含量增加时，极性基团增多，羧基侧基主链中供氢基团的氢键作用也增加，内聚力和粘接力增强．当ｗ（ＤＭＰＡ）＝２．４％时，羧基含量过多，双电层厚度增加，使粒子缔合作用明显，乳液变稠，硬段含量过高，分子链运动困难，不利于粘接强度的提高．［６］因此，选取ｗ（ＤＭＰＡ）＝１．８％为宜．３结论（１）ｎ（—ＮＣＯ）／ｎ（—ＯＨ）＝３．５时，合成的水性聚氨酯乳液外观好，胶膜的力学性能优良，耐水性佳，且剥离强度大．（２）随着ＴＭＰ用量的增加，胶膜硬度、拉伸强度增加，耐水性提高，粘接性能明显提高，选择ｎ（ＴＭＰ）／ｎ（聚酯）＝０．１０．（３）综合考虑结晶速率、结晶性、软化点和粘接性能，选择ＤＥＧ作为扩链剂，其合成的胶粘剂软化点低，粘接强度大，结晶速率中等、结晶性相对较好．（４）随着ＤＭＰＡ用量的增大，乳液外观好，稳定性相对提高，但ＤＭＰＡ用量过大，会造成乳液变稠，粘度变大，稳定性变差，ｗ（ＤＭＰＡ）＝１．８％时较好．参考文献：［１］左海丽，吴晓青，崔璐娟．含有磺酸和羧酸基团的水性聚氨酯的研究［Ｊ］．中国胶粘剂，２００７，１６（１）：１１－１５．［２］赵雨花，亢茂青，王心葵．高性能水性聚氨酯胶粘剂［Ｊ］．化工新型材料，２００５，３３（９）：７３－７５．［３］刘凉冰，刘红梅，贾林才．ＰＣＬ／ＭＤＩ体系聚氨酯弹性体力学性能的研究［Ｊ］．特种橡胶制品，２００７，２８（１）：１０－１３．［４］李让．ＭＤＩ系列品种及其应用［Ｊ］．聚氨酯工业，１９９５（４）：２４－２７．［５］鲍俊杰，钟达飞，谢伟，等．内交联水性聚氨酯胶粘剂的研究［Ｊ］．粘接２００６，２７（３）：１－３．［６］潘亚文，梁嘉君，项尚林，等．合成条件对单组分水性聚氨酯胶粘剂性能的影响［Ｊ］．包装工程，２００７，２８（２）：１０－１３．表４ＤＭＰＡ用量对水性聚氨酯胶粘剂性能影响ｗ（ＤＭＰＡ）／％乳液外观１．２乳白２．４半透明乳液稳定性不稳定不稳定表观粘度／ｍＰａ・ｓ２２１３１剥离强度／（Ｎ・ｃｍ－１）６．８７．７耐水性好差２．１半透明稳定７４８．０差１．５乳白不稳定３５７．３好１．８乳白有蓝光稳定５４７．９较好注：中和度１００％．表２ｎ（ＴＭＰ）／ｎ（聚酯）对乳液和胶膜性能的影响ｎ（ＴＭＰ）／ｎ（聚酯）乳液外观０．００半透明蓝光明显０．０５半透明有蓝光０．１０半透明０．１５乳白０．２０乳白耐水性一般较好好好好邵Ａ硬度４１４４４７５０５２拉伸强度／ＭＰａ１８．５２０．３２３．１２４．６２５．２剥离强度／（Ｎ・ｃｍ－１）６．８７．０７．４７．７７．９注：胶粘剂的固体质量分数为３５％．表３不同扩链剂对ＷＰＵ性能的影响扩链剂软化点／℃乙二醇９０￣９４一缩二乙二醇８０￣８６乙二胺１０１￣１０５结晶性膜很白膜发白膜微黄很不透明剥离强度／（Ｎ・ｃｍ－１）７．２７．４７．８成膜时间／ｈ１２１６１３注：２５℃成膜，倒入成模板乳液厚度１ｍｍ．欢迎投稿、订阅惠登广告刘都宝等：ＭＤＩ基水性聚氨酯胶粘剂的合成与性能研究２７。

提高MDI型聚氨酯耐光性的研究提高MDI型聚氨酯耐光性的研究摘要：MDI型聚氨酯是一种重要的工程塑料，广泛应用于各个领域。

然而，它的耐光性却相对较差，受到光照的影响会导致其物理性能的降低。

因此，提高MDI型聚氨酯的耐光性具有重要意义。

本文以提高MDI型聚氨酯耐光性为研究目标，通过添加光稳定剂和改变聚氨酯结构等方法，探讨了提高MDI型聚氨酯耐光性的途径。

概述：MDI型聚氨酯是由二异氰酸酯（MDI）与多元醇反应形成的聚合物。

它具有优异的力学性能、化学稳定性和耐磨性，被广泛应用于汽车、建筑材料、涂料等领域。

然而，在实际应用中，MDI型聚氨酯的耐光性却成为一个制约其应用的因素。

光照会引起聚氨酯材料的氧化、剪切、断裂等问题，导致其性能下降，丧失原有的特性。

因此，提高MDI型聚氨酯的耐光性成为一个迫切的问题。

一、添加光稳定剂光稳定剂是一类特殊材料，能够吸收或稳定有害光线，从而保护聚氨酯材料免受光照的影响。

常见的光稳定剂有有机光稳定剂和无机光稳定剂两类。

有机光稳定剂通过吸收紫外线，将其转化为热能，从而减少对聚氨酯材料的损害。

无机光稳定剂则能够吸收紫外线并发生光化学反应，将有害光线转化为无害光线。

添加光稳定剂可以有效提高MDI型聚氨酯的耐光性。

二、改变聚氨酯结构MDI型聚氨酯的耐光性与其化学结构密切相关，通过改变聚氨酯结构可以提高其耐光性。

一种改变结构的方法是引入吸收紫外线的基团，例如，可在聚氨酯中引入苯酰基等含有芳香环结构的基团，使其能够吸收紫外线。

另一种改变结构的方法是增加芳香异构体的含量，这些异构体能够顺利转变为无害的产物，从而提高聚氨酯的耐光性。

通过改变聚氨酯结构，可以有效提高MDI型聚氨酯的耐光性。

三、优化制备工艺在制备MDI型聚氨酯的过程中，适当优化工艺参数也可以提高其耐光性。

例如，对于聚氨酯合成反应，可以优化反应温度、时间和催化剂的种类，以确保合适的分子链结构和分子量分布，从而提高聚氨酯的耐光性。

环氧树脂改性MDI型水性聚氨酯胶粘剂的制备与表征李帅杰;柴春鹏;马一飞;李国平;罗运军【摘要】采用4,4'-二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)和分子质量为1 000的环氧丙烷缩合物(PPG1000)为原料合成聚氨酯预聚体,用2,2-二羟甲基丙酸(DMPA)作亲水扩链剂并用l,4-丁二醇(BDO)作小分子扩链剂进一步提高分子质量,再向预聚物中引入环氧树脂E-44,采用内乳化法制备了环氧树脂改性的MDI型水性聚氨酯胶粘剂.其中异氰酸酯根与羟基比值(R值)为1.3,DMPA质量分数为6％,PPG1000和MDI 物质的量比(软硬比)为1:2.8,固含量为30％.对其结构和性能进行研究.结果表明,当环氧树脂E-44加入量为2％～6％时,乳液较为稳定;环氧树脂E-44加入量为6％时,拉伸剪切强度最高,可达到2.78 MPa.在2％～10％的环氧添加量内,拉伸强度随环氧添加量上升逐渐提高,而断裂伸长率则逐渐下降.环氧的加入使水性聚氨酯胶膜的吸水性下降,耐水性提高.【期刊名称】《粘接》【年(卷),期】2016(000)007【总页数】5页(P60-63,70)【关键词】4,4'-二苯基甲烷二异氰酸酯;水性聚氨酯;胶粘剂;环氧树脂;改性【作者】李帅杰;柴春鹏;马一飞;李国平;罗运军【作者单位】北京理工大学材料学院,北京100081;北京理工大学材料学院,北京100081;北京理工大学材料学院,北京100081;北京理工大学材料学院,北京100081;北京理工大学材料学院,北京100081【正文语种】中文【中图分类】TQ433.4+3水性聚氨酯胶粘剂软硬度可调节、无污染、操作加工方便，易于改性，能直接粘接非金属、金属等多种材料，粘接工艺简单，适用范围广泛［1］。

但是传统水性聚氨酯胶粘剂耐水耐热性差、耐老化性差、干燥时间长且胶膜力学性能较差［2］。

为了提高水性聚氨酯胶粘剂的性能，对其进行改性是有效的途径［3］。

聚氨酯材料的制备及性能与应用研究一、聚氨酯材料概述聚氨酯（Polyurethane，简称PU）是由异氰酸酯和多元醇发生反应，在其分子中引入尿素或醚基团构成的高分子聚合物。

聚氨酯由于其良好的物理性质与化学性质，在工程、建筑和医疗等领域得到广泛应用。

二、聚氨酯材料制备1. 异氰酸酯和多元醇的选择异氰酸酯和多元醇的选择对聚氨酯材料的性能有着至关重要的影响。

在选择异氰酸酯时需要考虑其活性、反应速率、热稳定性、耐光性等因素；在选择多元醇时需要考虑它的分子量、官能团类型、亲水性等因素。

2. 反应条件的控制聚氨酯反应条件的控制对产品的性质以及经济效益有着重要作用。

在反应条件的选择过程中，需要考虑反应温度、反应时间、催化剂类型、反应物比例、混合方式等因素。

3. 材料特性的调整为了改善聚氨酯材料的特性，可以通过调整材料配比、添加助剂、调整回流条件等方法来实现。

例如，通过加入填料、改变链延长剂用量等方法，可以改变聚氨酯的硬度、弹性模量、断裂韧性等性能参数。

三、聚氨酯材料的性能1.力学性能聚氨酯材料的力学性能通常被描述为其硬度、弯曲弹性模量、拉伸强度和断裂韧性等参数。

聚氨酯材料的硬度范围很大，可以从非常柔软的泡沫材料到非常硬的塑料材料。

不同硬度的聚氨酯可以适应不同的应用场景。

2. 热稳定性聚氨酯具有较好的热稳定性。

根据聚氨酯材料的配方和制备条件不同，其耐高温性能范围从-50℃到200℃以上不等。

热稳定性较好的聚氨酯可以应用于高温环境下的产品制造。

3.化学耐受性聚氨酯材料具有很好的化学耐受性，能够抵御多种化学物质的侵蚀。

聚氨酯泡沫材料可以制成防水材料，在建筑和船舶等领域内使用广泛。

四、聚氨酯材料的应用1. 工程领域聚氨酯在工程领域有着广泛的应用。

例如，制造聚氨酯保温层和防水材料，用于能源建设、隧道、工业厂房等领域；制造弹性垫片和齿轮，用于振动和噪音减震。

2. 医疗领域由于聚氨酯材料具有良好的生物相容性，因此在医疗领域有着广泛的应用。

MDI系列双组份水性聚氨酯的合成研究中期报告
一、研究背景
随着环保意识和法规的逐渐提高，水性聚氨酯在涂装、粘合、印刷和封闭等领域中得到了广泛的应用。

而在聚氨酯中，MDI为其中最重要的前体之一。

在一些情况下，双组份的MDI系列水性聚氨酯更受欢迎，因为它们可以提供更好的可调控性和更优秀的性能。

二、研究进展
1. 前期研究结果
在前期研究中，我们选择了环保性较高的PEG作为醇成分，采用双被覆法合成了MDI系列双组份水性聚氨酯。

经过初步的实验可能性验证和多次的优化实验，合成了具有较好性能的聚氨酯。

2. 中期研究方向
在本阶段，我们将主要从以下几个方面展开研究：
(1) 改变反应条件以提高产率和性能;
(2) 考虑引入不同结构的醇成分，以探索不同性能的聚氨酯;
(3) 考虑引入不同结构的二异氰酸酯作为前体，探索不同的MDI系列聚氨酯。

三、研究计划
在接下来的研究中，我们将首先探讨不同的反应条件对反应产率和聚氨酯性能的影响。

具体来说，我们将调整反应温度、pH值、溶剂和催化剂等因素。

接下来，我们将探索引入不同结构醇成分对聚氨酯性能的影响。

特别是，我们将考虑具有不同长度和平均分子量的PEG和其他醇类成分的引入。

最后，我们将尝试使用其他的二异氰酸酯来制备MDI系列水性聚氨酯。

具体来说，我们将考虑DMDI、TMDI、HMDI等不同的二异氰酸酯，以探索不同的聚氨酯性能。

MDI-50基水性聚氨酯的制备与性能测试的开题报告一、研究背景聚氨酯是一种重要的高分子材料，广泛应用于涂料、胶粘剂、弹性体等领域。

水性聚氨酯是相对于传统的溶剂型聚氨酯而言，具有环保、低污染、易操作等优点，越来越受到人们的关注和重视。

MDI（二异氰酸酯甲苯）作为聚氨酯材料的重要原料之一，在制备水性聚氨酯中也有广泛应用。

MDI-50基水性聚氨酯的制备与性能测试是一个较为有实际应用价值的研究课题。

二、研究目的本课题旨在制备MDI-50基水性聚氨酯，探索其优良性能，并对其性能进行测试和分析。

具体研究目标包括：1.确定水性聚氨酯的制备工艺参数，例如原料比例、反应温度、反应时间等；2.测试水性聚氨酯的基本性能，例如干燥时间、硬度、粘度等；3.对不同加入量的MDI-50对水性聚氨酯性能的影响进行比较分析。

三、研究内容1.制备MDI-50基水性聚氨酯：根据不同原料比例，采用批量加料法或逐步加料法制备MDI-50基水性聚氨酯，尝试探索较优的制备工艺参数。

2.测试水性聚氨酯的基本性能：使用粘度计、万能试验机、涂层硬度计等设备测试水性聚氨酯的粘度、硬度、干燥时间等基本性能参数。

3.比较分析不同MDI-50加入量对水性聚氨酯性能的影响：制备不同加入量的MDI-50基水性聚氨酯，测试其性能并与对照组进行比较分析。

四、研究意义MDI-50基水性聚氨酯是一种高性能材料，在各个领域都有广泛的应用前景。

本研究通过探索水性聚氨酯的制备工艺，测试其基本性能，比较不同MDI-50加入量的影响等，为MDI-50基水性聚氨酯的制备、应用提供了重要的参考和依据。

同时，在环保材料发展的背景下，研究水性聚氨酯的制备和应用也具有广泛的社会意义。

MDI论文：MDI基聚氨酯材料的制备及性能研究【中文摘要】随着社会经济的发展和人们环保意识的提高,各国开始限制聚氨酯制品中VOC或HAP的含量,溶剂的挥发和残留会对施工人员和消费者的健康构成严重的威胁,溶剂型聚氨酯材料的使用受到了一定程度的约束,如在家装、纺织服装业等。

与此同时,水性聚氨酯、无溶剂型聚氨酯、聚氨酯基纳米复合材料等作为新材料正逐步进入人们的视野。

在聚氨酯材料领域中主要有脂肪族型和芳香族两大类,由脂肪族异氰酸酯制备的聚氨酯材料具有耐黄变、柔韧性较好,但强度、耐磨性能不如芳香族的。

4,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)以其分子量大、饱和蒸汽压低、毒性低、价格低廉,而且MDI对称的分子结构使采用MDI制备的水性聚氨酯漆膜强度、耐磨性及弹性优于TDI,而且干燥迅速,市场前景广阔。

本文第一章以MDI基聚氨酯材料为主线,分别介绍了水性聚氨酯及其功能改性的研究进展以及在防水透湿纺织涂层胶方面的应用情况,另外又介绍了聚氨酯基纳米复合材料的研究进展,改性机理和以后的发展趋势；然后分别介绍了MDI基水性和溶剂型聚氨酯材料的研究现状、制备方法以及工业应用情况。

本文第二章以MDI、聚醚二元醇、二羟甲基丙酸(DMPA)等为主要原料合成了稳定的水性聚氨酯(WPU)乳液。

通过FT-IR分析、粒度分析、拉伸试验、差示扫描量热仪分析(DSC)、热重分析(TGA)和吸水率等测试,再对水性聚氨酯胶膜的力学性能、耐热性能及耐水性能等进行研究,通过透射电镜(TEM)对刚制备和放置一年后的水性聚氨酯乳液进行微观形貌对比分析,考察了不同类型的聚醚二醇、扩链剂和交联剂等对水性聚氨酯性能的影响。

研究结果表明：当用MDI、1,4-BDO、含4.0wt%的DMPA等作为硬段时,用N220作为软段合成的WPU,乳液稳定性好,胶膜吸水率低,断裂伸长率大,手感柔软、不粘且丰满；用PTMG 作为软段制备的WPU的氢键化程度、结晶度和耐热性较好。

MDI型低粘度聚氨酸预聚体制备和性能的开题报告
题目：MDI型低粘度聚氨酸预聚体制备和性能
背景：
聚氨酯是一种重要的高分子材料，其性能优异，广泛应用于建筑、
汽车、电器、家具、鞋材等领域。

其中，低粘度预聚体是聚氨酯生产过
程中的重要中间体，在制备聚氨酯硬泡材料中扮演着至关重要的角色。

目前，市场上主要采用TDI型聚氨酸预聚体，但存在着毒性大、易燃等
缺陷，对人体健康和环境造成潜在的危害。

因此，开发一种低粘度MDI
型聚氨酸预聚体，具有可靠的性能和安全性，具有重要的现实意义。

研究内容：
本研究将以MDI为原料，采用摩尔比为1∶2的方式，通过改变反应条件和配比，探究MDI型低粘度聚氨酸预聚体的制备方法和工艺参数，
并对其组成、结构、相对分子质量等进行表征。

同时，对其物理和力学
性能进行测试，包括黏度、流动性、分散性、拉伸强度和断裂伸长率等，从而全面评估其性能优劣。

研究意义：
本研究旨在开发一种低粘度MDI型聚氨酸预聚体，并对其性能进行
评估，为聚氨酯材料的生产提供新思路和技术支持。

该预聚体具有非常
广泛的应用前景，可用于制备各种聚氨酯硬泡制品，如建筑保温材料、
汽车座椅垫、沙发床垫、鞋垫等，具有重要的经济和社会价值。

同时，
该研究也为环保产品的研发和推广提供了新的思路和方向。

MDI基聚氨酯材料的制备及性能研究的开题报告一、选题背景随着人们对高性能材料需求的不断增加，基聚氨酯材料作为一种独特的高性能材料，受到了越来越多的关注。

其中，MDI基聚氨酯材料具有密度小、强度高、耐热性好等优点，在航空航天、汽车、建筑等领域有广泛的应用前景。

然而，目前对于MDI基聚氨酯材料的制备及性能研究还存在很多不足，需要深入探究。

二、研究目标本课题旨在制备MDI基聚氨酯材料，并对其力学性能、热性能等进行测试和分析，探究其在不同环境下的应用性能，从而为该材料在工业生产和应用中提供理论和技术支持。

三、研究内容1. MDI基聚氨酯材料的制备方法研究。

2. 对不同制备条件下制备的MDI基聚氨酯材料进行物理性能、力学性能和热性能等方面的测试。

3. 对MDI基聚氨酯材料在不同环境下的应用性能进行评估和分析。

四、研究方法1. 采用聚合反应制备MDI基聚氨酯材料。

2. 采用扫描电镜、拉伸试验机、热重分析仪等设备对制备的材料进行物理性能、力学性能和热性能等方面的测试。

3. 综合评估和分析MDI基聚氨酯材料在不同环境下的应用性能。

五、预期成果1. 掌握MDI基聚氨酯材料的制备方法。

2. 研究得出制备条件对MDI基聚氨酯材料性能影响的规律。

3. 获得MDI基聚氨酯材料的物理性能、力学性能和热性能等方面的数据。

4. 分析MDI基聚氨酯材料在不同应用环境下的性能，并提出相应的改进建议。

六、研究意义通过对MDI基聚氨酯材料的制备和性能研究，可以为该材料在航空航天、汽车、建筑等领域的应用提供理论和技术支持，促进相关行业的发展；同时也可为聚氨酯材料的研究和应用提供新的思路和方法。