有色聚氨酯的合成与性能研究
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改性水性聚氨酯涂料的合成工艺引言:随着人们环保意识的增强,人们对自身的生活环境越来越关注,传统的溶剂型聚氨酯胶粘剂有毒、易燃、异味、易造成空气污染等缺点,而水性涂料具有无毒、不易燃烧、无污染环境等优点,而水性聚氨酯树脂具有硬度高、附着力强、耐腐蚀、耐溶剂好、VOC 含量低等优点,它是以水为分散介质的二元胶体体系,符合目前化工环保的要求,因此日益受到人们的关注。
然而,一般的聚氨酯乳液固含量低,胶膜的耐水性差、光泽性较低,涂膜的综合性能较差,对水性聚氨酯乳液进行适当的改性后能更好地提高水性聚氨酯涂料的综合性能,扩大应用范围。
在各种改性方法中,最引人注目的是聚氨酯/聚丙烯酸改性(PUA) 复合乳液的研究。
PUA 改性树脂将两种材料的最佳性能融合于一体,可制备出高固含量的水性树脂,降低加工能耗,提高生产率,其胶膜柔软、耐磨、耐湿擦、耐水解性能优异。
PUA 的研制方法有共混复合、共聚复合、核-壳乳液聚合法和PUA 互穿网络乳液聚合法4 种。
其中用环氧树脂E-44 和甲基丙烯酸甲酯(MMA)复合改性水性聚氨酯,丙烯酸羟乙酯(HEA)与MMA 发生共聚反应.制得以丙烯酸酯为核,聚氨酯为壳,HEA 为核壳之间桥连的核壳交联型PUA 复合乳液。
这种复合乳液集中了聚氨酯的耐低温、柔软性好、附着力强,丙烯酸酯的耐水和耐候性好,环氧树脂的高模量、高强度、耐化学性好等许多优点。
实验研究结果表明:随着环氧树脂E-44 和MMA 添加量增大,胶膜硬度、拉伸强度和耐水性逐渐提高,胶膜断裂伸长率和乳液的稳定性则随着降低,当环氧E-44 含量为4%,MMA含量为20%~30%时综合性能较好。
改性后的聚氨酯在下几种用途时有杰出的综合效果:水性聚氨酯木器涂料,水性聚氨酯织物涂料,建筑防水涂料,水性聚氨酯防腐涂料,水性聚氨酯汽车涂料,功能性水性聚氨酯涂料。
共聚乳液的制备方法主要有以下几种:(1) 聚氨酯乳液和丙烯酸酯乳液共混,外加交联剂,形成聚氨酯-丙烯酸酯共混复合乳液;(2) 先合成聚氨酯聚合物乳液,以此为种子乳液再进行丙烯酸酯乳液聚合,形成具有核-壳结构的聚氨酯丙烯酸酯复合乳液;(3) 2种乳液以分子线度互相渗透,然后进行反应,形成高分子互穿网络的聚氨酯丙烯酸酯复合乳液;(4) 合成带C═C双键的不饱和氨基甲酸酯单体,然后将该大单体和其它丙烯酸酯单体进行乳液共聚,得到聚氨酯丙烯酸酯共聚乳。
带侧基双键的不饱和聚酯聚氨酯的合成及性能研究王传兴;刘军凯;徐勤红;高传慧;武玉民;侯保荣【摘要】With itaconic acid (IA)and 1,4-butanediol (BDO)as the raw materials,the resultant hydroxyl-terminated aliphatic unsaturated polyesters (PBI)were prepared.The unsaturated polyurethane was prepared with PBI as the soft segment and toluene diisocynate (TDI)as the hard segment.The effect of its reaction conditions on the mechanical properties of the unsaturated polyurethane was also investigated.It was found thatthe film products with the optimum properties were obtained under the material mass ratio of TDI and PBI 1 ∶ 1.5,the reaction temperature80 ℃,optimum reaction time 2 h,with dibutyltin dilaurate in an amount of 1% as the bining with benzoyl peroxide in an amount of 1%,as an initiator, the film of the unsaturated polyurethane wassmooth,transparent and level.The hardness was 6 H,and the adhesion property was A-grade.%由衣康酸和1,4-丁二醇合成的不饱和聚酯二元醇———聚衣康酸丁二醇酯(PBI)作为软段,甲苯二异氰酸酯(TDI)为硬段,合成不饱和聚酯聚氨酯,研究了反应时间、温度、催化剂对—NCO 质量分数的影响以及原料比、引发剂、衣康酸含量对不饱和聚氨酯涂膜的影响。
第49卷第9期2021年5月广州化工Guangzhou Chemical IndustryVol.49No.9May.2021水性聚氨酯导电涂层的制备及其性能陈剑华雷德华1,叶祖山2,杨妍彳,崔艳艳2(1广州集泰化工股份有限公司,广东广州510000;2广东工业大学材料与能源学院,广东广州510000)摘要:以异佛尔酮二异氤酸酯(IPDI)与聚四氢咲喃二醇(PTMG-1000)为主要原料合成水性聚氨酯乳液并通过红外光谱表征了产物结构。
探究了不同二轻甲基丙酸(DMPA)、无水乙二胺(EDA)和三乙胺(TEA)用量对乳液粒径的影响。
以制得的水性聚氨酯乳液为基质,炭黑为导电填料,制备得到导电性能优异的水性导电涂层。
探究了炭黑的用量对导电涂层方阻的影响,当炭黑用量为10wt%时,导电涂层方阻约为9480,并且在撕拉以及弯曲过程中,涂层的电导率基本不变。
关键词:导电涂层;水性聚氨酯;导电填料中图分类号:0631.5文献标志码:B文章编号:1001-9677(2021)09-0060-05 Preparation and Properties of Waterborne Polyurethane Conductive CoatingsCHEN Jian-hua1,LEI De-hua l,YE Zu-Shan',YANG Yan',CUI Yan—yan^(1Guangzhou Jointas Chemical Co.,Ltd.,Guangdong Guangzhou510000;2School of Material and Energy Engineering,Guangdong University of Technology,Guangdong Guangzhou510000,China)Abstract:The water-based polyurethane emulsion was synthesized by isophorone diisocyanate(IPDI)and polytetrahydrofuran glycol(PTMG-1000),and the structure of the product was characterized by infrared spectroscopy. The influence of different amounts of dimethylolpropionic acid(DMPA),anhydrous ethylenediamine(EDA)and triethylamine(TEA)on the particle size of the emulsion was ing the prepared water-based polyurethane emulsion as a matrix and carbon black as a conductive filler,a water-based conductive coating with excellent electrical conductivity was prepared.The influence of the amount of carbon black on the square resistance of the conductive coating was explored.When the amount of carbon black was10wt%,the square resistance of the conductive coating was about 948Q,and the conductivity of the coating during the tearing and bending process Basically unchanged.Key words:conductive coating;waterborne polyurethane;conductive filler随着科技日益发展,电子化的产品越来越多的出现在大众的视野里,而聚合物材料的广泛使用,推动着它拥有更多的性能,比如导电性。
有机硅改性水性聚氨酯的研究一、本文概述随着环保理念的深入人心和科学技术的不断进步,水性聚氨酯作为一种环境友好型高分子材料,在涂料、胶粘剂、皮革涂饰剂、纸张处理剂、纤维处理剂以及高分子膜等多个领域得到了广泛应用。
然而,传统的水性聚氨酯在某些性能上仍存在一定不足,如耐水性、耐溶剂性、耐候性等方面的性能有待提升。
因此,通过改性提高水性聚氨酯的性能成为了研究的热点。
有机硅材料以其独特的结构和性能,如良好的耐水性、耐候性、耐化学腐蚀性等,成为了改性水性聚氨酯的理想选择。
有机硅改性水性聚氨酯不仅继承了水性聚氨酯的环保性,还大幅提升了其耐水、耐候等性能,拓宽了其应用领域。
本文旨在深入研究有机硅改性水性聚氨酯的制备工艺、性能表征及应用性能,探讨有机硅改性对水性聚氨酯性能的影响机理。
通过系统的实验研究和理论分析,为有机硅改性水性聚氨酯的工业化生产和应用提供理论支持和技术指导。
本文也期望通过这一研究,为推动水性聚氨酯材料的发展和应用做出一定的贡献。
二、有机硅改性水性聚氨酯的制备方法有机硅改性水性聚氨酯的制备主要涉及到有机硅化合物的引入和水性聚氨酯的合成两个主要步骤。
以下将详细介绍这一制备过程。
需要选择适合的有机硅化合物进行改性。
常见的有机硅化合物包括硅烷偶联剂、聚硅氧烷等。
这些化合物具有良好的耐水、耐候和耐化学腐蚀性能,能够有效提高水性聚氨酯的性能。
在选择有机硅化合物后,需要进行适当的处理,如水解、醇解等,以使其能够更好地与水性聚氨酯反应。
水性聚氨酯的合成通常采用预聚体法。
将异氰酸酯与多元醇进行预聚反应,生成预聚体。
然后,在预聚体中加入扩链剂、催化剂、水等,进行链扩展和乳化,最终得到水性聚氨酯乳液。
在合成水性聚氨酯的过程中,将处理后的有机硅化合物引入反应体系。
有机硅化合物可以与预聚体中的异氰酸酯基团发生反应,形成硅氧键,从而将有机硅链段引入水性聚氨酯分子链中。
通过控制有机硅化合物的加入量和反应条件,可以实现对水性聚氨酯性能的调控。
PVB改性聚氨酯材料及其性能的研究肖勇;邓新华;孙元;韩宇洋;岳海生【摘要】采用聚乙烯醇缩丁醛(PVB)与封端后的聚氨酯(PU)预聚体进行扩链反应制备新型PU膜,通过傅里叶变换红外光谱仪、热重分析仪、动态热力学分析仪以及电子拉力试验机等对所得的膜进行了表征.结果表明,新型PU膜的热稳定性提高、抗变形能力提高、膜中游离甲苯二异氰酸酯(TDI)含量减少、毒性较小;新型PU膜与聚酰胺纤维进行复合时的剥离强度提高,最高可以达到58.58 N/2.5 cm.【期刊名称】《中国塑料》【年(卷),期】2013(027)009【总页数】5页(P32-36)【关键词】聚氨酯;聚乙烯醇缩丁醛;热稳定性;抗变形能力【作者】肖勇;邓新华;孙元;韩宇洋;岳海生【作者单位】天津工业大学材料科学与工程学院,天津300387;天津工业大学材料科学与工程学院,天津300387;天津工业大学材料科学与工程学院,天津300387;天津工业大学材料科学与工程学院,天津300387;天津工业大学材料科学与工程学院,天津300387【正文语种】中文【中图分类】TQ323.80 前言PU是分子链中含有氨酯键(—NH—COO—)的一类聚合物的统称[1]。
由于其具有良好的耐磨性、耐腐蚀性及高弹性等优点[2],在金属防腐、汽车涂装、地板漆、织物涂层等方面得到了广泛的应用。
然而PU在热稳定性、抗形变能力以及环保等方面的性能还不够理想,限制了其在很多领域的进一步应用,本项目组曾采用端胺基非异氰酸酯基PU预聚体与聚醚型聚氨酯预聚体制备了嵌段共聚改性聚醚型PU膜,使PU的热稳定性、抗形变能力有所提高,并减少了残留异氰酸酯基的含量。
在PVB改性PU方面已有一些人进行了尝试,谭正德等[3]以聚酯二元醇、TDI和三羟甲基丙烷为原料,对PVB进行改性,合成出了单组分的三元接枝共聚水性PVB改性PU胶黏剂,赵梓年等[4]利用浸没沉淀相转化法制备了PU/PVB/SiO2共混杂化膜,然而对于PVB用于PU涂层的改性却鲜有人进行研究,本实验室在PU涂层应用的过程中发现PU涂层与基布的结合牢度是限制PU涂层应用的一个重要因素。
中山大学
硕士学位论文
高性能水性聚氨酯胶粘剂的制备和性能研究
姓名:李永炕
申请学位级别:硕士
专业:高分子化学与物理
指导教师:王小妹
20070530
第5章水性聚氨酯乳液的性能比较
图5—1DMPA型WPU乳液图5-2l,4一二氨基苯磺酸钠型WPU乳液5.I.2乳液的稳定性比较
为了比较DMPA型和磺酸型的稳定性,分别对自制备的两种类型的水性聚
氨酯胶粘剂研究了机械稳定性、高温稳定性、低温稳定性、稀释稳定性进行了研
究,其结果如表5.1。
表5.1羧酸型和磺酸型水性聚氨酯胶粘剂稳定性比较
注:WPU--a:DMPA作亲水单体制各的乳液
WPU-b:l^二氨基苯磺酸钠和DMPA(占1%)作亲水单体.
由表5-l看到,两种聚氨酯乳液的机械稳定性都很好,而在60"(2的高温下和.1812的低温下,磺酸型的聚氨酯乳液表现出比羧酸型更优秀的稳定性,而
在稀释的条件下,也是磺酸型表现出很好的稳定性,可见磺酸型的综合稳定性比
DMPA型要好,用磺酸基作为亲水基团将是制备高固含量稳定水性聚氨酯乳液的。
紫外光固化聚氨酯丙烯酸酯的合成及涂料的性能胡波年, 王金银3(湖南建材高等专科学校,湖南衡阳421001)摘 要:以甲苯22,42二异氰酸酯,聚己二酸丁二醇酯二醇,二羟甲基丙烯等原料合成聚氨酯丙烯酸酯树酯(PUA )。
通过改变反应条件,研究和分析了温度、反应时间、催化剂浓度对树脂合成的影响,并对PUV 涂料基本性能进行了初步探讨。
关键词:紫外光固化;聚氨酯丙烯酸树脂;涂料中图分类号:TQ 630.4 文献标识码:A 文章编号:036726358(2004)0620302203Study on Syn thesis of PU A and Its U V 2cu rab le Coating P rop ertiesHU Bo 2n ian , W AN G J in 2yin(H unan B u ild ing M a teria ls Colleg e ,H unan H engy ang 421001,Ch ina )Abstract :PUV resin w as p rep ared from to luene 22,42diisocyanat ,po ly (bu tylene adi pate glyco l )and di m ethylo l p rop i on ic acid .T he effect of tem peratu re ,reacti on ti m e and catalyst concen trati on on syn thesis of PUA w as studied in detail ,and som e foundati onal p rop erties of the coating w ere detected .Key words :u ltravi o let 2cu rab le ;po ly (u rethane acrylate );coating收稿日期:2003209230;修回日期:2003212220基金项目:湖南省自然科学基金资助项目(01JJY 2129)作者简介:胡波年(1957~),男,湖南长沙人,硕士,副教授,主要从事涂料的开发和新产品的研究。