硅-蒙脱土复合改性水性聚氨酯的结构与性能
有机硅改性阳离子水性聚氨酯合成与性能
有机硅改性阳离子水性聚氨酯合成与性能曾国屏;张军;杨一兵;付建平;邹怀华;包文西【摘要】以聚醚多元醇(N220)、甲苯二异氰酸酯(TDI)、N-甲基二乙醇胺(MDEA)、γ-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷(KH-560)为主要原料合成了有机硅改性阳离子水性聚氨酯,采用红外光谱对制备的树脂进行了分析,讨论了KH-560、MDEA的加入方式、中和度、去离子水用量、搅拌速度、不同KH-560的量等反应条件对产品性能的影响.结果表明,当制备预聚体时NCO/OH比值约为3∶1、KH-560用量为5％～6.86％、MDEA用量为5％～6％、中和度为100％～120％时,合成的有机硅改性阳离子水性聚氨酯具有持久的稳定性,其涂膜具有良好耐水性和耐酸碱性能.【期刊名称】《江西科学》【年(卷),期】2014(032)005【总页数】5页(P582-586)【关键词】水性聚氨酯;合成;阳离子型;γ-丙基三甲氧基硅烷;改性【作者】曾国屏;张军;杨一兵;付建平;邹怀华;包文西【作者单位】江西省科学院应用化学研究所,330096,南昌;江西省科学院应用化学研究所,330096,南昌;江西省科学院应用化学研究所,330096,南昌;江西省科学院应用化学研究所,330096,南昌;南昌大学材料科学与工程学院,330029,南昌;南昌大学材料科学与工程学院,330029,南昌【正文语种】中文【中图分类】TQ630.4+1水性聚氨酯( WPU) 具有无毒、不燃、安全、环保且结构与性能可调等优点，近年来已引起广泛的关注[1-3]。
然而，单纯水性聚氨酯存在机械性能和耐湿擦性能差，容易受到微生物的侵蚀发生霉变、变质等缺点，不仅丧失了基材保护作用，还对人体健康造成危害。
为了进一步提高其性能并扩大其应用范围，引入疏水性链段或交联结构的有机硅[4-8]对水性聚氨酯改性已经成为了主要研究热点。
目前,常用的有机硅改性剂主要是硅醇[9-10]、氨烷基聚硅氧烷[11]、羟烷基聚硅氧烷[12]等，而以γ-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷(KH-560)作为有机硅改性剂对聚氨酯进行化学改性的研究报道很少。
水性聚氨酯的制备及改性方法
聚氨基甲酸酯（polyurethane），简称聚氨酯（PU），是分子结构中含有重复氨基甲酸酯（-NHCOO-）结构的高分子材料的总称。
聚氨酯一般由二异氰酸酯和二元醇或多元醇为基本原料经加聚反应而成，根据原料的官能团数不同，可制成线形或体形结构的聚合物，其性能也有差异。
聚氨酯具有良好的力学性能、粘结性能及耐磨性等，在各领域得到了广发应用。
由于溶剂型聚氨酯的溶剂为有机物，具有挥发性，不仅污染环境，而且对人体有害。
在人们日益重视环境保护的今天以及环保法规的确立，溶剂型涂料中的有机化合物的排放量受到了严格的控制，因此，开发污染小的水性涂料已成为研究的主要方向。
水性聚氨酯（WPU）具有优异的物理机械性能，其不含或含有少量可挥发性有机物，生产施工安全，对环境及人体基本无害，符合环保要求。
其生产方法分为外乳化法和内乳化法，外乳化法又称强制乳化法，由使用这种方法得到的乳液稳定性较差，所以使用较少。
目前使用较多的是内乳化法，也称自乳化法，即在聚氨酯分子链上引入一些亲水性基团，使聚氨酯分子具有一定的亲水性，然后在高速分散下，凭借这些亲水基团使其自发地分散于水中，从而得到WPU。
然而，亲水基团的引入在提高聚氨酯亲水性的同时却降低了它的耐水性和拒油性。
为了改善其耐水性和拒油性，通常是将强疏水性链段引入聚氨酯结构之中。
有机硅、有机氟由于其表面能低和热稳定性好受到人们的重视，已经得到了广泛应用。
同时利用纳米材料来提高涂膜的光学、热学和力学性能。
纳米改性WPU 完美地结合了无机物的刚性、尺寸稳定性、热稳定性及WPU的韧性、易加工性，纳米改性WPU为涂料向高性能化和多功能化提供了崭新的手段和途径，是最有前途的现代涂料研究品种之一。
[1]1.2 水性聚氨酯的基本特征及发展历史1937年德国的Otto Bayer博士首次将异氰酸酯用于聚氨酯的合成。
直到1943年德国科学家Schlack在乳化剂或保护胶体存在的情况下，将二异氰酸酯在水中乳化并在强烈搅拌下加入二胺，首次成功制备了水性聚氨酯。
蒙脱土的改性及其在聚氨酯中的应用研究进展
蒙脱土的改性及其在聚氨酯中的应用研究进展杨娟【摘要】蒙脱土是一种二维平面层状结构的硅酸盐类的天然矿物,其晶层间以范德华力结合,表面具有亲水疏油性不利于在有机相中分散,因此当蒙脱土在有机体系中应用时具有一定局限性.本文从无机、有机和有机-无机复合改性等方面综述了蒙脱土在聚氨酯泡沫、弹性体、涂料、皮革等领域的应用,针对蒙脱土在基体中的团聚、相容性等问题进行了详细分析,探索新的制备工艺及改性技术将是聚氨酯/蒙脱土复合材料今后的研究趋势.【期刊名称】《广州化工》【年(卷),期】2018(046)018【总页数】3页(P39-41)【关键词】蒙脱土;改性;聚氨酯;复合材料【作者】杨娟【作者单位】绵阳职业技术学院,四川绵阳621000【正文语种】中文【中图分类】TB332蒙脱土(MMT)是膨润土矿的主要成分，有独特的层状结构，因其良好的膨胀性、吸水性、吸附性、阻隔性、阻燃性及热稳定性等优点，且资源尤为丰富，价格低廉，可用于轻工、石油、涂料、建筑、沙漠治理、污水处理等多种领域[1-2] 。
尤其是在制备聚合物基纳米复合材料领域起着举足轻重的作用。
因而成为诸多学者研究和开发的热点之一。
聚氨酯是指高分子主链上含有重复结构单元氨基甲酸酯(-NHCOO-)的高分子化合物。
制品可广泛用作泡沫、橡胶、合成革、粘合剂及涂料等[3-4] 。
为进一步改善聚氨酯的综合性能，拓宽其应用领域，目前，主要在两个方面进行探索：一是合成原料及配方；二是稳定性和机械强度较好的填料，例如CaCO3、蒙脱土、TiO2、SiO2等。
经过试验发现，后者更容易达到改善聚氨酯应用性能的目的，并能有效降低材料的成本。
因而，研究聚氨酯/蒙脱土复合材料是当今的热点之一[5-6] 。
1 蒙脱土的结构蒙脱土的晶体结构为单斜晶系，一般呈不规则片状，是一种二维平面层状结构的硅酸盐类的天然矿物。
由氧原子连接的两层硅氧四面体中间夹着一层铝氧八面体构成的2:1型层状硅酸盐结构。
水性聚氨酯的合成及改性研究
水性聚氨酯的合成及改性研究一、水性聚氨酯的合成1.单组分法单组分法是指将所有原料一起混合反应，形成水性聚氨酯。
通常，该方法采用预聚氨酯作为单组分，并经过链延长反应形成最终的聚合物。
预聚氨酯的合成通常采用聚醚或聚酯二元醇与异氰酸酯反应得到，其中加入一定量的带有亲水基团的链延长剂，如双异氰酸酯、聚醚二醇乙二醇醚等，以增加水分散能力。
2.双组分法双组分法是指将异氰酸酯等预聚物和含有亲水基团的聚合物分散在水中形成乳液，再通过链延长反应形成水性聚氨酯。
该方法的优点是合成过程简单，适用于大规模生产。
然而，由于异氰酸酯对湿气敏感，合成过程需要在惰性气氛下进行。
二、水性聚氨酯的改性研究为了提高水性聚氨酯的性能以满足不同的应用需求，需要进行各种改性研究。
以下是近年来的一些研究进展：1.共聚改性共聚改性是指将其他合适的高分子材料引入水性聚氨酯以改变其性能。
例如，通过与聚醚二醇共聚合，可以增加水性聚氨酯的柔韧性和弹性。
此外，与丙烯酸树脂、聚合物胶乳等共聚合也可以改变聚氨酯的性能。
2.添加剂改性添加剂改性是指在水性聚氨酯中添加一定量的功能性添加剂，以改善其性能。
例如，加入填料可以增加聚氨酯的强度和硬度；加入交联剂可以提高聚氨酯的耐热性和耐化学品性能。
3.表面改性表面改性是指在水性聚氨酯的颗粒表面涂覆一层功能性物质，以改变其表面特性。
例如，通过在颗粒表面引入疏水基团，可以提高水性聚氨酯的耐水性和耐候性。
4.环境友好改性近年来，环境友好改性成为研究的热点。
例如，采用水性异氰酸酯、可生物降解聚合物作为原料，以降低对环境的污染。
此外，采用可再生资源合成水性聚氨酯也是一种重要的发展方向。
总之，水性聚氨酯的合成方法多样，可以通过单组分法或双组分法合成。
为了满足不同的应用需求，需要对水性聚氨酯进行各种改性研究。
共聚改性、添加剂改性、表面改性和环境友好改性都是重要的改性方向。
展望未来，水性聚氨酯的改性研究将更加注重环境友好性，以及与其他功能材料的复合应用。
有机硅改性水性聚氨酯
服务有机硅氟行业 打造硅氟贸易新天地 Silicone And Fluorine Information 2006.12 有 机 硅 氟 资 讯 有机硅改性水性聚氨酯有机硅改性聚氨酯材料，是由低聚物多元醇构成的软段和二异氰酸酯和扩链剂构成的硬段交替共聚而成，其特征在于在后扩链的过程中采用了可与异氰酸酯基反应的氨基类硅烷偶联剂。
本发明还提供了制备这种有机硅改性水性聚氨酯的方法。
由于本发明采用氨类硅烷偶联剂，可以在预聚物水分散后加入到体系中，在预聚物的合成中可以不用溶剂或少用溶剂。
氨类硅烷偶联剂的胺基可以和残留异氰酸酯基反应而使预聚物扩链，同时可水解基团的水解缩聚也可使预聚物扩链，而且还有交联反应发生，使所制得的有机硅改性聚氨酯材料耐水性大大提高。
由于有机硅的存在，赋予聚氨酯材料较低的表面能和良好的手感，也使此材料的使用温度范围更宽。
可用作涂料、皮革涂饰剂、织物整理剂的成膜物质，也可用作胶粘剂。
GE 展示新型有机硅密封胶2006中国（北京）国际门窗幕墙博览会（Fenestration China）于2006年12月5日在北京中国国际展览中心隆重开幕。
在此次规模空前的国际性专业展会上，GE 公司将充分展示其创新的产品、技术及多方面的定制能力，以期为快速发展中的建筑节能与门窗幕墙业带来先进技术和理念，推动相关产业的进一步发展。
GE 在会上集中展示了其可为不同建筑项目量身定制的幕墙材料解决方案，特别是在多个大型重点项目中广获赞誉的密封胶系列产品。
针对来自亚太区，特别是中国内地建筑市场的巨大需求，GE 公司秉承“以客户为本”的理念，不断推出适合本地市场的创新产品及优质服务，促进市场的可持续发展。
随着中国内地经济的高速发展，特别是2008年北京奥运会以及2010年上海世博会的临近，建筑市场呈现出前所未有的良好发展态势；同时，对建筑节能与环保材料的需求也在不断上升。
GE 高新材料集团亚太区市场经理CHEWHOCK -HUAT 表示，“在现代建筑业，密封材料的技术和质量是高科技幕墙制造的关键因素。
功能水性聚氨酯的改性研究进展
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水性聚氨酯／有机蒙脱土纳米复合材料的制备与性能研究
关键词 ： 蒙脱 土 ； 聚氨酯 ； 水性聚氨 酯 ； 纳米复合材料 ； 胶 粘 剂
中图分类号 ： Ｔ Ｑ ３ ２ ３ ． ８ ： Ｔ Ｂ ３ ３ ４ 文献标志 码： Ａ 文章 编 号 ： １ ０ ０ ４ — ２ ８ ４ ９ （ ２ ０ １ ３ ） １ １ － ０ ０ ０ ５ — ０ ４
学纯 ， 东 莞 东 豪 树脂 公 司 ； 二 羟 甲基 丙 酸 （ Ｄ ＭＰ Ａ） ， 工业级 ， 瑞典 Ｐ ｅ ｒ ｓ ｔ ｏ ｒ 公司 ； 三乙胺 （ Ｔ Ｅ Ａ） ， 分 析纯 ，
上 海 凌 峰 化 学 试 剂 有 限 公 司 ；二 月 桂 酸 二 丁 基
可有 效 提高 其 与 聚合物 之 间 的相容 性 。 目前 常用 的
收 稿 日期 ： ２ ０ １ ３ — ０ ７ — ２ ２ ； 修 回 日期 ： ２ ０ １ ３ — １ ０ — ３ ０ 。 基金项 目： 结 构 化学 国 家重 点 实 验室 科 学 基 金项 目（ ２ ０ １ ２ ０ ０ １ ７ ） 。
（ １ ． 华 南 理工 大学 化学 与化 工学 院 ， 广 东 广 州 ５ １ ０ ６ ４ ０ ； ２ ． 中 国科 学 院结 构 化 学 国家 重点 实验 室 ， 福建 福州 摘
要： 以Ｉ Ｐ Ｄ Ｉ （ 异佛尔酮二 异氰酸酯 ） 、 Ｐ Ｂ Ａ（ 聚 己二酸丁二醇 酯） 、 Ｄ ＭＰ Ａ （ 二 羟 甲基 丙 酸 ） 和Ｏ ＭＭ Ｔ （ 有
后将 Ｏ ＭＭＴ作 为 ＷＰ Ｕ 的改性 剂 ，制 备 出一 系列 不 同Ｏ ＭＭＴ含量 的 ＷＰ Ｕ ／ ０ ＭＭＴ纳米 复 合 材料 ；最 后 探讨 了 Ｏ ＭＭＴ含量 对 纳米 复合 材 料 的热稳 定 性 、 疏 水性 和粘 接性 能 等影 响 ， 并 优选 备 了 Ｏ ＭＭＴ ／ ＷＰ Ｕ（ 有 机 蒙 脱土 改 性 水 性 聚 氨 酯 ） 纳 米 复 合 材 料 。 采 用 红 外 光谱 （ Ｆ Ｔ — Ｉ Ｒ ） 法、 热失 重分 析 （ Ｔ Ｇ Ａ） 法 等对该 纳 米复 合材 料的 结构 和性 能进 行 了表征 ， 并考 察 了 Ｏ ＭＭ Ｔ含 量 对 该 纳 米
有机硅改性双组分水性聚氨酯的制备与性能
有机硅改性双组分水性聚氨酯的制备与性能
有机硅改性双组分水性聚氨酯（SiO2-modified two-component waterborne polyurethane，SiO2-MTWPU）是一种具有优异性
能的新型水性聚氨酯衍生物，主要由芳香聚醚、有机硅双组分组成。
它具有优异的耐磨性、耐冲击性和耐化学性，可应用于汽车内饰的装饰和保护、制品的防静电和耐磨处理、运动用品、家具表面和防护用品的涂装等。
目前在制备有机硅改性双组分水性聚氨酯方面，已经开发出多种技术，包括等离子体聚合、冷冻熔融改性、电介质解聚改性等。
制备好的有机硅改性双组分水性聚氨酯，既具有传统水性聚氨酯的优异性能，又具备独特的机械强度、耐磨性和耐化学性。
有机硅改性水性聚氨酯的研究
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。
聚氨酯／有机蒙脱土纳米复合材料的结构与性能Ⅰ.水基端羟基阳离子聚氨酯改性蒙脱土
的 目的 。本 工 作 合 成 了一 系 列 不 同 相 对 分 子 质量 的水基 端羟 基 阳离 子 聚氨 酯 （ Ｔ Ｐ ， ＷＨ Ｃ Ｕ） 用 其作 为插层剂 对 ＭＭＴ进 行 改性 ， 用 傅里 叶 变换 并 红外光谱 （ ＴＲ） 广角 ｘ射线 衍射 （ Ｒ ） 透射 ＦＩ 、 ＷＸ Ｄ 、
离子 交 换 能 最 低 ； 过 ＷＨ Ｃ Ｕ改 性 的 ＭＭ 经 ＴＰ Ｔ粒 子 的 电性 得 到反 转 。
关键词 ： 水基 端 羟 基 阳 离子 聚 氨 酯 ； 脱 土 ； 合 物 改性 蒙 聚
中 图分 类号 ： Ｑ ３ ３ ８ Ｔ ２ ． 文 献 标 识 码 ： Ｂ 文 章 编 号 ：０ ０—１ ５ （ ０ ７ ０ ０ ８ ０ １０ ２ ５ ２ ０ ） ５— ３ ７— ４
公司产 品 ； 甲苯 二 异 氰 酸 酯 （ Ｄ ） ２ ６一Ｔ Ｉ ＴＩ，， Ｄ／ ２ ４一Ｔ Ｉ 摩 尔 比 ） ０ ２ ， 析纯 ， ， Ｄ（ ８／ ０ 分 天津 大茂 化 学 试剂 厂产 品 ； ， 一 甲基 乙醇 胺 （ ＭＥ ， 二 Ｄ Ａ） 分析 纯， 西安 石油 化工 厂产 品 ； 乙酸 （ Ａ ） 分析纯 ， Ｈ ｃ ， 天
津 市博迪 化工 有 限公 司产 品 ； 二月 桂酸 二丁基 锡 ，
分析 纯 ， 海 特 种试 剂 开 发 中心 产 品 ； 上 氯化 钡 ， 分 析纯 ， 台三 和化学 试 剂有 限公 司产 品 。 烟
１２ 试 样 制 备 ．
ＷＨ Ｃ Ｕ 在 装 有搅 拌 器 、 控 器 的 三 口烧 ＴＰ 温 瓶 中加入 Ｄ Ａ， ＭＥ 加热 至 ４ ４ Ｏ～ ５℃ ， 加 Ｔ Ｉ１ｈ 滴 Ｄ， 内滴加 完 毕 ， 加入 １— 再 ２滴 二 月桂 酸二 丁基锡 催 化剂 ， 继续 搅拌 保温 １５ ｈ 停 止 反 应前 加 入 计 量 ． ， 的 Ｈ ｃ中和 ， 备 出端 羟 基 阳离 子 聚氨 酯 ， 后 Ａ 制 然 用 去离 子水 乳 化 即得 到 一 系列 不 同 Ｎ Ｏ Ｏ 摩 Ｃ ／ Ｈ（ 尔 比） 即不 同相 对分 子 质量 的 ＷＨ Ｃ Ｕ， 制备 ， ＴＰ 其
有机硅改性水性聚氨酯乳液的表征及应用
有机硅改性水性聚氨酯乳液的表征及应用
"改变世界，由有机硅促进——探索有机硅改性水性聚氨酯乳液的应用特性"
本文旨在介绍有机硅改性水性聚氨酯乳液的表征及应用。
一、有机硅改性水性聚氨酯乳液的表征
1.性质：有机硅改性水性聚氨酯乳液是一种由乙烯基三甲氧基硅烷(VTMS)和水性聚氨酯组成的水性乳液型组合物，它是经过共混改性处理的一种乳液，具有良好的安定性和抗腐蚀性。
2.结构特征：有机硅改性水性聚氨酯乳液的结构由高分子量的聚氨酯、中分子量的乙烯基三甲氧基硅烷(VTMS)和高分子量的有机硅三元醚构成，其结构特征可以有效地抑制铁表面的生锈性和耐温。
3.物理性质：有机硅改性水性聚氨酯乳液具有良好的空间定形性、耐热性和抗风化性，它能有效地阻隔外界气体和水分，保护金属表面不受潮湿环境的侵害。
二、有机硅改性水性聚氨酯乳液的应用
1.防腐：由于有机硅改性水性聚氨酯乳液具有很强的防腐性，因此可以用于各种零件的防腐，特别是对耐腐蚀的金属材料如铝、铁、钢和铜的防护，可以有效阻止金属表面的生锈。
2.工业应用：有机硅改性水性聚氨酯乳液可以用于工业生产的各种新型增强材料的生产，比如轻质隔热材料、耐热材料和抗静电材料，它能够有效改善工业产品的性能，为生产者带来更多利益。
3.涂料：有机硅改性水性聚氨酯乳液能够极大地改善涂料的抗紫外线性和物理性能，特别是钢材表面的防护效果，可以有效的延长涂料的寿命，减少维护费用。
总之，有机硅改性水性聚氨酯乳液具有良好的安定性、耐热性、抗腐蚀性和防腐性，因此可以用于各种工业生产、防护和涂料中，为客户带来更多的利益。
蒙脱土与有机硅共改性聚氨酯型密封胶的研究
关键 词 ： 烷化 聚氨 酯 ； 硅 蒙脱 土 ； 有机硅 ； 密封胶 ； 填料 有 机 硅． 氨 酯 共 聚 物 是 一 类 新 型 高 分 子 材 聚
料 ｌ 。硅烷 化 聚氨 酯 （ Ｐ 密 封 胶 是 在 聚 氨 酯 密 ２ Ｊ Ｓ Ｕ） 封胶 和硅 酮密 封胶 的基 础上 开发 研 制 出的一 种新 型
聚 氨 酯 工 业
第２ ２卷
定量 的聚 醚多元 醇 中 ， ６ ℃下 搅拌 分 散 ４ｈ研 磨 在 ０ ，
剂 厂 ；，一 ２４ 甲苯 二 异 氰 酸 酯 （ Ｄ ） 化 学 纯 ， Ｔ Ｉ， 日本 三
井公司； 聚醚 ３ ０ １ １ ３ Ｎ（ ６ ８聚 醚 ） Ｍ ０ ０， 值 为 ， ＝５ ０ 羟 ３ ３ ｇ Ｏ ／ ， ２～ ６ｍ Ｋ Ｈ ｇ 山东 东 大 聚 合 物 股 份 有 限公 司 ；
实验厂 。 １ ２ 密封 胶 的制备 ． １ ２ １ 蒙 脱土 的有 机化预 处 理 的市场 潜 力 。
近 年来 ， 米 插 层技 术在 聚 氨 酯 改性 技 术 中得 纳 到广泛 的应用 。纳米 插 层 改性 是 提 高 材 料 力 学
性能， 特别 是 韧性 最有 效 的方法 之一 ， 同时 实现 增 能 强 和增 韧效 果 。 因 此 本 工 作 同 时 引 进 有 机 硅 改
１ ２ ２ 聚 醚插 层 蒙脱 土的 制备 ．．
十六 烷基 三 甲基溴 化 铵 （ Ｔ Ｂ ， Ｃ Ａ ） 分析 纯 ， 海 上
联系人 ： 伟区 ， 刘 研究员
将 定量 的有 机 化预处 理 的蒙脱 土 （ ＭＭＴ 加 到 Ｏ ）
维普资讯
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１ ・ ４
解 的有机 硅基 团 ， 在湿气 和 适 当催 化 剂作 用下 ， 氧 烷 基硅 烷水 解 后 缩 合 成稳 定 的硅 氧 烷 （ ｓ一 ０ ｓ ｉ 一 ｉ） 交联 网 络 ， 而 以硅 烷 的 固化 代 替 了异 氰 酸 根 的 固 从
纳米蒙脱土改性水性聚氨酯的研究进展
形成 高 度有 序 的准 二维 水性聚氨酯（ ｕ 采用水作 为分散介质 ， ｗＰ ） 具 之 间靠 共 用氧 原子 连 接 ， 晶片， 晶胞平 行 叠 置 ， 于 ２１型三 层 夹 心结 构 ， 属 ： 有不污染环境 、 不易燃烧、 无毒并兼有溶剂型聚氨 酯 的很多优 异性能 而被广 泛应 用于 涂料 、 粘合剂 、 具 有很 高 的 刚性 ， 间不 易滑 移 。每 个 结构 单元 层 ｎ 长 宽 ０ ｘ０ ｎ 纺织工业 等领域 。 水性 聚氨酯 的耐水 性 、 但 附着 的尺度 约 ｌｍ 厚 、 × 为 １０ ｌ０ｎｌ的片层 ，
ＭＭＴ属于蒙脱土族矿物 ，天然蒙脱土是一 种层状结构、 片状结 晶的含水铝硅酸盐的土状矿 物， 主要成分为氧化硅 和氧化铝 ， 其化学通式为
（ ｌＭｇ ）ｉ ｌＯ ）・ ・ＨＯ （ 中 Ｍ ＝ ａ、 Ａ￣ ＝ｓ ｏｏ Ｈ ２（ ｎ ￣） 其 ． ｘ ｌ （ Ｍ Ｎ＋
等㈣。 目前所采用的有机改性剂主要有氨基酸、 烷
纳米 蒙脱 土 改性 水性 聚 氨 酯 的研 究 进展
王 焕 徐 恒志 张文荣 许 戈文
（ 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 合肥 ２０３ ） ３ ０ ９
摘要 ： 纳米蒙脱土 因其特殊结构而在制备纳米复合材料领域起着举 足轻重的作用 。本 文综 述了纳米蒙脱 土改性水性 聚氨酯的制备方法 、 结构表征及 国内外最新研究进展。 关键词 ： 水性 聚氨酯 ； 纳米蒙脱土 ； 研究进展
力、 耐热性等尚不及溶剂型聚氨酯 ， 因而有必要对 水性聚氨酯进行改性以满足其应用需要［。纳米 ３ ｌ ４ ］ 粒子具有与宏观颗粒所不同的特殊 的体积效应 、
水性聚氨酯的改性及水性聚氨酯涂料
水性聚氨酯的改性及水性聚氨酯涂料于良民,王秀娟(中国海洋大学海洋化学理论与工程技术教育部重点实验室,山东青岛266003)摘 要:介绍了几种水性聚氨酯的改性技术,并对水性聚氨酯涂料的配制及其应用作了相关概述。
关键词:水性聚氨酯;改性;应用中图分类号:T Q32314;T Q63017 文章标识码:A 文章编号:1002-7432(2007)04-0044-03Modi fication of w aterborne polyurethane and w aterborne polyurethane coatingY U Liang -min ,W ANG X iu -juan(K ey Laborarory o f Marine Chemistry Theory and Technology ,Ministry o f Education ,Ocean Univer sity o f China ,Qingdao 266003,China )Abstract :Several m odifications of waterborne polyurethane were reviewed 1Then the formula and the application of water 2borne polyurethane coating were intruduced 1The m odification method included adjusting formula ,cross -linking ,add 2ing adjuvant and blending with s ome com pounds including acrylic resin ,epoxy resin ,silicon resin.The application field included m obile coating ,and building coating.K ey w ords :waterborne polyurethane ;m odification ;application 【收稿日期】2006-10-18;【修回日期】2007-06-04【作者简介】于良民(1964—),男,山东荣成人,教授,博士生导师,长期从事环保型海洋防护材料的研究开发工作,主持或参加完成国家和省部级科技攻关及其他项目二十余项。
水性聚氨酯及其改性方法
水性聚氨酯及其改性方法水性聚氨酯（Waterborne Polyurethane，简称WPU）是将聚氨酯树脂溶解在水溶液中形成的一种高分子材料。
它具有良好的溶剂，耐久性和冲击强度，广泛应用于涂料、涂层、胶粘剂等领域。
然而，由于原生水性聚氨酯的性能不尽如人意，需通过改性方法对其进行改进以提高其性能。
首先，一种常见的改性方法是添加填料。
填料可以在聚氨酯分散体系中收集水分，防止涂层及胶粘剂在潮湿环境下失效，提高水蒸气透过性和耐水性。
常见的填料包括纳米材料、硅酸盐、氧化锌等。
纳米材料具有较大的比表面积和高的吸附性能，可以在聚氨酯分散体系中增强力学性能。
硅酸盐在填料中的应用可以提高涂料及胶粘剂的耐磨性。
而氧化锌则可以有效提高聚氨酯的抗氧化性能和耐腐蚀性能。
其次，还可以通过共聚改性方法改进水性聚氨酯的性能。
共聚改性可以使聚氨酯材料具有更高的抗冲击性、抗裂纹性和热稳定性。
通过在聚氨酯分子中引入其他共聚物，可以改变聚氨酯的分子结构，从而改善其性能。
例如，通过共聚丙烯酸树脂可以提高水性聚氨酯的附着力和耐水性。
共聚酰胺可以提高聚氨酯的热稳定性。
此外，还可以进行体系改性，即对水性聚氨酯体系中的助剂进行优化和改进。
助剂的改进可以大大改善水性聚氨酯的乳液稳定性、流变性能和表面活性。
例如，添加表面活性剂可以改善水相与油相之间的界面性质，提高分散性和乳化性。
添加分散剂可以增加颜料和填料的分散性，提高涂层的抗沉降能力。
除了上述的改性方法，还有其他一些方法可以用于改进水性聚氨酯的性能，如调整化学组成、改变物质形态和改进工艺条件等。
总之，改性方法的选择应根据不同应用领域和需要的性能来确定，以提高水性聚氨酯的性能和应用价值。
有机硅改性复合软段水性聚氨酯的制备及性能研究
有机硅改性复合软段水性聚氨酯的制备及性能研究刘明泽;卫晓利;张发兴;沙马农花【期刊名称】《中国胶粘剂》【年(卷),期】2024(33)6【摘要】以羟基氟硅油(FSiO)为原料,亚麻油酸-环氧二元醇(LA-ER)、聚丙二醇-1000(PPG-1000)为复合软段,异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)为复合硬段,乙二胺基乙磺酸钠(CA-95)为亲水扩链剂,制备了一种新型水性聚氨酯(WPU-SiF)乳液。
探讨了FSiO的掺量对WPU-SiF乳液性能的影响。
研究结果表明:(1)红外光谱分析证实,FSiO成功接入了水性聚氨酯(WPU)中,合成了目标产物WPU-SiF。
(2)随着FSiO掺量的增加,WPU-SiF乳液的平均粒径逐渐增加,固含率逐渐减少,黏度逐渐减少;乳液的常温稳定和冻融稳定性均较好,高温稳定性也得到提高。
(3)随着FSiO掺量的增加,涂层的铅笔硬度总体趋势呈现减小,光泽度呈略微增大趋势,表干时间逐渐延长,涂层的水接触角呈先升高、后降低的趋势,胶膜的拉伸强度也呈增大趋势,胶膜的断裂伸长率呈现先升后降的态势。
当FSiO掺量为5%时,WPU-SiF胶膜的疏水性能较好,胶膜的水接触角为78.46°。
(4)综合考虑,当FSiO掺量为5%时,WPU-SiF乳液的综合性能较佳。
【总页数】6页(P35-40)【作者】刘明泽;卫晓利;张发兴;沙马农花【作者单位】四川轻化工大学【正文语种】中文【中图分类】TQ633;TQ436.5【相关文献】1.有机硅改性多臂型水性聚氨酯的制备及性能研究2.有机硅改性水性聚氨酯的制备及其性能研究3.氧化石墨烯/梳状有机硅改性水性聚氨酯复合材料的制备与性能4.丙烯酸/有机硅复合改性水性聚氨酯低表面能涂层的制备及性能研究5.有机硅改性水性聚氨酯基纸质文物保护液的制备及性能研究因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
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硅/蒙脱土复合改性水性聚氨酯的结构与性能*杨艳妍，高传花，林薇薇，郑强*(1. 浙江大学高分子科学与工程学系；2. 高分子合成与功能构造教育部重点实验室，杭州，310027)关键词：水分散聚氨酯有机硅蒙脱土1.引言有机硅改性水性聚氨酯具有良好的憎水性、表面富集性、低温柔顺性和优良的生物相容性[1]。
蒙脱土(MMT)与有机硅改性聚氨酯插层能形成纳米复合材料，使材料具有高强度、高模量、高韧性，耐热性等性能[2]。
2.实验部分在3个带有搅拌器、温度计的500ml三口烧瓶中，分别依次加入68g聚醚二元醇(N210)、12g蓖麻油及有机蒙脱土(OMMT, DK3)，在400 r/min搅拌下恒温70°C反应5 h。
DK3量分别为1.7g、3.4g、5.1g。
反应结束后，依次加入13.68g 2,2-二羟甲基丙酸(DMPA)、96g丙酮、40.22g甲苯二异氰酸酯(TDI)，逐渐升温到60 °C，在60∼70 °C、400 r/min搅拌下反应3 h，得到PU/OMMT预聚物乳液。
OMMT质量含量分别为1%、2%、3%。
将PU/OMMT预聚物冷却至室温，取约73 g于500 ml三口烧瓶中，分别加入3.09 g γ-氨丙基-β-氨乙基-甲基-2-甲氧基硅烷(602)、1.74 g已二胺(HAD)、10.04 g自制氨基硅油NS，进行扩链反应，然后加入3.54 g 三乙胺(TEA)中和剂，在600 r/min转速下缓慢加入223.5 g去离子水，分散1 h。
真空减压脱除丙酮，得固含量20%的WPU/OMMT稳定乳液。
取70 g乳液，置于10cm*10cm*5cm的聚丙烯模具中，60°C干燥5天，制得厚约1 mm蒙脱土插层水性聚氨酯膜。
X-射线衍射(XRD)分析采用Cu Kα辐射、后单色器，在管电压40 kV、管电流30 mA、扫描速率2°/min条件下进行。
采用DSA100型接触角测试仪(德国KRUSS 公司)表征膜表面疏水性。
采用DSC Q100 DSC-TG联用分析仪(在美国TA公司)，在N2氛围、升温速率10 °C/min条件下测试热稳定性。
按JC500-92标准，采用CMT4204拉力试验机(深圳新三思材料检测有限公司)在10 mm/min拉伸速度下测试膜的力学性能。
3.结果与讨论图1显示以NS作扩链剂时WPU/OMMT的XRD衍射图。
OMMT在2θ=2.88°出现(001)面强衍射峰，对应层间距3.06 nm。
在WPU/OMMT复合材料中，(001)*∗基金项目: 浙江省科技厅重大科技攻关项目（批准号：2006C11050）↑联系人: 郑强(1960-), 研究方向：聚合物流变学, E-mail: zhengqiang@面衍射峰完全消失，说明OMMT 层状有序结构被破坏，无规分散在WPU 基体中，得到剥离型的WPU/OMMT 纳米复合材料[3]。
Fig.1 XRD patterns of WPU/OMMT nanocomposites with different OMMTcontents and NS as chain extender.图2显示OMMT 含量和扩链剂种类对表面疏水性的影响。
由图2(a)可见，表面接触角随OMMT 含量增加而增大，膜的耐水性有明显的提高。
这是由(a) (b)Fig.2 (a) Effects of OMMT content on contact angle for WPU/OMMTnanocomposites with HDA as chain extender and (b) effect of chain extender type on contact angle for the nanocomposites containing 3% OMMT. 于WPU 与OMMT 片层形成致密结构，阻碍了水分子扩散[4]。
分散于基体中的蒙脱土片层阻碍了WPU 链往表面迁移，从而降低膜表面能。
由图2(b)可见，NS 作扩链剂时，膜表面接触角最大，拒水性最好。
NS 为端氨基聚二甲基硅氧烷，表面能较低，链段容易往表面迁移富集，导致表面能降低。
另一方面，直链氨基硅油改性物分散相与基体间形成互穿网络过渡层，增加了憎水性 [5]。
图3显示WPU/OMMT 复合材料应力-应变曲线。
1% OMMT 可显著提高断裂20004000600080001000012000I n t e n s i t y / A .U .2θ / °1.0 1.52.0 2.53.066676869707172737475C o n t a c t a n g l e / °MMT Concentration / %6065707580859095100105C o n t a c t a n g l e / °Chain extender type602HDANSMMT 3%伸长率和拉伸强度。
以纳米尺度分散于WPU 基体中的蒙脱土片层可限制分子链运动，并在WPU 中起物理交联作用。
OMMT 含量为2%时，断裂伸长率降低，拉伸强度提高。
OMMT 含量为3%时，断裂伸长率提高，而拉伸强度有所降低。
这可能是由于部分OMMT 分散和插层效果下降而引起的[6]。
Fig.3 Stress-strain curve of OMMT/WPU nanocomposites with different OMMTcontents and NS as chain extender.热重分析表明，以NS 为扩链剂时，含3% OMMT 的纳米复合材料的分解温度较WPU 高20℃，说明OMMT 可阻滞分子链运动都，显著提高热稳定性[7]。
另一方面，各向异性的OMMT 片层具有阻隔热的作用，同时可阻止聚合物分解气体的扩散，提高了纳米复合材料的耐热性[8]。
参考文献：[1] 朱杰，暴峰，黄世强．江苏化工, 2002, 30(3): 20[2] 侯孟华，刘伟区，陈精华. 新型建筑材料, 2004, (9): 29 [3] 侯孟华等．石油化工, 2005, 34(7): 677[4] 侯孟华，刘伟区，黎 艳.功能高分子学报, 2005 (18): 89 [5] 卿宁，王佛松．中国涂料, 2003, (3): 29[6] A. Cheng , Y. Tian, B. Acta Polymeric Sinica, 2003, (4): 591 [7] 胡源，汪少峰等.高分子材料科学与工程, 2003, 19(4): 13[8] M. Berta, C. Lindsay, et al. Polymer Degradation and Stability, 2006, 91: 1179Preparation and Properties of Waterborne Polyurethane Modifiedby Montmorillonite and SiloxaneYang Yanyan, Gao Chuanhua, Lin Weiwei, Zheng Qiang *(1. Department of Polymer Science and Engineering; 2. Key Laboratory of-0.50.00.51.01.52.02.5σ / M P aε / %Macromolecular Synthesis and Functionalization of Ministry of Education, Zhejiang University, Hangzhou, 310027, China)Abstract:WPU based on polyethylene oxide propylene glycol (N210) or caster oil as soft segment, toluene diisocyanate (TDI) as hard segment, dimethylolpropionic acid (DMPA) as hydrophilic ionomer, triethyl amine as neutralizer, was reinforced with organic-modified montmorillonite (OMMT) to prepare nanocomposites. Influence of chain extender and OMMT content on structure and properties of the nanocomposites was investigated. The results showed that OMMT exfoliated completed in the nanocomposites. Modification of the nanocomposites with organic silicone and OMMT was effective to improve water resistance, mechanical properties, and thermal resistance.Key words:water-borne; polyurethane; organic silicone; montmorillonite。