丙烯酸酯改性水性聚氨酯的研究进展

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丙烯酸酯改性水性聚氨酯复合乳液的研究

丙烯酸酯改性水性聚氨酯复合乳液的研究
t e fl f e c l n c a i a r p r e n o d wa e — e it n e h i ms o x e l t me h n c l p o e t s a d g o t r r ssa c . e i
Ke r s a rl e w tro e p lueh n : o oi mus n mo i c t n y wo d : cya : aeb r oy rta e c mp s e e l o ; df ai t n t i i o
Q nca ’,IXax w IMi ho~L i u z g o
( . fiGo g a Vo ain la d Te h ia C l g , fi2 0 6 An u , ia 1Hee n d c t a n c nc l ol e Hee 3 0 9, h iChn ; o e 2Hee iest o e h ooy, fi 3 0 , h , hn ) . fiUn vri y fT e n lg Hee 2 0 09 An uiC ia
1 实验部分
丙烯酸丁酯(A , B )化学纯, 天津博迪化工有限公司; 偶氮
差, 耐水性差, 机械强度差等翻 。聚丙烯酸酯(A 乳液具有机械 1 试 剂 P) . 1 温发粘和低温发脆等缺点[P 3 U乳液和丙烯酸酯通过化学共聚 二异丁氰 (1N , 1 。 A B )化学纯, 上海山浦化工有限公司; 无水L- - - EA, 上海实验试剂有限公司; 甲基丙烯酸甲酯 方法合成聚氨酯丙烯酸酯(P A 复合乳液,能充分利用 P 胺 (D )分析纯, CU ) U ( M )N 甲基吡咯烷酮(M )分析纯, M A ,一 N P, 天津市博迪化工有
wih t M MA n B a d A.Th efcs f i t tr y e n mo o r o tn o te rp ris f e fe t o niao tp a d i n me c ne t n h po ete o CP UA e lin n i fl muso a d t im wee s r iv siae .Th srcu e f n et td g e t tr o CP u UA wa c aa trz d y EM. I s h rceie b T t wa fu d ut h t sn ao— i-s b trn tl AI s o n o ta u ig z bs io uyo ir e( BN) a d i n p tsim p ruft KP oa su es l e( S) a c mp st i iao ices d h mo o r c n eso a s o oi e nt tr n rae t e i n me o v rin.T e rp r tss h w h t h p o e y—et so ta CP ehii t UA x bt s

水性聚氨酯—丙烯酸酯复合乳液的制备及其改性研究

水性聚氨酯—丙烯酸酯复合乳液的制备及其改性研究

水性聚氨酯—丙烯酸酯复合乳液的制备及其改性研究水性聚氨酯—丙烯酸酯复合乳液的制备及其改性研究摘要:水性聚氨酯(PU)乳液是一种广泛应用于涂料、胶粘剂、纺织品、皮革等领域的材料。

然而,由于其机械性能、耐久性和稳定性方面的局限性,对PU的改性研究成为目前研究的热点之一。

本文以聚醚型水性PU乳液为基础,通过丙烯酸酯的引入,制备了一种新型的聚氨酯—丙烯酸酯复合乳液,并对其性能进行了改性研究。

一、引言水性PU乳液具有优异的物理和化学性能,但其力学性能和耐久性方面还有待改善。

丙烯酸酯(AC)是一种具有良好耐候性和耐磨性的聚合物,将AC引入PU乳液中可以显著改善其力学性能和耐久性。

二、实验方法1. 制备聚氨酯—丙烯酸酯复合乳液通过改变聚醚多元醇/二异氰酸酯(IPDI)的配比、丙烯酸酯的引入量以及反应温度和时间等条件,制备了一系列聚氨酯—丙烯酸酯复合乳液。

2. 表征方法使用红外光谱(FTIR)、动态力学热分析(DMA)、扫描电子显微镜(SEM)等技术对制备的复合乳液进行表征。

3. 性能测试对复合乳液进行力学性能、耐久性和稳定性等性能测试,比较原有PU乳液和复合乳液的差异。

三、结果与讨论1. FTIR分析结果表明,丙烯酸酯成功引入到PU乳液中。

2. DMA测试结果显示,引入丙烯酸酯后,复合乳液的玻璃化温度和弹性模量显著提高,表明其力学性能得到了改善。

3. SEM图像显示,复合乳液中的丙烯酸酯形成了均匀分散的微观颗粒,有助于提高涂膜的物理强度和粘附性能。

4. 力学性能测试结果表明,复合乳液的抗张强度、弹性模量和断裂伸长率都有明显的增加。

5. 耐久性测试结果表明,复合乳液具有更好的耐候性和耐磨性。

6. 稳定性测试结果表明,复合乳液具有良好的贮存稳定性,不易发生乳化分离现象。

四、结论通过将丙烯酸酯引入水性PU乳液中,制备了一种新型的聚氨酯—丙烯酸酯复合乳液。

通过对其性能进行测试与分析,发现复合乳液具有优异的力学性能、耐久性和稳定性。

丙烯酸酯改性水性聚氨酯的研究进展

丙烯酸酯改性水性聚氨酯的研究进展
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中 国 胶 粘 剂
・3 ・ 4
CHI NA ADHE I S S VE
20 0 6年 5月第 1 5卷第 5 期
V l1 o5, y 0 6 o。5 N . Ma . 0 2
丙烯酸酯改性水性聚氨酯的研究进展
赵灵霞 钱公 望 2 ,
联 的作用 , 因此 , 此类产品能够单组分长时间稳定储
存 。 是 由于在涂 膜 的干燥 过程 中 , 但 随着 水 和助溶剂 的挥 发 , 膜 的玻璃 化 温度 (g 不断 升高 , 系粘度 涂 T) 体
从而使聚氨酯乳胶膜的性能得到明显改善[ 。 2 一 目 , 前 丙烯酸酯改性水性聚氨酯的主要制备方 法有 : 共混、 复合乳液共聚、 接枝共聚等 劈 法 。
(.华 南 理 工 大 学 环境 科 学 与 工 程 学 院 , 东 省 广 州 市 1 广 5 0 4 ;2 南 理 工 大 学 制 浆 造 纸 工 程 国 家 重 点 实 验 室 , 东 1 6 1 .华 广
省广州市
5 04 ) 16 1
摘要 : 详细 介绍 了丙烯酸酯改性水性聚氨 酯的三种 方法 : 混改性 , 其 复合 乳液共聚改性 , 接枝 菸聚 改性 ,
烯 酸 良好 的 耐候性 和 耐水性 两 者 有 机 地结 合 起 来 ,
性 ,将富集于水 油两相界面 , D 的酰肼部 位与 AH D A 的羰 基进 行 脱 水反 应 , A M 形成 交 联 得 到腙 化合
物嘲 反应是 平衡 反应 , 。 随着 水分 子的脱 除 , 反应 向右 进行 , 达到一 定 的交联 程度 。 水在 体系 中起着 阻碍交
综述 了国内外丙烯酸酯改性水性聚氨酯的研究进展。
关键词 : 水性聚氨酯; 丙烯酸酯; 改性

功能水性聚氨酯的改性研究进展

功能水性聚氨酯的改性研究进展
到P U中 , 过 在水 中乳 化 , P E 通 A T S的 三 乙 氧 基 水 解
产 生羟 基 , 而使 A T S 性 的P 从 PE 改 U分 子 连 接 在 一
起 , 成 三 维 网络 结 构 ( 图 3 oA T S 到 “ 形 见 P E 起 内交
其 外 围 由不 同 的有 机 基 团构 成 , 以 进 行 不 同结 构 可 或性 能 的功 能化 , 构筑 有 机 一 机 纳米 复 合材 料 的 是 无
F g r T e t r e d me s o a e w r tu t r o me y iu e 3 h e i n i n l t o k sr c u ef r d b h n
性 WP U乳 液 。所 得 的 改 性 WP U乳 液 非 常 稳 定 , U P 膜 的耐水性 大大 提高 , 是接 枝量 6 质量 分数 ) 但 %(
的A A P E P DMS 能 明 显 改 善 P 不 u膜 的 拉 伸 性 能 。由 于 上 述 合 成 方 法 工 艺 复 杂 , u F 人 对 此进 行 了 Y eR 等
A T dii a i n o I o e H e P ESmo fc to fPI 1 C 】 s m
杆 硬 度 可 以达 到 4 。 过 A T S 改 性 , U膜 的 2通 PE 的 WP
由于 P u主 链 束 缚 了 共 聚 的 P MS 移 ,与 D 迁 P MS 聚 相 比 , DMS D 共 P 接枝 改 性 WP U更 有利 于 硅 氧 链 段 向涂 膜 表 面 迁 移 和 增 大 WP U膜 对 水 的接 触 角 ,
2 一对。 … r C H 3 静

丙烯 酸 接 枝 环 氧 树 脂 二 胺

水性聚氨酯改性研究进展

水性聚氨酯改性研究进展
[基金项目]河南科技大学人才科学研究基金( 05-125) [收稿日期]2008-06-16 [作者简介]郑英丽( 1981-),女,讲师,主要研究方向为高分
子材料的合成及应用。
PUA 的核壳结构在提高乳液的耐水性、物理性能 及节约成本上做出了巨大的贡献。研究表明:即使在 相同的原料组成下,具有核壳结构胶粒的聚合物乳液 具有更优异的性能[3]。王平华等[4]系统介绍了几种不 同结构的核壳型水性聚氨酯-丙烯酸酯复合乳液合 成 方 法 及 各 自 性 能 , 其 中 包 括 A/U 型 、IPN 型 、 A/A-g-U 型 3 种主要的核壳结构形式;讨论了核壳之 间化学键交联结构及互穿网络结构的形成对乳液粒 径、稳定性及乳液涂膜的耐水、耐溶剂等性能的影响。 根据核壳间是否存在交联,可将核壳结构的聚丙烯酸 酯-聚氨酯杂合水分散体分为核壳间无交联和核壳 间交联两种。非交联型 PUA 核壳乳液大部分仍以单纯 PU 和 PA 形式存在,并不能充分发挥出 PU 树脂和 PA 树脂的各自性能特点。交联型核壳结构乳液进一 步改善了 PU 和 PA 的相容性,材料的抗张强度、模量、 硬度、耐久性及稳定性也得到了进一步的提高。对于 具有核壳结构的 PUA 复合乳液的膜表面结构,交联型 的要比非交联型的膜表面结构均匀。 1.1 互 穿 聚 合 物 网 络 技 术( interpenetrating
李延科等[1]用 PA 对 PU 进行共混及共聚改性,比 较结果表明:共聚改性的 PUA 乳液的粒径增大比共混 显著,其热稳定性、剪切强度、耐溶剂性及耐水性也比 共混改性好。徐克文等[2]通过丙烯酸羟乙酯在 PU 链 上采用自由基聚合法接枝 PA,合成了稳定性良好、综 合性能优异的丙烯酸接枝共聚改性水性聚氨酯乳液, 并比较了接枝 PUA、纯 PU 及 PU/PA 共混物的红外谱 图,发现丙烯酸酯改性的水性聚氨酯存在氢键;PU 和 PA 分子链之间形成化学键,能提高其相容性;机械共 混型 PU/PA 体系中,PU 链的硬段与 PA 之间具有一定 的相容性。

丙烯酸改性水性聚氨酯的研究

丙烯酸改性水性聚氨酯的研究

固含量 采用恒 重法 来 测 定 , 分 析 天平 上 称 取 I 在

2 左 右 样 品 于 称 量 皿 中 , 室 温 将 水 和 有 机 溶 剂 g 在
OR A C , e esv US 8 G NI S N w Jre , A;5—2恒 温 磁 力 加 热 搅拌器 , 山东 巩 义 予华 ; W2 . 置 式 搅 拌 器 I R 0 n顶 KA 机械式搅 拌 器 , 国 I A; J B型 旋 转 粘 度 计 , 德 K ND 一1 上海 昌吉 ;s0 L80台式激 光 粒度 分 析 仪 , 海 OE ; 珠 MC
( 湖南省医药学校 , 湖南 长沙 摘 4 00 ) 10 0
要: 以低 聚物多元醇、 MP 、P I 为原料 , D A ID 等 采用 先溶液聚 合 , 后乳化 的方
式制备了水性形状记忆聚氨 酯。讨论 了 D A的用量 、 聚合物 醇含 量、 MP 低 软段 的种 类等因素对水性形状记忆聚氨 酯( u 及乳液性 能的影响 , wP ) 并通过在 水性聚氨 酯中 引入丙烯酸来配制乳液 , 使改性后的乳液既保留 P u的优 良性 能 , 也对 涂膜性能 的改 善以及 P U成本 的降低大 有好 处 , 同时还 能减少溶液性 S U对环 境的危害 , MP 获得环
挥 发 出来 , 后置 于 恒 温 真 空 干燥 箱 中加 热 2小 时 , 然 取 出在 天平 上称 重 , 然后 再 放 入烘 箱 中加 热 , 隔 1 每 O
分钟取 出称 重 , 重复 上 述 实 验 步 骤 , 到 连续 两 次 称 直
样 的质量差 值在 0 09范 围 内 , .1 固含量 按下 式计算 :
保型 的材 料 , 拓宽 S U的应 用领 域。 MP

聚丙烯酸酯乳液复合改性水性聚氨酯胶粘剂的研究

聚丙烯酸酯乳液复合改性水性聚氨酯胶粘剂的研究
比例 时的初 粘力 和剥离强度。表 1 是 为 一l 0℃的 P A乳液 以 不 同比例与 P U乳液复配后复合乳液 对 P C的初粘 力和剥离 强 V 度, 见P 可 A用 量 1% 时粘 接 性 能最 好 。 0 表 1 T 为 一l g 0℃的 P A乳液 复配 比例对 P A乳液性能的影响 U
1 2 试 验仪 器 .
旋转粘度计 ( D 一1 , N J ) 上海精密科学仪器有 限公 司 ; 精密万
能试验机 ( 桌上型 A S一1K G) 日本 岛津公 司; G 0N , 电热 恒温鼓风
干 燥 箱 ( H 9 7 A) 上 海 精 密 实 验 设 备 有 限 公 司 ; 子 天 平 D G一 0 6 , 电 ( S2 S , B 24 ) 北京赛多利斯仪器系统有 限公 司。
1 实验部分
1 1 Байду номын сангаас 要原 料和试 剂 .
丙烯酸丁酯 ( A) 甲基丙烯 酸 甲酯 ( B 、 MMA) 丙烯酸 异辛 酯 、
降温至 4 5℃ , 氨水 中和( H值 7~ ) 过滤后 出料 。 加 p 9,
以上工艺流程如 图 1 所示 。
基金 项目 : 广东省关键领 域重 点突破招标项 目(0 5 16 。 20 0 0 ) 作者简 介: 赖少媚 (9 1一 ) 女 , 18 , 助理工程师 , 主要从事精细化工技术开发工作 。E—m i sm—a@16 cm al h l : i 2・o
型聚氨酯体 系。水 性聚 氨酯 以水 为溶 剂 , 无污 染 、 全可靠 、 安 具 有机械性 能优 良、 于改性 等优点 … 。但 一般 的水 性 P 易 U乳 液 ,
( E A) 丙 烯 酸 羟 乙 酯 ( E 、 烯 酸 ( A) 北 京 东 方 化 工 2一 H 、 H A) 丙 A , 厂 ; 硫酸 铵 ( P )广 州市 金珠 江化 学有 限公 司 ; 性 聚 氨酯 过 AS , 水

丙烯酸酯类改性水性聚氨酯的合成与性能研究

丙烯酸酯类改性水性聚氨酯的合成与性能研究
po y e ha i p r i t c ylt . The s nt e i r f fPUA brd e uli n wa n s i t d l ur t ne d s e son wih a r a e y h tc c a to hy i m so s i ve tga e . W a e nd or a c s l i n r s s a e a d FTI s e t a we e d t c e e p c i e y Th e ulss w t r a g ni o uto e i t nc n R p c r r e e t d r s e tv l . e r s t ho t t a r l t h i s b e uc e s uly i r d e i t ha c y a e c a n ha e n s c s f l nt o uc n o PU ha ns f r d bl c c po y e :e u s o c i o me o k o l m r m lin a d c a i i ofmod fe PUs pr s nthi he t r r s s a e e e i ly t t r a s r n f n o tng fl m ii d W e e g r wa e e it nc xp ca l he wa e b o bi g o mod fe ii d PU t wih BA r m . f o 36 7 p ov d r e. Ke r : t r r l r t ne;a r a e;h y wo ds wa e bo ne po yu e ha c ylt ybrd e u s o i m l i n;m o fc to diia i n;p op r is r e te r du e t 31 ;i he a pe tofs l e e it n e wa so i e c o 4. n t s c o v ntr s s a c s a l m—

双组分水性丙烯酸酯聚氨酯涂料的改性及影响因素研究进展

双组分水性丙烯酸酯聚氨酯涂料的改性及影响因素研究进展

聚 乙二醇 单 甲醚是 常 用 的非 离 子 型 改 性 剂 J 。
变 , 在制 备水 性 丙烯 酸 酯 聚氨 酯 涂 料 中 优 先选 用 故
脂 肪 族 多 异 氰 酸 酯 作 为 交 联 剂 。通 常 两 组 分 的
N OO C / H摩 尔 比在 11~ : 之 间 。 : 21 1 1 未亲 水改 性 的 多异 氰酸 酯 .
业化 产 品主要 是 非离 子型 改性 多异 氰 酸酯 。 12 1 非离 子型 多异 氰酸 酯 .,
芳香 族 多异 氰酸 酯 由于 2个 N O之 间 存 在 诱 导 效 C
应 , 其反 应活 性增 加 , 使 因此芳 香族 异 氰酸 酯 与水 的 反应 活性要 高 于脂 肪 族 异 氰 酸 酯 , 芳 香 族 异氰 酸 且 酯 含 苯环 , 固化 膜 易 黄 变 , 老 化性 能差 , 由脂 肪 耐 而 族 多 异氰 酸酯 制得 的聚 氨 酯 涂 料 耐候 性 好 , 易黄 不
很好 的水分散 性 。B yr 司 用 单 羟基 聚 醚 与环 ae 公
状 的多 异氰酸 酯 三聚 体反 应得 官能 度 大于 3的非 离 子 型改性 的多异 氰 酸 酯 , 由其 制 得 的 双组 分 固化 膜
的性 能 基 本 达 到 溶 剂 型 双 组 分 固 化 膜 性 能 的 水
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抽} 生丙烯 酸 酯聚氨 酯涂料 的发展 趋 势 。 关键 词 : } 羟基 丙烯 酸 酯树 脂 分散 体 ; 抽 生; 多异 氰酸 酯 ; 聚氨 酯
以水 为分 散介 质 的涂料 体 系具 有不燃 、 毒 、 无 低 挥发 性有 机 物 ( O 、 污染 环 境 等 优 点 ,学化 学科 学 学院 广 州 50 4 ) 华 160

水性聚氨酯的合成与改性研究进展

水性聚氨酯的合成与改性研究进展
24纳 米 材 料 改 性 WP . U 纳 米 改 性 WP U的方 法 有 : 胶 一 胶 法 、 混 法 、 层 聚 合 法 和 原 溶 凝 共 插
位 聚合法 。溶胶一 凝胶法是硅烷蟮化合物 的水解生成溶胶 , 水解后 的化 合物与聚合物缩聚形成凝胶。 该方法反应条件温和 、 分散均匀 , 缺点 是 母 体中引人大量的硅酸烷基醋 , 其价格昂贵且有毒 , 并使制得 的纳米材 料 脆性增大 。共混改性 是通过机械 混合 的方法 将纳米粒 子加 入到 P U 中 , 方法工艺简单 、 该 经济 , 但南于纳米粒子颗粒极易 团聚, 以纳米 粒 所 子在 P U中的分散性 很差。因此 , 成功制备纳米涂料 的关键 是选择 合适 的丁艺条件 或对 纳米粒子表 面改性 , 使纳 米粒子能稳 定地 分散到基 料
2 3环氧改性 WP U E 改性 WP P U的 方 法 主 要 有 两 种 : 是 化 学 共 聚 法 , 种 方 法 主 要 一 这 是利用 E 上 的环 氧基和仲 羟基与 P 进行共 聚反应 , 到预聚体 后再 P u 得 在水 中乳化 , 最后得到水性 的 E P改性 P U乳液。据文献报道 , 随着体 系 中E P含量 的不 断增 加 , U的力 学性 能有所 提高 , 是乳液 的稳 定 WP 但 性逐 渐变 差 , 因此 , P的加入量 应严格 控制 在 1%以下 , 是 南于 当 E 0 这 W( PJ 1%时 , 聚 体 黏 度 过 高 而 无 法 乳 化 或 在 预 聚 过 程 中 发 生 凝 E >0 预 胶 。二是形 成互穿 网络 (P , IN)该方法是先合成 P U预聚体 , 再将~定量 的E P均 匀 分 散 到 预 聚 体 中 , 后 将 共 混 物 倒 入 水 中 乳 化 , 此 制 备 的 最 由 乳 液稳定性 随着 E P含量 的 增 加 而 逐 渐 变 羞 。 该 改 性 方 法 的 致 命 弱 点 足乳液储存 稳定性 差 , 这将很大程度 I 一 限制其实 际应厢 。一般 E' l的用 量 为4 %时 , 乳液的稳定性最佳。

水性聚氨酯的合成与改性研究

水性聚氨酯的合成与改性研究

水性聚氨酯的合成与改性研究1. 本文概述本文聚焦于水性聚氨酯(Waterborne Polyurethane, WPU)这一极具潜力的环保型高分子材料,对其合成方法与改性技术进行系统梳理与深入探讨。

水性聚氨酯以其优异的综合性能、良好的生物降解性和显著的环境友好性,在涂料、胶黏剂、纺织品整理、皮革涂饰、包装材料等诸多领域展现出广泛的应用前景。

随着社会对可持续发展要求的不断提升,以及相关法规对有害溶剂排放限制的日趋严格,水性聚氨酯的研究与开发已经成为高分子科学与工业界的重要课题。

本研究首先回顾了水性聚氨酯的合成原理,详述了其通过多元醇、异氰酸酯、扩链剂等基本原料的选择与配比,以及采用乳化、微乳液聚合、自乳化等不同途径制备水分散体的过程。

特别关注了预聚反应条件、亲水基团引入策略、乳化剂选择等因素对水性聚氨酯粒径分布、稳定性及最终性能的影响。

同时,针对不同的应用场景需求,探讨了不同类型水性聚氨酯(如阴离子型、阳离子型、非离子型等)的设计原则与合成特点。

在改性研究部分,本文归纳了近年来水性聚氨酯改性技术的最新进展,包括通过分子结构设计、功能单体共聚、纳米填料复合、表面接枝、交联反应等多种手段,以提升水性聚氨酯的力学性能、耐化学品性、热稳定性、生物相容性及功能性等。

特别强调了改性技术对于拓宽水性聚氨酯应用范围、满足特定行业标准、以及应对复杂服役环境挑战的重要性。

文中还对水性聚氨酯在各应用领域的实际案例进行了剖析,展示了其在提高产品性能、降低环境污染、推动绿色制造等方面的显著成效。

通过对现有文献的批判性评估与对比分析,揭示了水性聚氨酯合成与改性研究中的关键科学问题与技术瓶颈,并对未来可能的研究方向与创新点进行了展望。

总体而言,本文旨在为科研工作者、工程师以及相关产业界人士提供一份全面且前沿的水性聚氨酯合成与改性技术概览2. 水性聚氨酯的基本原理水性聚氨酯(Waterborne Polyurethanes,简称WPU)是一种以水为分散介质的聚氨酯分散体系。

含氟丙烯酸酯改性聚氨酯乳液的研究进展

含氟丙烯酸酯改性聚氨酯乳液的研究进展
c s e .T e e c l n r p r e n p l a in f l s o u rn td w tr on o y r t a e p la r l t r u s d h x el tp o et s a d a p i t ed ff o a e ae b r e p l u eh n - oy e ae we e e i c o i l i y
Ab t a t T e g n r l me h d o y t e i a d t c n lg f c a n sr cu e o u r a e c ya e a d s r c : h e e a t o s f s n h ss n e h oo y o h i t t r f f o n t d a r lt n u l i
1l 共 聚 型 -
共聚型乳液聚合是将 聚氨酯 和含氟丙烯酸酯 单体通过化学反应形成一个有机的整体 , 与非共聚 型乳液聚合法得到的复合材料相 比, 非共聚型得到 的乳液 中大部分聚氨酯和含氟丙烯 酸酯仍单独存 在, 在成膜后呈复混状态 , 能充分发挥各 自的优 不 点。 而共聚产物更能充分体现各组分的优点【 共聚 5 】 。
Z E GZ-igY ig f gLA i —u , N hn - ig H N ij , U Qn —e ,I OJa ln WA G Z e g pn n n n
( h mc E gneigadT cnlg, u nzo nvrt, u nzo 10 6 C ia C e i ̄ n er n eh ooy G a gh uU i s y G aghu5 0 0 , hn ) i n ei
i t d c d a d te d s d a tg s a d r s a c i ci n o u f—n td wae b r e p l u e h n - oy cy ae o n r u e , n h ia v na e n e e r h d r t ff o o e o l i ae t r o o y r t a e p l a r l t f n t e r lv n r a r on e u n Ch n . h e e a t e swe ep i td o t i a a i Ke r s f o n ; tr o e p l u e h n ; h i t c u e a p ia in y wo d : u r e wae b r o y r t a e c an sr t r ; p l t l i n u c o

改性水性聚氨酯技术进展

改性水性聚氨酯技术进展
基 , 以和异 氰 酸 酯 反应 。经 环 氧 树 脂 改 性 的水 性 可
通讯 联系人 : 戈文 , , 许 男 研究员 。
环 氧 改性 水 性 聚 氨酯 在 胶 粘 剂 、 涂料 上 已有 应
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2・
聚氨 酯 工 业
第 2 卷 l
用 报道 。郭俊 杰 等 。 成 了用 于 粘 接 复 合 薄 膜 的 。合
环氧 树脂 改性 水 性 聚 氨 酯 胶 粘剂 , 性 后 的 胶 粘剂 改
时效 短 ¨ 。共 聚改 性 是 有 机 硅 改性 水 性 聚 氨 酯 最 常 用 的方法 , 过 两端 带 有 反 应 性 官 能 团 的 聚 硅 氧 通 烷低 聚 物 ( 如羟基 硅油 、 氨基 硅 油 、 基 或 烷 氧基 封 氨
聚体 进行 共 聚反 应 , 次是 环 氧树 脂 分 子 上 的 羟基 其 参 与其 反应制 成 预聚体 ,再乳 化 于水 。另外 存 在氨
基 甲酸酯 基 与环 氧基 发 生 开 环 反 应 , 方 法 为 交联 此
反应 。
环 氧树 脂 ( P) 有 许 多 优 良 的性 能 , 易 固 E 具 如 化 、 械强度 高 、 附力 强 、 型 收缩 率低 、 机 粘 成 化学 稳定 性好 、 电绝 缘 性好 、 本 低 ,还 具备 高模 量 、 强度 成 高 和热 稳 定性好 等 特 点 , 已成 为 应 用 广 泛 的 热 固性 早
得 的环氧 树脂 改 性水 性 聚 氨 酯 乳 液 中 , 氧树 脂 与 环
聚氨 酯之 间没 有化 学键 的结 合 ,环 氧树 脂 不具 亲水 性 , 聚氨酯链 中 的羧 基及 聚 醚链 段 对 水 具 有 亲 和 而 性, 当两 者在水 中乳化 时 , 氧树 脂被 包覆 在 聚氨酯 环 链 中 , 可能会 形成 一定 的核. 有 壳结 构 J 。共 聚 法 主 要是 利 用环氧 树脂 链两 端 的环氧 基 优先 与聚氨 酯预

高性能水性聚氨酯涂料研究进展

高性能水性聚氨酯涂料研究进展

高性能水性聚氨酯涂料研究进展摘要:随着环保法规日益严格,水性聚氨酯涂料的应用越来越广,高性能水性聚氨酯涂料成为研究热点。

本文综述了目前高性能水性聚氨酯涂料的主要研究方向,并对高性能水性聚氨酯涂料未来的应用前景进行了展望。

关键词:高性能;水性聚氨酯涂料一、引言聚氨酯涂料是指以聚氨酯树脂作为主要成膜物质,在配以颜料、溶剂、催化剂、及其它辅助材料等所组成的涂料。

聚氨酯涂料具有较强的耐磨性、优良的附着力、优良的耐油、耐酸碱、耐水以及耐化学药品等耐腐蚀性能,因而广泛地应用于车辆、船舶、航空、电子、建筑、桥梁、机床、木器及室内装潢等领域的装饰和保护中。

聚氨酯涂料种类繁多,其中按分散介质或其形态分为溶剂型、无溶剂型、高固体性、水分散型、粉末涂料型等。

近年来,随着人们环保理念的增强和环保法规的日益严格,聚氨酯涂料市场也以绿色环保为发展方向,各种环保型涂料被相继开发并广泛应用。

到2025年,涂料行业总产量预计增长到3000万吨左右,其中环境友好型涂料品种将占涂料总产量的70%。

环保聚氨酯涂料中,水性聚氨酯涂料是是目前综合性能最好的防水涂料之一,具有成膜性好、延伸率大、粘结力强、耐油耐酸碱化学品和装饰性好等优良性能。

但是,水性聚氨酯涂料在成本、耐水性、与基材润湿性、施工与应用性能方面也存在许多缺点。

随着生活生产中对水性聚氨酯(WPU)涂料性能方面要求的提高,寻求高性能的水性聚氨酯涂料越来越受到广泛关注。

本文综述了目前高性能水性聚氨酯涂料的主要研究方向,并对未来的应用前景进行了展望。

二、高性能水性聚氨酯涂料研究进展目前,高性能水性聚氨酯涂料的研究主要集中在以下两个方向。

一是利用聚氨酯分子的可设计性,在聚氨酯链上引入特殊功能的分子结构,如含氟、含硅聚合物链,使涂膜具有更多的功能性,如优异的表面性能、耐高温性、耐水性和耐候性等;二是引入各种纳米粒子,增强复合涂料的性能。

具体研究情况如下。

2.1.1 有机硅改性水性聚氨酯涂料有机硅材料具有耐高低温、耐气候老化、耐臭氧、电绝缘、耐燃、无毒、无腐蚀和生理惰性等优异性能,因而是聚氨酯改性产品的理想材料。

水性丙烯酸酯涂料改性研究进展

水性丙烯酸酯涂料改性研究进展

水性丙烯酸酯涂料改性研究进展水性丙烯酸酯涂料是一种环保型涂料,具有高固含量、低挥发性、无毒、无味等优点,在建筑、家具、汽车等领域有着广泛的应用。

水性丙烯酸酯涂料在硬度、耐磨性、耐化学品性等方面表现并不理想,因此如何改性提高其性能一直是研究的热点。

本文将介绍水性丙烯酸酯涂料改性的研究进展,以期为相关领域的研究提供参考。

一、改性方法1. 添加无机添加剂无机填料、纳米材料等被广泛应用于水性丙烯酸酯涂料的改性中。

硅酸盐纳米颗粒能够提高涂层的硬度、耐磨性和耐化学品性能,同时还能提高涂膜的光泽度和抗粘附性。

钛白粉是一种优质的光学亮度提升剂,添加后可提高涂料的遮盖力和光泽度。

氧化锌、氧化铝等无机填料也能起到增强性能的作用。

2. 共混改性将不同种类的树脂进行共混改性,可以使水性丙烯酸酯涂料兼具不同树脂的性能优点,从而在涂料的硬度、耐磨性、耐化学品性等方面得到提高。

聚氨酯树脂与丙烯酸酯树脂的共混可以提高涂料的弹性和耐磨性;乳液聚合物与环氧树脂的共混可以提高涂料的硬度和耐化学品性。

3. 添加表面活性剂表面活性剂的添加可以在涂层中形成更均匀、更紧密的表面,从而提高涂料的抗污染性和耐化学品性。

表面活性剂的作用还可以增强涂料的附着力和流平性。

研究表明,采用合适的表面活性剂可以提高水性丙烯酸酯涂料的光泽度和硬度。

二、研究进展1. 纳米材料的应用近年来,纳米材料在水性丙烯酸酯涂料改性中得到了广泛应用。

纳米二氧化硅、纳米氧化铝等纳米材料被用作填充剂添加到涂料中,可以显著提高涂料的硬度、耐磨性、耐化学品性等性能,同时不影响涂层的透明度和光泽度。

纳米材料的应用还可以提高涂料的防腐蚀性能和抗老化性能。

未来,随着纳米材料的研究和应用水平的不断提高,纳米材料将在水性丙烯酸酯涂料改性中发挥越来越重要的作用。

三、发展趋势水性丙烯酸酯涂料改性技术的发展趋势主要包括以下几个方面:1. 多功能性改性剂的研发未来,研究人员将继续致力于多功能性改性剂的研发,以实现涂料性能的多向提升。

水性聚氨酯的改性研究进展

水性聚氨酯的改性研究进展

水性聚氨酯的改性研究进展刘杰,张然,杨建军,张建安,吴庆云,吴明元(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) 收稿日期:2008-04-03作者简介:刘杰(1982-),男,研究生,主要从事水性高分材料方面的研究,通讯联系人:杨建军。

摘要:聚氨酯胶粘剂作为一类具有良好性能的高分子材料,在很多领域得到应用。

水性聚氨酯胶粘剂的问世,满足了日益严格的环保要求。

然而水性聚氨酯胶粘剂的耐水性、耐溶剂性、耐候性等较差。

本文介绍了目前国内外水性聚氨酯胶粘剂的研究现状及改性方法:交联改性、环氧树脂改性、有机硅改性、多重改性等,并指出了水性聚氨酯胶粘剂的发展趋势。

关键词:聚氨酯;聚丙烯酸酯;环氧树脂;有机硅树脂;改性中图分类号:T Q433.4+32;T Q436+.5 文献标识码:A 文章编号:1001-5922(2008)10-0038-04 聚氨酯(P U )胶粘剂是指分子链中含有氨酯(-NHCOO -)基和异氰酸酯(-NCO -)基的胶粘剂。

P U 胶粘剂主要分为多异氰酸酯和聚氨酯2大类,因为异氰酸酯基和氨酯基的极性、化学活泼性很强,因此它对多孔材料(泡沫塑料、皮革等)和表面光洁的材料(玻璃、金属等)有着良好的粘接力。

P U 胶粘剂具有耐低温优、柔韧性好、粘接强度高等优点,用途越来越广泛。

目前市场上的P U 胶粘剂以溶剂型为主,其缺点是有机溶剂易燃、易爆、易挥发、会造成空气污染,且具有一定的毒性[1,2]。

随着人们安全、环保意识的增强,水性P U 胶粘剂的开发和应用日益广泛。

水性P U 最早是由德国科学家Schlack 在1942年制备成功的,1967年在美国实现工业化,如今已广泛应用于印刷及食品包装等领域。

由于水性P U 以水为介质,因此具有无毒、不易燃、环境友好、成本较低等优点[3,4]。

但由于在分子结构中引入了-COOH 、-OH 等亲水性基团,故其耐水性较溶剂型差。

水性聚氨酯的研究进展

水性聚氨酯的研究进展

摘要:简述了水性聚氨酯的研究历程,综述了近年来水性聚氨酯改性的几种改性方法的特点和研究进展;同时由于水性聚氨酯在涂料领域的广泛研究和应用,本文也综述了水性聚氨酯涂料的主要特点和研究进展。

关键词:水性聚氨酯;改性;聚氨酯涂料;进展1 水性聚氨酯的研究历程1934 年,联邦德国的P. Schlack 在乳化剂和保护胶体的作用下,将二异氰酸酯在剧烈搅拌下乳化于水并添加二胺,首次成功制备了水性聚氨酯。

21 世纪60 年代,Bayer公司的Dieteric 博士发明了水性聚氨酯的自乳化制备方法,其工艺包括丙酮法、预聚体混合法、热熔法、酮亚胺/甲酮连氮法等,此法提高了水性聚氨酯的稳定性,获得了优良的成膜性。

1967 年水性聚氨酯首次实现工业化并在美国市场问世。

20 世纪70~80 年代,美国、德国、日本等国的一些水性聚氨酯产品已从试制阶段发展为生产和应用,有多种牌号的水性聚氨酯产品供应。

1972 年,Bayer 公司率先将水性聚氨酯用作皮革涂饰剂,水性聚氨酯开始成为重要商品。

20 世纪80 年代是水性聚氨酯在生产、应用等方面的完善时期。

20 世纪90 年代以来国外对水性聚氨酯的研究主要集中在双组分水性聚氨酯的合成和其基础理论的研究。

经历50多年的漫长发展道路,水性聚氨酯的制备技术已日趋完善,随着产品性能及人们对环保要求的日益提高,在许多领域正逐步取[1]。

代溶剂型聚氨酯,并显示出巨大的社会效益和经济效益2水性聚氨酯的分类水性聚氨酯是以水为介质的二元胶态体系,聚氨酯粒子分散于连续的水相中,因此又称为水基聚氨酯。

水性聚氨酯按使用形式可分为单组分和双组分两类;按粒径和外观可分为聚氨酯溶液、聚氨酯水分散体、聚氨酯乳液;按分子链上是否有离子基团以及电荷性质,分为阴离子型、阳离子型、两性离子型、非离子型。

3水性聚氨酯改性为了更好的提高水性聚氨酯的综合性能, 扩大应用范围, 近年来改性水性聚氨酯研究已成为一大热点, 许多研究学者进行了深入的研究。

水性聚氨酯的改性研究新进展

水性聚氨酯的改性研究新进展
第 2期 ( ) 上
潘 季 荣 等 : 性 聚 氨 酯 的 改 性 研 究 新 进 展 水
・ 1・ 2
・ 述与 述评 ・ 综
水 性 聚 氨 酯 的 改 性 研 究 新 进 展
潘季荣 , 黄 森 , 肖新颜
( 华南理工大学 化学与化工学院 ,广东 广州 50 4 ) 16 0

要: 水性聚氨酯( U) WP 广泛应 用于建筑 、 涂料 、 电气绝缘及 国防等领域 , 但是 由于 WP U制备过程 中会 1入 亲水 1
关键词 : 聚氨 酯改性 ; 有机硅 ;有机氟 ;丙烯酸酯
中 图 分 类 号 :Q 2 . T 338 文献 标 识 码 : A 文 章 编 号 :03— 4 7 2 1 ) 2— 0 1 0 10 3 6 ( 02 0 02 — 5
Ne Re e r h Pr g e s o o i c to f W a e b r e P0 v e ha w s a c o r s f M d f a i n o i t r o n l ur t ne
环氧 树脂 改性 、 纳米 无 机 材料 改性 等 最新 的改 性 方 法及研 究 进 展 进 行 评 述 , 指 出 WP 并 U未 来 的 发 展 方 向。
性能 , 广泛的应用于胶黏剂 、 纺织 、 涂料和医药等领 1 有 机 硅 改 性
域 ¨ 2。但 是 , 一 的水 性 聚 氨 酯 乳 液 成膜 干燥 时 I 单
c ai g , l crc li s l t n a d d f n e o tn s ee ti a n u ai n ee s .Ho v r t e s e i lp ro ma c o h t r o e oy e o we e ,h p ca e fr n e f te wae b r p lur — n

丙烯酸酯改性聚氨酯乳液的研究进展

丙烯酸酯改性聚氨酯乳液的研究进展
Ke o ds: olu e h n m us o a r l s e ; o f i g yw r p y rt a e e li n; c y i e t r m di n c y
在环保 与节能呼声 日益高 涨的今天, 聚氨酯乳 液由于其 在 无毒 、不燃 、无污染 等方面的优点,得到 了广泛的 重视 和
we e itod c d. i x e i n st e s pe i ie n e i e ce f lt ew a swe ee pan d. r nr u e W t e p r h me t h u r t sa d d f n iso lh y r x lie ori ci a
Sce c n e h ol yQigd o 2 5 1 in e a d T c n og n a 66 1 0
Ab t a tTh y f y ia iig, o k p lme ia in c r — h l o ol e i t n g a t g c p lm e ia i , s r c : ewa s o ph sc l x n blc oy m r t , o e s el p y z o c m r a i , r f n o oy z o i r t z on
改性 方法 主要有 物理掺 混法 、嵌 段共 聚法 、核壳 共聚
法 、接枝 共聚和互 穿 网络 共聚法 。
11 物 理 掺 混 法 .
团的 聚氨 酯预 聚体封端,然后 中和,再经 自由基聚合使丙烯
酸酯单体 与丙烯 酸酯单体封端 的聚氨酯预聚物进行反 应, 在
搅拌 下加水分散 ,最后 得到嵌 段共聚物 。
Ch n e :ia Ch
丙烯酸酯改性聚氨酯乳液
的研究进展
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丙烯酸酯改性水性聚氨酯的研究进展丙烯酸酯改性水性聚氨酯(Waterborne Polyurethane Modified with Acrylic Acid Ester)在近几年中引起了广泛的关注。

它具有优异的性能和广泛的应用领域,是一种有潜力的高性能材料。

本文将对丙烯酸酯改性水性聚氨酯的研究进展进行综述,从合成方法、性能调控以及应用领域三个方面进行阐述。

一、合成方法
丙烯酸酯改性水性聚氨酯的合成方法主要有两种:乳化聚合法和分散聚合法。

乳化聚合法是通过将水溶性聚氨酯与丙烯酸酯在乳化剂存在下进行共聚反应得到。

此方法具有简单、操作方便、反应温度低等优点,合成的产品分散性好、性能稳定。

而分散聚合法则是通过将聚氨酯与丙烯酸酯分散在共溶剂中共同聚合得到。

此方法可控性好,可以通过改变反应条件来调控产品性能。

二、性能调控
丙烯酸酯改性水性聚氨酯的性能可以通过改变聚氨酯段的结构以及调整丙烯酸酯的添加量来进行调控。

聚氨酯段的结构对材料的力学性能、热稳定性和抗水性能有着重要影响。

起硬段物中低分子量杂链段的引入可以改善力学性能,增强材料的耐磨性和拉伸强度。

而丙烯酸酯的添加可以改善水性聚氨酯的柔软性、耐磨性和耐化学性能。

此外,可以通过调整反应条件和配比来控制水性聚氨酯的粒径大小,进而调控粒子分散性和粘度。

三、应用领域
丙烯酸酯改性水性聚氨酯在涂料、胶黏剂和封堵剂等领域具有重要的应用价值。

在涂料领域,丙烯酸酯改性水性聚氨酯可以用于喷涂涂料、木
器涂料和工业涂料等。

它具有优异的附着力、硬度和耐候性,且不含有机溶剂,对环境友好。

在胶黏剂领域,丙烯酸酯改性水性聚氨酯可用于水性胶黏剂、纸张粘合剂和电子封装材料等。

它具有良好的粘接性能、拉伸强度和抗黏性,可满足不同应用场景的需求。

在封堵剂领域,丙烯酸酯改性水性聚氨酯可用于混凝土修补、管道封堵和地下工程封堵等。

它具有优异的粘接性能、流变性能和耐水性能,可在复杂的工程环境下有效封堵。

综上所述,丙烯酸酯改性水性聚氨酯在合成方法、性能调控和应用领域等方面取得了一定的研究进展。

然而,目前仍存在一些待解决的问题,如如何进一步提高材料的力学性能和热稳定性,如何降低合成成本和提高生产效率等。

未来的研究方向应该着重解决这些问题,以满足不断发展的市场需求,并推动丙烯酸酯改性水性聚氨酯的工业化应用。

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