阴离子水性聚氨酯的合成及性能研究
IPDI聚酯型水性聚氨酯的合成研究
IPDI 聚酯型水性聚氨酯的合成研究吕维忠3Ξ 涂伟萍 陈焕钦(华南理工大学化工研究所 广州 510640)刘志辉 岑宇慧(广州市红云涂料有限公司 广州510515)摘要:以聚酯二元醇Oxyester T1136、异氟尔酮二异氰酸酯(IPDI )、二羟甲基丙酸(DMPA )为原料,采用内乳化法合成了阴离子型水性聚氨酯皮革涂饰。
研究了影响乳液及成膜物性能的各种因素。
结果表明,此种聚酯型水性聚氨酯有优异的机械性能和耐黄变、耐有机溶剂和水。
关键词:水性聚氨酯 皮革涂饰剂 异氟尔酮二异氰酸酯 水性聚氨酯是60年代发展起来的高分子材料,因以水为分散介质,与溶剂型聚氨酯相比,价格低,使用安全,无环境污染,发展迅速。
聚氨酯水乳液广泛应用于印刷、印染、造纸、皮革涂饰等行业,使用领域正不断扩大[1]。
水性聚氨酯液用于皮革涂饰时,其流平性好,成膜性能好,遮盖力强,粘结牢固,涂层耐寒、耐热、耐磨,富有弹性。
涂饰后手感丰满、舒适,大大提高成品革的等级。
目前国内聚氨酯水乳液皮革涂饰剂已形成规模化生产,研究报道较多,但大都是以普通聚醚和T DI 反应合成聚氨酯水乳液,其缺点是产品耐低温性能差,易黄变,不适宜白色革的涂饰。
使用脂肪族异氰酸酯合成聚氨酯水乳液国内也有文献报道[2～8]。
本研究课题以聚酯二元醇Oxyester T1136和异氟尔酮二异氰酸酯(IPDI )为原料[9],在预聚过程中引入二羟甲基丙酸亲水剂,加入扩链剂和交联剂,采用内乳化法合成了阴离子型聚氨酯水乳液皮革涂饰剂。
该乳液稳定性好,常温下贮存一年以上无沉淀,成膜性能好,涂层耐低温性能突出,耐热、耐磨、耐光、耐水、耐溶剂以及弹性好。
1 实验111 合成用原料IPDI 德国OxyesterT1136(Mn =1000) 德国二甘醇 进口二羟甲基丙酸 美国丙酮 北京燕山石化三厂三乙胺 进口112 仪器设备恒温水浴,搅拌器,高剪切乳化机。
113 乳液的制备在装有回流冷凝管、搅拌器和温度计的四口瓶里加入一定量的IPDT1136和IPDI ,升温至60℃反应至NC O %达到理论值为止,加入二羟甲基丙酸和催化剂(丙酮稀释),升温至80℃回流反应2h ,然后加入二甘醇,继续反应2h 。
水性聚氨酯技术的国内外最新研究进展
２）先合成含亲水基团的聚氨酯预聚体，再外加乳化剂或自乳化将其分散于水中并以此为种子 乳液，然后滴加引发剂和丙烯酸酯单体来进行乳液聚合，合成具有核一壳结构的ＰＵＡ复合乳液。 ３）两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ＰＵＡ复合乳液。这些 方法巧妙地提高了ＰＵ和ＰＡ的相容性。 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他丙烯酸酯单体进行乳
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图１制备过程
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Ｄ．Ａｔｈａｗａｌｅ［１３］分别采用冷拼法和半连续乳液聚合法制备了聚丙烯酸酯改性水性聚氨酯杂
化乳液。研究发现采用半连续乳液聚合法制备的杂化乳液耐化学品性能和机械性能均较冷拼法所 得的共混乳液提高，且当丙烯酸酯和聚氨酯之间的比例大约为５０：５０时，对水性聚氨酯性能提高的 促进效果最佳。
１聚丙烯酸酯改性水・性聚氨酯
聚丙烯酸酯（ＰＡ）树脂具有优异的耐光性、耐候性，受紫外光照射不易黄变，耐酸、碱、盐腐蚀，柔 韧性高和对颜料极佳的润湿性。同时由于其低廉的价格和优异的性能，其在涂料工业中的地位是毋 庸置疑的。用聚丙烯酸酯改性水性聚氨酯（ＰＵＡ）可将聚氨酯较高的拉伸强度和抗冲强度、优异的耐 磨性与聚丙烯酸酯树脂良好的附着力、耐候性有机结合，是制备高固含、低成本水性树脂的好办法， 这种方法在提高水性聚氨酯树脂性能的同时又降低了成本，从而开拓了市场。国外已经在很多领域 有了广泛的应用，国内起步相对较晚。聚丙烯酸酯与水性聚氨酯共聚物薄膜的强度、断裂伸长率及耐 溶剂性均比共混物优越，因为共混只是两种树脂的机械混合，而共聚则改变了树脂的内部结构。 １．１聚丙烯酸酯改性水性聚氨酯的方法 丙烯酸酯改性水性聚氨酯的方法很多，共聚乳液的制备方法主要有以下几种： １）ＰＵ乳液和ＰＡ乳液共混，外加交联剂，形成聚氨酯一聚丙烯酸酯共混复合乳液；成膜时，聚氨 酯乳液跟聚丙烯酸酯乳液通过交联剂结合起来。这种复合乳液兼具两种纯乳液的性能，且通常介于
水性聚氨酯的合成
闫福安，陈俊(武汉工程大学化工与制药学院,武汉430073)摘要：对水性聚氨酯的合成单体、合成原理、合成工艺及改性方法作了介绍。
水性聚氨酯合成技术不断完善,市场正在推进,国内相关企业和研究机构应加强合作,从分子设计出发,不断推进水性聚氨酯产业的技术进步和市场推广。
关键词：水性聚氨酯；合成；改性0引言聚氨酯是综合性能优秀的合成树脂之一。
由于其合成单体品种多、反应条件温和、专一、可控,配方调整余地大及其高分子材料的微观结构特点,可广泛用于涂料、黏合剂、泡沫塑料、合成纤维以及弹性体,已成为人们衣、食、住、行必不可少的材料之一,其本身就已经形成了一个多品种、多系列的材料家族,形成了完整的聚氨酯工业体系,这是其它树脂所不具备的。
据有关报道,在全球聚氨酯产品的消耗总量中,北美洲和欧洲占到70％左右。
美国人均年消耗聚氨酯材料约5.5kg,西欧约4.5kg,而我国的消费水平还很低,年人均不足0.5kg。
溶剂型的聚氨酯涂料品种众多、用途广泛,在涂料产品中占有非常重要的地位。
水性聚氨酯的研究始自20世纪50年代,60、70年代,对水性聚氨酯的研究、开发迅速发展,70年代开始工业化生产用作皮革涂饰剂的水性聚氨酯。
进入90年代,随着人们环保意识以及环保法规的加强,环境友好的水性聚氨酯的研究、开发日益受到重视,其应用已由皮革涂饰剂不断扩展到涂料、黏合剂等领域,正在逐步占领溶剂型聚氨酯的市场。
在水性树脂中,水性聚氨酯仍然是优秀树脂的代表,是现代水性树脂研究的热点之一。
1水性聚氨酯的合成单体1.1多异氰酸酯(polyisocynate)多异氰酸酯可以根据异氰酸酯基与碳原子连接的部位特点,可分为四大类：芳香族多异氰酸酯(如甲苯二异氰酸酯,TDI)、脂肪族多异氰酸酯(六亚甲基二异氰酸酯,HDI)、芳脂族多异氰酸酯(即在芳基和多个异氰酸酯基之间嵌有脂肪烃基－常为多亚甲基,如苯二亚甲基二异氰酸酯,XDI)和脂环族多异氰酸酯(即在环烷烃上带有多个异氰酸酯基,如异佛尔酮二异氰酸酯,IPDI。
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。
高含固量阴离子水性聚氨酯鞋用胶黏剂的制备及其黏结和成膜作用机理研究
高含固量阴离子水性聚氨酯鞋用胶黏剂的制备及其黏结和成膜作用机理研究一、本文概述本文旨在对高含固量阴离子水性聚氨酯鞋用胶黏剂的制备进行深入研究，并探讨其黏结和成膜的作用机理。
水性聚氨酯作为一种环保型高分子材料，因其优异的性能在鞋用胶黏剂领域具有广阔的应用前景。
然而，传统的水性聚氨酯胶黏剂存在固含量低、黏结强度不足等问题，限制了其在实际应用中的性能发挥。
因此，开发高含固量阴离子水性聚氨酯鞋用胶黏剂，对于提高鞋类产品的质量和生产效率具有重要意义。
本文将首先介绍高含固量阴离子水性聚氨酯鞋用胶黏剂的制备方法，包括原料选择、反应条件优化以及工艺流程设计等方面。
在此基础上，通过对胶黏剂的微观结构和性能表征，揭示其黏结和成膜的作用机理。
还将探讨胶黏剂与鞋材之间的相互作用机制，以及其对鞋用胶黏剂性能的影响。
本文的研究将为高含固量阴离子水性聚氨酯鞋用胶黏剂的制备提供理论指导和实验依据，有助于推动水性聚氨酯胶黏剂在鞋类工业中的应用和发展。
本文的研究成果也将为其他领域的高分子材料制备和应用提供有益的借鉴和参考。
二、高含固量阴离子水性聚氨酯鞋用胶黏剂的制备随着环保意识的日益增强和鞋类工业的快速发展，开发高性能、环保型的鞋用胶黏剂已成为当前研究的热点。
高含固量阴离子水性聚氨酯（HWPU）作为一种新型的环保胶黏剂，因其具有优异的黏结性能、良好的成膜性以及较低的环境污染性，在鞋类制造领域具有广阔的应用前景。
高含固量阴离子水性聚氨酯的制备主要基于聚氨酯的预聚体分散法。
该方法首先通过二异氰酸酯与聚醚或聚酯多元醇进行预聚反应，生成含有异氰酸酯基（-NCO）的预聚体。
随后，在高速搅拌下，将预聚体分散于含有亲水扩链剂的水相中，通过链扩展和乳化过程，得到高含固量的阴离子水性聚氨酯乳液。
制备过程中所需的主要原料包括二异氰酸酯、聚醚或聚酯多元醇、亲水扩链剂、催化剂、中和剂等。
其中，二异氰酸酯和聚醚或聚酯多元醇的选择对最终产品的性能起着决定性作用。
交联型阴离子水性聚氨酯合成及影响因素研究
１ 实验部分 １．１ 实验仪器与试剂
六亚甲基二异氰酸酯（ＨＤＩ），工业级，烟台万华聚氨酯股份 有限公司（原 料 购 买 自 万 华 公 司 改 名 之 前 ）；聚 氧 化 丙 烯 二 醇 （ＰＰＧ），Ｍｎ＝１０００工业级，江苏省海安石油化工厂；二羟甲基丙 酸（ＤＭＰＡ），分析纯，诺辰国际贸易（上海）有限公司；一缩二乙 二醇（ＤＥＧ），分 析 纯，国 药 集 团 化 学 试 剂 有 限 公 司；三 乙 胺 （ＴＥＡ），分析 纯，天 津 市 富 宇 精 细 化 工 有 限 公 司；环 氧 氯 丙 烷
第 １４期
苏梓林，等：交联型阴离子水性聚氨酯合成及影响因素研究
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科研与开发
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交联型阴离子水性聚氨酯合成及影响因素研究
苏梓林，王 瑶，魏范梅，刘 莉，袁泽清，刘振波
（烟台大学 化学化工学院，山东 烟台 ２６４００５）
摘要：以聚丙二醇（ＰＰＧ－１０００）、六亚甲基二异氰酸酯（ＨＤＩ）为主要原材料，一缩二乙二醇（ＤＥＧ）作为扩链剂，二羟甲基丙酸（ＤＭＰＡ）作 为亲水扩链剂，三乙胺作为中和剂，制备自交联型阴离子水性聚氨酯湿摩擦提升剂。通过正交实验的方法研究了 ＨＤＩ自身的异氰酸酯 基团做交联剂、与其他交联剂共同作用时阴离子型水性聚氨酯固色剂的最佳配料比（Ｒ值为 ２．２、ＤＭＰＡ含量为 ２．２０％及 ＤＥＧ用量为 ９０％），实验重点探讨了环氧氯丙烷（ＥＣＨ），硅烷偶联剂（ＡＴＰＳ）和氮丙啶作为交联剂对产品湿摩擦固色效果的影响。由实验现象得出 的结果为，以 ＨＤＩ交联剂，选择环氧氯丙烷为封端剂，对阴离子型 ＷＰＵ湿摩擦稳定性提高最为显著。 关键词：水性聚氨酯（ＷＰＵ）；交联剂；ＨＤＩ自身交联 中图分类号：ＴＱ３２３．８ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００８－０２１Ｘ（２０１９）１４－０００１－０３
高固含量水性聚氨酯的合成及性能研究
作者简介：康永(1981-)，男，博士研究生，高级工程师，现从事无机非金属材料以及功能化高分子复合材料研究工作。
收稿日期：2019-04-29聚氨酯通常分为溶剂型聚氨酯和水性聚氨酯。
溶剂型聚氨酯通过酮类、乙酸乙酯、甲苯、二甲苯等有机溶剂制得，这些溶剂易挥发、气味大、易燃易爆、污染环境。
水性聚氨酯把水作为分散介质，有气味小、不污染环境、不燃、节能、操作加工方便等优点。
因而水性聚氨酯迅速在皮革涂饰[1~3]、手套、导管、涂料等很多领域得到应用[4~5]。
水性聚氨酯是指聚氨酯溶解于水或分散于水中而形成的一种聚氨酯溶液或乳液。
传统水性聚氨酯乳液固含量低(<40%)，导致初黏力低、自增稠性差、干燥成膜速度慢、光泽性较低等缺点，因而应用推广受到限制。
高固含(>50%)水性聚氨酯乳液则具有成膜和干燥时间短、设备利用率高、单位产品能量消耗和运输成本低等优点。
研究表明其在50℃左右干燥温度下其干燥速度与普通溶剂型聚氨酯相似，从而使合成革应用上完全代替溶剂型产品[6~7]。
由此可见，高固含革用水性聚氨酯成膜和干燥时间短、设备利用率高、单位产品能量消耗和运输成本低，适应快节奏现代生产线的生产要求。
在此基础上，研究成膜后耐水、表面黏度等相关性能，应用在合成革基层，使其耐水、透气、环保，制得更好更舒适的皮革产品，是本课题研究的意义之所在[8~9]。
本课题的创新点首先在于制成水性聚氨酯以取代溶剂型聚氨酯。
水性聚氨酯产品用于PU 革生产性能可以与溶剂型聚氨酯相媲美，气味小、不污染环境、不燃、节能安全环保。
其次，在于解决了高固含往往伴随黏度大的矛盾，制成了低黏度的高固含水性聚氨酯乳液。
高固含使其稳定性好，干燥速度快，胶膜强度大，并以良好的流动性和快干性满足施工工艺要求，为水性聚氨酯的工业化奠定基础。
最后，在于实现了有机硅改性，使制成胶膜耐水性得到很大提高。
合成的高固含水性聚氨酯乳液力求在保证固含量大于50%的情况下，同时通过有机硅改性后制成胶膜具有良好的透气性、耐水性和机械性，能够满足用在皮革基层的要求。
脂环族阴离子水性聚氨酯分散体的结构及表征
脂环族阴离子水性聚氨酯分散体的结构及表征柴淑玲1,杨莉燕2,谭惠民3 (1.山东轻工业学院轻化与环境工程学院,济南250100;2.北京石油化工学院材料与化工学院,北京102617;3.北京理工大学材料科学与工程学院,北京100081) 摘 要:以异佛二酮二异氰酸酯(I P D I )为原料,采用内乳化法合成了不同羧基含量的阴离子水性聚氨酯分散液,利用FT -I R 、DSC 、TE M 、TG A 、XRD 对其结构进行了表征。
结果表明,所合成的水性聚氨酯中氢键主要存在于硬段的亚氨基与硬段的氨酯羰基和脲羰基之间。
在-100～220℃的温度范围内出现了2个玻璃化转变,其热分解主要经历了两个阶段。
随着羧基质量分数增加,水性聚氨酯硬段与硬段间的氢键增加,软段的玻璃化温度向低温方向移动,硬段的玻璃化温度向高温方向移动,其胶束粒子的平均粒径变小。
关键词:水性聚氨酯;氢键结构;粒子结构;羧基含量;热分析中图分类号:T Q 62017 文献标识码:A 文章编号:0253-4312(2007)07-0057-04作者简介:柴淑玲(1965—),女,博士,副教授,主要从事高分子材料合成与应用研究。
Stucture and Characteri zati on of Cycloali phati c Aqueous Polyurethane D ispersi onChai Shuling 1,Yang L iyan 2,Tan Hui m in3(1.School of L ight Che m istry and Environm ental Engineering,Shandong Institute of L ight Industry,J inan 250100,China;School of M aterial and Che m ical Engineering,B eijing Institute of Petroche m ical Technology,B eijing 102617,China;3.School of M aterial Science and Engineering,B eijing Institute of Technology,B eijing 100081,China ) Abstract:The title ani onic aqueous polyurethane dis persi ons with different carboxyl a mounts were syn 2thesized thr ough self -e mulsifying method fr om cycl oali phatic is ophor one diis ocyanate (I P D I ).The struc 2tures of aqueous dis persi onswere characterized by FT -I R,DSC,TE M ,TG A and XRD.The results showed that the hydr ogen bond in the ani onic aqueous polyurethane syste m ,mainly existed bet w een —NH of hard seg ments and —NHCOO —or —NHCONH —of hard seg ments .The aqueous polyurethane are a t w o phase structure syste m s:t w o glass transiti ons were f ound in the range of -100～220℃.Its heat decompositi on al 2s o exhibited t w o stages .And with increase of carboxyl gr oup a mounts,the hydr ogen bonds in hard seg ments are increased,the glass transiti on te mperature of s oft seg ments moved t owards the l ower te mperature,but the glass transiti on te mperature of hard seg ments moved t owards the higher te mperature,the average dia meters of m icelle particles are decreased . Key W ords:aqueous polyurethane;hydr ogen bond;particle structure;carboxyl gr oup a mount;heat analysis0 引 言水性聚氨酯与溶剂型聚氨酯相比,具有不燃、无毒、不污染环境,节能易加工等优点。
聚酯／聚醚混合型水性聚氨酯的合成及性能
机械 强 度 较 高 ， 而 导 致 以 聚 酯 为 软 段 制 备 的 从
ＷＰ Ｕ膜 的拉伸 强 度 性 能要 明 显高 于 以聚 醚 为 软段
为 了考察 不 同的 多元 醇 软 段 对 ＷＰ Ｕ乳 液 性 能 的影 响 ， 别 使 用 Ｐ Ａ ５ ０ Ｐ Ａ １０ 和 Ｐ ＭＧ 分 Ｐ ．０ 、 Ｐ 一０ ０ Ｔ 一 ５ ０ Ｐ ＭＧ １ ０ ０ 、Ｔ ．０ ０为原料 合成 了 ４种 ＷＰ 观 察 乳 液 Ｕ，
有较 高伸 长率 ， 好 耐 水 性 的 ＷＰ 探 讨 Ｐ ＭＧ 与 较 Ｕ， Ｔ Ｐ Ａ的摩 尔 比对 ＷＰ 的伸 长 率 及 耐 水 性 的 影 响 ， Ｐ Ｕ
确定 了 Ｐ Ａ与 Ｐ ＭＧ较佳 的配 比。 Ｐ Ｔ
１ 实 验部分
制得 Ｎ Ｏ质量分数为 ３ ％ ～ ０ 的预聚体 ， Ｃ ０ ４％ 然后 于 ５￣ ０Ｃ加入 适 当量 的丙酮 溶 剂 溶 解稀 释 ， 入 质量 加 分数 为 ２ ％ 的 Ｔ Ａ， ０ Ｅ 中和 反 应 约 ２ ｈ 当 中 和度 达 。
影响。 ２ １ １ 不 同多元醇对 ＷＰ ． ． Ｕ乳液及 膜耐水性的影 响
的大 ， 酯键 的 内聚能 为 １． Ｊｍｏ， 醚键 的 内聚 ２ ２ｋ／ ｌ而 能 只有 ４ ２ｋ／ ｌ 这使 聚 酯 型 聚氨 酯乳 液 中分 ． Ｊｍｏｌ ， ５
子 软硬 段之 问 的相 互 作 用 力 较 大 ， 聚 强 度 较 大 ， 内
聚氨 酯 （ Ｕ）探 讨 了 Ｐ Ａ与 Ｐ ＭＧ 的摩 尔比对 ＷＰ ＷＰ ， Ｐ Ｔ Ｕ膜的 伸 长率及 耐 水性 的影 响 。结果表 明 ， 随 着 Ｐ Ａ与 Ｐ ＭＧ 的摩 尔比 的减 少， Ｐ Ｔ 合成 的 ＷＰ Ｕ成 膜后 的伸 长 率增 加 ， 伸 强度 有 所 降低 ， 水 性 拉 耐
阴离子型聚氨酯表面活性剂的制备与性能研究
阴离子型聚氨酯表面活性剂的制备与性能研究郑劼【摘要】以聚乙二醇为嵌段和异佛尔酮异氰酸酯进行预聚反应,通过二羟甲基丙酸引入亲水基团羧基,并以正辛醇封端,制备阴离子型聚氨酯表面活性剂.采用IR和1HNMR对产物的结构进行了表征,凝胶渗透色谱测定其数均摩尔质量为3 300 g·mol-.采用铂金板法测定阴离子型聚氨酯表面活性剂水溶液的表面张力,其临界胶束浓度和最低表面张力分别为2.04×10-3 mol·L-1和35.28 mN·m-1.分别比较了阴离子型聚氨酯表面活性剂、十二烷基硫酸钠和壬基酚聚氧乙烯醚-40对甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸丁酯的乳化性能,结果表明阴离子型聚氨酯表面活性剂的乳化性能更优.【期刊名称】《日用化学工业》【年(卷),期】2013(043)006【总页数】5页(P433-436,440)【关键词】表面活性剂;聚氨酯;临界胶束浓度;表面张力;乳化力【作者】郑劼【作者单位】上饶师范学院化学与化工学院,江西上饶334001【正文语种】中文【中图分类】TQ423水性聚氨酯以水为分散介质，具有不燃、气味小、无毒、无污染等优点，通过在聚氨酯分子中引入亲水性离子基团而使聚氨酯分子能够分散于水中形成稳定的离子型聚氨酯分散液或乳液［1－3］。
通过结构优化设计可以制备得到具有两亲性结构的聚氨酯表面活性剂［4－5］。
阴离子型聚氨酯常见的有羧酸型和磺酸型，从重现性、稳定性、粒径、外观等方面来看，－COOH的亲水分散性强于－SO3H，目前被认为较好的羧酸型亲水扩链剂是二羟甲基丙酸［6］，在聚氨酯表面活性剂的合成中应用也最广泛。
聚氨酯表面活性剂封端多使用可聚合型的丙烯酸羟乙酯［7－8］，由于引入了可聚合基团，使得其在乳液聚合制备当中可能出现交联的情况，而使得最终乳液产品常常伴随着凝胶的出现，为保证乳液的稳定性只能制备固含量较低的乳液。
Cheong等［9］以 IPDI，DMPA，PPG－750或 PPG－2000制备了数均摩尔质量为5600和7100g·mol－1两种水溶性聚氨酯树脂，用于苯乙烯乳液聚合体系。
高固含量水性聚氨酯的合成及性能研究
沿新闻信息含量水性聚氨酯的合成及性能研究榆林市瀚霆化工技术开发有限公司康永豆高雅咼聚氨酯通常分为溶剂型聚氨酯和水性聚氨酯。
溶剂型聚氨酯通过酮类、乙酸乙酯、甲苯、二甲苯等有机溶剂P32制得，这些溶剂易挥发、气味大、易燃易爆、污染环境。
水性聚氨酯把水作为分散介质,有气味小、不污染环境、不化燃、节能、操作加工方便等优点。
因而水性聚氨酯迅速在学皮革涂饰、手套、导管、涂料等很多领域得到应用。
建传统水性聚氨酯乳液固含量低(<40%),导致初黏材力低、自增稠性差、干燥成膜速度慢、光泽性较低等缺点,因而应用推广受到限制。
高固含(>50%)水性聚氨酯乳液则具有成膜和干燥时间短、设备利用率高、单位产品能量消耗和运输成本低等优点。
研究表明其在50七左右干燥温度下其干燥速度与普通溶剂型聚氨酯相似,从而使合成革应用上完全代替溶剂型产品。
1实验步骤1.1预聚体制备先将称好的聚酯(如721,726,PBA咸聚瞇(PTHF),阴离子扩链剂(DMPA),在90七左右抽真空脱水1h；然后降温至80°C,依次加入IPDI、NMP和1%。
总固体物料量的催化剂,30min后加入DEG,共反应2h,待体系中的值基本上达到了理论值，表明反应完全,得到预上聚体。
海 1.2单体改性建为了提高制成胶膜的耐水性，预聚时加入有机硅材8427或中和成盐后加入有机硅KH550反应30min,实现有机硅改性。
二 1.3中和成盐0将预聚物降温到40T后先用适量丙酮稀释，待粘-度降低后，滴加成盐剂TEA,使聚氨酯中的竣基被中和九成盐，达到离子化目的，使其更好地与水相溶形成一种年较稳定的体系，充分反应30min。
1.4提高成膜性第中和成盐后,加入成膜助剂(用少许丙酮溶解的聚-乙酸乙烯酯),使其充分反应30min,对成膜性有很大期的提升作用。
1.5乳化、扩链在高速搅拌下(800r/min)加入适量水、乳化剂、扩链剂混合液，反应30min,得到白色不透明乳液(固含量约为50%),放置一段时间后即得到白色泛蓝、外观稳定的聚氨酯乳液。
高性能水性聚氨酯胶粘剂的制备和性能研究
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。
水性聚氨酯的合成及研究
水性聚氨酯的合成及研究张丕勇【摘要】采用丙酮回流法合成水性聚氨酯。
发现，在1，4-丁二醇（BDO）质量分数为5％-15％时，乳化状况较好；二羟甲基丙酸（DMPA）质量分数为5％-7％时，较易乳化；丙酮质量分数为50％时，可得到均匀稳定的浊液。
同时，考察了成盐剂三乙胺和丁胺对乳液的影响，以三乙胺（TEA）为成盐剂时乳化效果较好。
%The waterborne polyurethane emulsion was synthesized by acetone reflux method. It was found that emulsification was fairly completed when the amount of BDO mass fraction was 5% to 15% and DMPA was 5% to 7%. Stable homogeneous emulsion was obtained with 50% of acetone. The influence of TEA and butylamine on emulsification was also examined at the same time and TEA ap- peared to have better effect.【期刊名称】《山西化工》【年(卷),期】2012(032)006【总页数】3页(P5-6,19)【关键词】水性聚氨酯;成盐剂;乳浊液;合成【作者】张丕勇【作者单位】中南民族大学化学与材料科学学院,湖北武汉430074【正文语种】中文【中图分类】TQ323.8引言水性聚氨酯是以水代替有机溶剂作为分散介质的新型聚氨酯体系，也称为水分散聚氨酯、水系聚氨酯或水基聚氨酯。
因其连续相为水，具有安全、易保管和贮存、使用方便、成本低的特点，而且以水取代有机溶剂更加环保，广泛应用于皮革、胶粘剂等领域。
现阶段，聚氨酯的合成与应用或多或少地用到有机溶剂，不仅提高了生产成本，而且加剧了环境污染，从而限制了它的使用。