改性水性聚氨酯研究进展

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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的研究进展

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。

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
维普资讯
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

纳米粉体材料改性水性聚氨酯的研究进展

纳米粉体材料改性水性聚氨酯的研究进展
聚氨 酯树 脂 的水 性 化 已逐 步 取代 溶剂 型 , 为 聚氨酯工 业发 展 成 的重要 方 向。近年来 , 水性 聚氨酯
广 泛应 用 于涂 料 、 粘 剂 、 物涂 胶 织
收 稿 日期 :0 1 7 3 2 1 0 —1 通 讯联 系 人
产值的 1%。 0 这不仅是因为涂料工
业投 资小 、 效快 、 济效益 高 , 见 经 更

应、 量子尺寸效应等 , 拥有一系列 新颖的物理和化学特性 , 在众多领 域特别是在光 、 磁 、 电、 催化等方面
条新 途径 。
近年来 , 其在化_领域得到了 T

定的应用 , 其中包括在涂料工业 中的应用 。据统计 , 在发达 的工业 国家内, 涂料产值约 占化学工业年
2水性聚氨酯发展状况
声、 、 磁、 、 光 电、 热 力等特性均会 出
现质变 。 由于颗粒 尺寸变小所 引起 的宏 观 物理 性 质 的变 化 成 为小 尺
寸效应 。
族聚氨酯综合性能差 , 芳香族聚氨 酯 易黄变 , 了提 高水性 聚氨酯 这 为
些 方面 的性 能 , 对水性 聚氨 酯 人们 采 取 了很多 的改性措施 。
Ke r s n n o e ; t r o n o y r t a e c mp st; d f a in y wo d : a op wd r wae b r e p lu e h n ; o o i mo i c t e i o
1 引言
纳 米材 料 是处 在 原 子簇 和宏 观 物体 交 界过 渡 区 的一 种 典 型 系 统 ,其结 构既不 同于体 块材料 , 也 不 同于 单个 的原 子 , 特殊 的结 构 其 层次 使 它具 有 表 面效 应 、体积 效

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

水性聚氨酯的改性研究新进展潘季荣;黄森;肖新颜【摘要】水性聚氨酯(WPU)广泛应用于建筑、涂料、电气绝缘及国防等领域,但是由于WPU制备过程中会引入亲水基团,导致其耐水耐油性、耐化学品性、耐候性等不如人意,需对其进行改性。

本文对WPU的最新改性方法,如有机硅改性、有机氟改性、丙烯酸酯改性、环氧树脂改性、纳米无机材料改性等进行了综述,并对WPU改性研究方向进行了展望。

%Waterborne polyurethane(WPU) had a widely application in the field such as construction,coatings,electrical insulation and defense.However,the special performance of the waterborne polyurethane can not meet the needs of most user duing to the introduction of hydrophilic groups in the synthesis of the polyurethane.Many attention has been paid to improve the water and oil resistance,chemical resistance,weather resistance of WPU.Several modification methods for waterborne polyurethane,including organosilicone modification,organofluorine modification,acrylate modification,epoxy resin modification and nano-material modification WPU,are summarized.And the future development trend of modified WPU is expected.【期刊名称】《河南化工》【年(卷),期】2012(000)003【总页数】5页(P21-25)【关键词】聚氨酯改性;有机硅;有机氟;丙烯酸酯【作者】潘季荣;黄森;肖新颜【作者单位】华南理工大学化学与化工学院,广东广州510640;华南理工大学化学与化工学院,广东广州510640;华南理工大学化学与化工学院,广东广州510640【正文语种】中文【中图分类】TQ323.8水性聚氨酯(WPU)是以水为分散介质,其分散液含有少量或者不含有机溶剂的聚氨酯。

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。

水性聚氨酯研究进展

水性聚氨酯研究进展

技术进展 Technology Progre ss水性聚氨酯研究进展 颜 俊 涂伟萍 杨卓如 陈焕钦(华南理工大学化工学院,广州,510640)提 要 介绍了国内外水性聚氨酯研究的进展。

关键词 水性聚氨酯,粘合剂,涂料 聚氨酯即聚氨基甲酸酯(PU),它是分子结构中含有重复的氨基甲酸酯基(—NHC OO—)的高分子聚合物的总称。

自从1937年德国Bayer教授首次合成聚氨酯以来,聚氨酯以其软硬度可调节范围广、耐低温、柔韧性好、附着力强等优点逐渐被人们所认识。

因而,基于聚氨酯弹性体的发泡材料、涂料、胶粘剂用途越来越广。

聚氨酯的发展大致可分为两个阶段。

第一阶段主要以溶剂型聚氨酯为主;第二阶段是水性聚氨酯迅速发展的阶段。

水性聚氨酯迅速发展的原因是多方面的。

首先,有机溶剂易燃易爆,挥发性大,气味大,甚至有毒有害。

所以,从安全角度,从减少大气污染和保护人民身体健康角度看,水性涂料的发展是必然的。

从成本和资源角度看,也应该发展水性涂料替代溶剂型涂料。

1 国外水性聚氨酯的发展方向早期的水性聚氨酯是单组分、线性的,在涂膜干燥后亲水性基团不减少,干燥形成的涂膜遇水易溶胀,耐溶剂性和耐热性也不好,降低了其使用性能。

为了提高水性聚氨酯涂膜的耐水性、耐热性,各国研究人员进行了大量的研究工作。

1.1 双组分水性聚氨酯20世纪90年代开发了双组分水性聚氨酯。

制备双组分水性聚氨酯有几种方法。

其一是利用含羧基和羟基的丙烯酸酯聚合物制取双组分水性聚氨酯[1]。

但是,含羧基和羟基的丙烯酸酯聚合物的制备价格昂贵。

其二是用亲水的聚醚与多异氰酸酯发生部分反应制取亲水性好的多异氰酸酯组分以加强甲、乙组分的相容性[2~4]。

但是,用亲水的聚醚改性多异氰酸酯增加了成本,而且亲水聚醚会引入涂膜耐水性变差的问题。

当然也可用高速剪切混合来加强两组分的相容性,但是能耗和设备费却增加了。

美国ARC O化学技术公司开发了一种新技术并于1999年9月获得专利[5],新技术的核心是使用含重复的烯丙基醇或烷氧化烯丙基醇的水分散聚合物。

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

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。

水性聚氨酯及其改性方法

水性聚氨酯及其改性方法

随着各国环保法规的确立和环保意识的增强,传统的溶剂型涂料中的挥发性有机化合物(VOC)的排放越来越受到限制。

因此,开发低污染环保型的水性涂料、粉末涂料、高固含量涂料和光固化涂料已成为开发的主要方向。

水性聚氨酯(PU)涂料具有良好的物理机械性能和优良的耐寒性。

但是,由于单一PU乳液存在自增稠性差,固含量低,乳胶膜的耐水性差,光泽性较差,机械强度不及丙烯酸树脂,且成本较高等缺陷,其应用受到一定的限制。

而聚丙烯酸酯(PA)乳液具有较好的耐水性、物理机械性能和耐候性能,故PU和PA在性能上具有互补性。

所以将聚氨酯乳液与聚丙烯酸酯乳液复合制备水性聚氨酯一聚丙烯酸酯(PUA)复合乳液,兼有聚氨酯乳液和聚丙烯酸酯乳液的优良特性,成本较低,具有较好的应用前景。

利用有机硅和有机氟对水性聚氨酯进行改性,将各自优点融合起来,突出了环保和高效的特点,获得了更优的特性,因而得到人们的广泛关注与快速发展。

有机硅材料具有耐高低温、耐老化、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。

另外,由于氟原子半径小,电负性强、碳氟键键能高,因此赋予了氟涂料极好的利紫外线和核辐射性、柔韧性,优良耐磨性,低表面能,高抗张强度,高电阻率和高耐候性,含氟的聚氨酯树脂涂料就是一种可常温固化的具优异性能的涂料品种。

1.2 水性聚氨酯概述聚氨酯是聚氨基甲酸酯的简称。

凡是在高分子主链上含有许多重复的-NHCOO-基团的高分子化合物通称为聚氨基甲酸酯(Ployurethnae,简称PU)。

通常所说的聚氨酯系由二元或多元有机异氰酸酯与二元或多元醇化合物(聚醚多元醇或聚酯多元醇)相互反应而得的,其大分子主链是由玻璃化温度低于室温的柔性链段和玻璃化温度高于室温的刚性链段嵌段而成的依据聚氨酯材料的本身结构,可以分为体形与线形,一般由于所用原料官能团数目的不同,可以合成体形或线形结构的高分子,如当有机异氰酸酯和多元醇化合物均为二官能团时,即可得到线形结构得高聚物,若其中之一种或两种,部分或全部具有三个及三个以上官能团时则得到体形结构的聚合物,由于聚合物的结构不同,性能也不一样,利用这些性质,聚氨酯类聚合物可以用在橡胶、塑料、纤维、涂料、猫合剂、皮革、染整纺织等方面[1]。

纳米改性水性聚氨酯的研究进展

纳米改性水性聚氨酯的研究进展
第4 0卷第 8期 2 1 8月 00年
涂 料 工 业
P N &C AI T 0AT NG ND TR I S I US Y
Vo . No. 140 8 Au 201 g. 0
纳 米 改 性 水 性 聚 氨 酯 研 究 进 展 李金玲 王 宝辉 李 , , 莉 , 张钢 强’盖 翠 萍 杨 雪凤 邵 丽 英 隋 , , , , 欣 董 晶 ( .大庆石 油 学院 , 1 化 学化 工 学 院 , 黑龙 江 大庆 13 1 ; .大庆油 田有 限责任 公 司化 工 集 团 , 63 8 2 黑龙 江 大庆 135 ) 643
Re e r h Pr g e s o n — M o ii d W a e b r e Po y e ha e s a c o r s f Na o — d fe i r o n l ur t n
L il g ,W a gB o u iL ,Z a gGa g in G iC iig , iJni n n a h i,L i h n n qa g , a upn
学、 热学 、 电学 、 学 和力学 性 能等 得到显 著 提 高 磁
手 段 和 途径 , 最 有 前 途 的现 代 涂 料 研 究 品种 之~ 。 是
。纳 米
改性水性 聚氨酯 为涂 料向高性能化和 多功能化提供 了崭新 的
Ke  ̄l r y o ds: n na o—mo fe di d;wae bon oy r t a i t r r e p l u e h ne ;p o r s rges
混合原位 聚合生成 聚氨酯 SO 纳米复 合材料 。张帆 等川分别 i,
0 引 言
水性聚氨酯 ( U) WP 涂料 以无 毒 、 低污染 、 易损 伤被涂饰 不

水性聚氨酯胶粘剂改性研究进展

水性聚氨酯胶粘剂改性研究进展
中添加 的有机 金属催 化剂 与空气 中的氧产 生过 氧基
交联 改性是 通过 化学键 的形式 将线 型 的聚氨酯
大分子交联成网状 结构 , 将热塑型聚氨酯树脂转变
为热 固型树 脂 。按照 交联方 法 的不同 可 以分 为 内交 联法 和外交 联法 。
1 1 内交联 法 . 内交 联 法 合 成 的水 性 聚 氨 酯胶 粘 剂 为 网状 结






20 0 8年第 2 3卷 第 6期
20 8. 123 No. 0 Vo . 6
1 ・ 0
P L 0 YUR HAN ND T ET E I Us RY
水 性 聚氨 酯 胶 粘剂 改性研 究进 展
张 铭 胡 达 张孟雄 甘 光奉
( 长江 大学工程技 术 学院 摘
中图分 类号 :Q 4 3 4 2 T 3 . 3
文献标 识码 : A
文章 编号 :0 5—10 (0 8 0 0 1 0 10 9 2 2 0 ) 6— 0 0— 4
聚氨酯 ( U) 粘 剂 因具 有高 粘 接 强度 和 剥 离 P 胶 强度 , 异 的耐 冲击 、 优 耐低 温 、 耐油和 耐磨性 , 广泛 应 用于各个 行业 I。随着 人们 对 健康 和 环 保 意识 的 2 J 不 断增 强 , 一些 传 统 的溶 剂 型 聚 氨酯 胶 粘 剂产 品渐
方法 可 以提 高胶 膜 的性 能 , 由于 预 聚时 相对 分 子 但
质量较大 , 易引起乳化困难 , 不能合成 出高交联度 、
高 固含量 的水性 聚氨酯 乳液 。另一 种方 法是在 聚氨 酯大 分子链 中接枝 可 以反 应 的 2种 基 团 , 且这 2种
基 团在正 常情况 下不反 应 , 只有 当乳 液体 系 的温 度 、 p H值 发生改 变或受 到外 部 能量 ( 紫 外光 等 ) 用 如 作

水性聚氨酯在涂料领域广泛研究和应用

水性聚氨酯在涂料领域广泛研究和应用

水性聚氨酯在涂料领域广泛研究和应用0综述了水性聚氨酯涂料的主要特点和应用,介绍了防腐蚀水性聚氨酯涂料、防水水性聚氨酯涂料、防霉杀菌水性聚氨酯涂料、阻燃水性聚氨酯涂料、抗涂鸦水性聚氨酯涂料等功能性水性聚氨酯涂料的特点和研究进展,并指出了功能性水性聚氨酯涂料的热点研究方向。

关键词:水性聚氨酯涂料功能性涂料进展聚氨酯(PU)是由含羟基、羧基、氨基等官能团的化合物与含异氰酸酯基化合物反应得到的高分子化合物,分子主链中除含有许多重复的氨基甲酸酯键(-NHCOO-)外,还含有醚键、酯键、脲键、脲基甲酸酯键。

聚氨酯被誉为性能最优异的树脂,以其制得的涂料具有许多优异的性能,如高硬度、耐磨损、柔韧性好、耐化学品、附着力强、成膜温度低、可在室温固化等。

但是,传统的溶剂型聚氨酯涂料在制备和施工的过程中都需添加不少有机溶剂,对人类健康和环境造成危害。

此外,双组分聚氨酯涂料中游离的多异氰酸酯(如TDI)对皮肤、眼睛和呼吸道有强烈的刺激作用,长期接触会引起慢性支气管炎等疾病。

因此,随着人们环保意识的加强和各国环保法律法规对挥发性有机化合物(VOC)排放量的限制,水性聚氨酯的研究与开发日益受到重视.水性聚氨酯是以水为分散介质,聚氨酯树脂溶解或分散于水中而形成的二元胶态体系,以其制备的水性聚氨酯涂料中不含或含有极少量的有机溶剂。

水性聚氨酯涂料,不仅具有无毒无臭味、无污染、不易燃烧、成本低、不易损伤被涂饰表面、施工方便、易于清理等优点,还具有溶剂型聚氨酯涂料所固有的高硬度、耐磨损等优异性能[3],因而在木器涂料、汽车涂料、建筑涂料、塑料涂料、纸张涂层以及织物和皮革涂饰等许多领域得到了广泛的应用。

为了满足人们在生产和生活方面对具有新型功能的水性涂料的需求,近年来,人们通过对水性聚氨酯改性或添加助剂开发出了许多具有特殊物理和化学性质的水性聚氨酯涂料,提高了水性聚氨酯涂料的功能性,扩大了水性聚氨酯涂料的应用范围。

本文综述了几种功能性水性聚氨酯涂料的最新研究进展。

水性聚氨酯复合改性的研究进展

水性聚氨酯复合改性的研究进展

Re s e ar c h Pr o gr e s s on M ul t i - M o d i ic f a t i o n of W a t e r bor ne Po l y ur e t han e
S h e n g Li x i a ,Z h e n g S h u i r o n g ‘ 一, Wa n g Mi n ( 1 . D e p a r t me n t o f A p p l i e d C h e mi s t r y , C o l l e g e o f S c i e n c e , No t r h we s t e r n P o l y t e c h n i c a l U n i v e r s i t y , X i ’ a n 7 1 0 1 2 9 , C h i n a; 2 . N o r t h we s t e n r P o l y t e c h n i c a l
米粒子 复合 改性等 方法改性 水性 聚氨 酯方 面的研 究进展 , 并展 望 了未来水性 聚氨 酯复合 改性 的发展 方向。 关键词 : 水性聚氨酯 ; 复合 改性 ; 进展 中图分类号 : T Q 3 2 3 . 8 文献标识码 : A 文章编 号 : 1 0 0 1 . 3 5 3 9 ( 2 0 1 4 ) 0 2 . 0 1 2 0 . 0 4
1 20
第4 2卷 , 第2 期


2, No . 2
2 O 1 4

E NGI NEERI NG P LAS T I CS AP P LI CATI ON
Fe b .2 O 1 4
d o i : l O . 3 9 6 9  ̄ . i s s n . 1 0 0 1 - 3 5 3 9 . 2 0 1 4 . 0 2 . 0 2 8

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。

《水性聚氨酯防护型涂层的合成及改性研究》

《水性聚氨酯防护型涂层的合成及改性研究》

《水性聚氨酯防护型涂层的合成及改性研究》篇一一、引言随着现代工业的快速发展,对材料表面的防护性能要求越来越高。

水性聚氨酯防护型涂层因其优异的物理性能、化学性能和环保性能,在众多领域得到了广泛应用。

本文旨在研究水性聚氨酯防护型涂层的合成及改性方法,以提高其性能并拓宽其应用范围。

二、水性聚氨酯防护型涂层的合成1. 原料选择水性聚氨酯防护型涂层的合成主要原料包括多元醇、异氰酸酯、催化剂、扩链剂、溶剂等。

其中,多元醇和异氰酸酯是合成聚氨酯的主要原料,选择合适的原料对涂层性能具有重要影响。

2. 合成过程水性聚氨酯的合成过程主要包括预聚体的制备、扩链反应及水性化等步骤。

首先,将多元醇与异氰酸酯进行预聚反应,生成预聚体;然后加入扩链剂和催化剂进行扩链反应;最后将产物分散于水中,形成水性聚氨酯分散液。

三、水性聚氨酯防护型涂层的改性研究1. 物理改性物理改性主要包括添加填料、改变涂层结构等方法。

通过添加具有特定功能的填料,如纳米材料、陶瓷粉末等,可以提高涂层的硬度、耐磨性、耐候性等性能。

此外,通过改变涂层结构,如调整涂层的厚度、孔隙率等,也可以提高其防护性能。

2. 化学改性化学改性主要通过引入新的官能团或改变聚氨酯分子链的结构来提高涂层的性能。

例如,通过引入具有优异防腐性能的官能团,可以提高涂层的耐腐蚀性能;通过改变分子链的柔韧性,可以提高涂层的柔韧性和附着力。

四、实验方法与结果分析1. 实验方法采用不同的合成工艺和改性方法,制备一系列水性聚氨酯防护型涂层样品。

通过实验测试其性能,如硬度、耐磨性、耐候性、耐腐蚀性等。

同时,利用现代分析手段,如红外光谱、扫描电镜等,对涂层的结构进行表征。

2. 结果分析实验结果表明,通过合理的合成工艺和改性方法,可以显著提高水性聚氨酯防护型涂层的性能。

例如,添加纳米材料可以显著提高涂层的硬度和耐磨性;引入具有优异防腐性能的官能团可以显著提高涂层的耐腐蚀性能。

此外,通过调整涂层的结构,如改变孔隙率或厚度,也可以实现对其性能的优化。

水性聚氨酯功能性研究进展

水性聚氨酯功能性研究进展
道 最 多的方法是聚 氯酯掺杂 锂盐 ,大 部分 W U电解质都是 P
聚 氯酯乳液 ,经热质量 分析 和 1 d小白 鼠皮 下植入观察 体 系完全是靠 主链侧 基一c 0上 的离子 导 电 ,而 这种离子 9 0 表明 ,该复 合乳液具有 良好的热稳 定性和 生物 相容性 。 酯 ( N  ̄P 纳米复合材料 ,通过 对纳米碳管进 行修饰 , C T U)
的需 求 ,以及科 技水平的进 步 ,近 年来 ,人们 开发 出了众 多带 有特 殊物理化学 性质 的水性聚 氨酯材料 ,或将水性 聚
氨酯用于 制备功 能高分子材 料 ,提高 制品的功 能性 ,扩 大
了水性聚 氨酯的 应用范围 。本 文综 述 了水性聚氯酯 在合 成
聚氨酯 具有 良好 的机械 能 ,拉 伸强度 为(. ±1 5 的利用 率 ,而且可 为聚氯酯 工业提供 廉价 的原料 来源 , 减少 对石油 产品的依 赖性 , 降低成 本 ”。
0 引 言
同时 ,这类 聚氯酯材 料是可 生物 降解 的 ,利用微 生物的降
随着环保法 律法规的健 全和人 们环保意识 的加 强 ,聚 解作 用 ,可 以消除废 旧聚氨酯材 料带来 的环境 问题 。在生 氨酯 材料的 水性 化 日益 受到重视 ,水性聚氨酯 的研 究与开 物 降解 时 ,聚 氨酯大 分子链会 因天然高分 子被微 生物降解
发具 有重要的应 用价 1I2 功能 高分子是 指对物质 、 直 3 o 能量 而 断裂 ,这不仅 会导致聚 氦酯分 子量 下降 ,而且生成 了容 和信息具 有传输 、转 换或贮存 作用 的高 分子及其 复合材 料 易 受到微生 物攻击 的链段和 弱键 ,有利于 大分子链被 氧化
。” 。

随着在 生产和 生活方 面对具 有新型 功能 的聚合 物材 料

水性聚氨酯的交联改性研究进展

水性聚氨酯的交联改性研究进展

的交联改性方法 , 包括内交联改性水性聚氨酯、外
交联 改性 水性 聚 氨酯 及其 作用 机理 ; 述 了近年 来 综 国 内外最 新研 究进展 , 旨在 加深 人们 对 水性 聚氨 酯
的研 究 了解 。
剂 D s o u - 3) 一种 多异氰 酸酯) em d r N 3 [( ( ] 合成 了具有 内交联

等利 用功 能性 定支化度和 交联度的水性聚氯 酯产品。韩文松 用酒 在 交联 基团的单组 分水性聚氨酯 。王 爱东! 等
0 -l l l

拂 _ C ans ei otg Rvw i e
单体双丙酮丙烯酰胺与二乙醇胺进行迈克尔加成 ,合成 了
11 二甲基一 一 ,一 3 丁酮 ) 丙酰胺 ,采用这种扩链剂将酮羰
多异氰酸酯和扩链剂 。在制备聚氨酯预聚体 时 ,采 用少量 肼 交联 反应 已被广 泛用 于制备 室温 固化 的单组 分水性 聚 三 ( 官能度 的聚醚或聚酯 多元醇替代低聚 物二元醇或采 氨酯。 目前 最常用到的含羰基单体是双丙酮丙烯酰胺 ,含 多) 用三 ( 官能度的异氰酸酯 替代部分二异氰 酸酯为原料 , 多) 酰肼基 团的化 合物主要是己二酸二酰肼。制备时一般先将 或使 用少量小分子三 元醇 ( 如三羟 甲基丙烷 、三乙醇胺 ) 作 双 丙酮 丙烯酰胺 引入到聚氨酯预聚体 中,待预聚体 中和后 为扩链剂 ,就可 以向聚氨酯分子 中引入 内交 联 ,得 到具 有 进 行乳化分 散时向水相 中加入己二酸二酰肼 ,合成具有潜
存在 ,属于单组分水性聚氨酯范畴。 中性或者弱酸 弱碱条件下 ,乳液 中水的存在抑制 了其反应
的进行 ,两者可以稳定共存 。在成膜过程 ,随着涂膜 中水
11 多官 能度 支化 交联 .

辐照水性聚氨酯的复合改性研究与应用进展

辐照水性聚氨酯的复合改性研究与应用进展

子 , 3 引发材料 中带 不饱 和双 键 的化 合物 发生 聚 j
合 。但 目前 辐 照 WP U主 要 是 射 线 ( o 0 辐 照 C- ) 6 合 成 聚氨酯 高 分子乳 液 和 紫 外 光 ( V) U 固化 聚 氨 酯 涂 料 。辐 照交联 WP U未 经 复 合 改性 仍 存 在 初 粘 力
从 3 . y/ m降 到 2 . y / m, 9 8d n c 95d n c 而且 P M D S的加
烯酸甲酯( M ) M A 混合单体降低体系粘度; 经过机械
乳化 、 中和 、o6 射 聚合 , 得 了水 性 聚 氨 酯一 C -0辐 制 丙 烯酸酯 ( U 复合 乳 液 。 以 C - P A) o6 0辐射 聚合 制备 的 丙烯 酸酯 改性 WP 比化 学 聚合 法具 有 明显 的优 势 , U 其乳液平均粒 径 由 135n 降至 10n 乳 液 固体 4. m 0 m, 质量分 数 由 3.% 提 高至 3.% ; 的拉 伸强 度 由 75 86 膜 1. a 高至 l. P , 的吸水率 由 74 53MP 提 83M a膜 .%降至 56 , .% 热分解温度 由 30℃升高 到 30℃ 。 2 8
C -0辐 射装 置 实施 乳 液 聚 合 , 有 不 需 要 外 o 6 具
加 引发 剂 , 需要 加 热 , 不 引发 速 度 连续 可 控 的特 点 。 由于辐 射法 在产 品质 量 和生产 成本两 个方 面均 比化
性, 由于经 辐 照后 WP U涂 料不 仅 提 高 了交 联 度 , 而 且不 含溶 剂或 只含 少 量 的 惰性 稀 释 剂 , 有 对 环 境 具
1 0 和聚 醚二元 醇为原 料制 备 WP 然后 以原 位 聚 0) U,

“环氧树脂改性水性聚氨酯”资料汇总

“环氧树脂改性水性聚氨酯”资料汇总

“环氧树脂改性水性聚氨酯”资料汇总目录一、木质素基环氧树脂改性水性聚氨酯的制备及其性能研究二、环氧树脂改性水性聚氨酯胶粘剂的合成研究三、环氧树脂改性水性聚氨酯的合成研究四、丙烯酸树脂—环氧树脂改性水性聚氨酯的研制五、环氧树脂改性水性聚氨酯乳液的制备与研究木质素基环氧树脂改性水性聚氨酯的制备及其性能研究随着环保意识的日益增强,水性聚氨酯作为一种环境友好型的高分子材料,在许多领域得到了广泛的应用。

然而,水性聚氨酯的耐水性、耐化学腐蚀性等性能仍有待提高。

为了改善这些性能,研究者们开始探索如何将木质素基环氧树脂应用于水性聚氨酯的改性中。

木质素基环氧树脂的制备主要分为两个步骤:首先是木质素的预处理,包括去除杂质和降低极性;其次是环氧化的过程,通过氧化剂将木质素转化为环氧树脂。

制备得到的水性聚氨酯,其制备方法主要包括聚合物合成和乳化两个步骤。

将木质素基环氧树脂与水性聚氨酯进行混合,再通过乳化剂的作用形成稳定的水性分散体。

改性后的水性聚氨酯在物理性能、耐水性、耐化学腐蚀性等方面均有所改善。

这主要归功于木质素基环氧树脂的优良性能,如良好的耐热性、耐化学腐蚀性和绝缘性等。

木质素基环氧树脂的引入还提高了水性聚氨酯的粘附力,使其在复合材料、涂料等领域有更广泛的应用前景。

通过对木质素基环氧树脂改性水性聚氨酯的制备及其性能研究,我们发现这种改性材料具有良好的环保性能和优异的物理性能,有望成为未来水性聚氨酯的重要发展方向。

然而,如何实现木质素基环氧树脂与水性聚氨酯的均匀混合,以及如何在保持材料性能的同时降低生产成本,仍是需要进一步研究的问题。

环氧树脂改性水性聚氨酯胶粘剂的合成研究随着环保意识的日益增强,水性聚氨酯胶粘剂因其无毒、无污染的特性,在许多领域得到了广泛应用。

然而,纯水性聚氨酯胶粘剂往往存在粘附力低、耐水性差等缺点,限制了其应用范围。

为了改善这些性能,环氧树脂改性水性聚氨酯胶粘剂成为了研究的热点。

本文旨在探讨环氧树脂改性水性聚氨酯胶粘剂的合成方法及其性能。

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改性水性聚氨酯研究进展
改性水性聚氨酯研究进展
摘要:介绍了几种水性聚氨酯化学改性研究进展,包括环氧树脂、丙烯酸树脂、有机硅烷等二元共聚改性及两种以上树脂的三元共聚改性的研究状况。

展望了水性聚氨酯化学改性的发展趋势。

关键词:水性聚氨酯;改性;共聚
中图分类号:TU74 文献标识码:A 文章编号:
0 前言
聚氨酯(polyurethane)是聚氨基甲酸酯的简称,是在聚合物内含有相当数量氨酯键的高分子化合物。

水性聚氨酯(WPU)是以水代替有机溶剂作为分散介质的二元胶态体系,它不含或含有少量有机溶剂,具有不燃、无毒无污染、节省能源、操作加工方便等优点,同时保留了传统溶剂型聚氨酯的一些优良胜能,如良好的耐磨性、柔韧性、耐低温性和耐疲劳性等。

单一的聚氨酯乳液尚存在自增稠性差、固含量低、乳胶膜的耐水性差、光泽性较低、涂膜的综合性能较差等缺点。

但是,PU预聚体中的-NCO基团具较强的活性,能与羟基、氨基、乙烯基等基团反应,这就为研究者通过改性来提高WPU涂料的综合性能提供了可能,促使广大的科研工作者对水性聚氨酯涂料进行各种改性研究,以扩大其应用范围。

水性聚氨酯改性的方法有物理共混和化学共聚两种形式:共混是将具有互补特性的两种或多种树脂混合在一起,存在的最大问题是混容稳定性差;共聚是通过在体系中引入各种功能性的成分,合成具有特殊性能的复合乳液,因乳液的稳定性好而具实用性。

目前,PU与羧甲基纤维素、聚乙烯醇、醋酸乙烯、丁苯橡胶、环氧树脂、聚硅氧烷和丙烯酸酯的复合乳液均有研究,其中后三类复合乳液因在功能上与水性聚氨酯具有互补性,尤其对聚氨酯涂层的耐水性及硬度、强度等力学性能的改善较为显著,因此,研究最为活跃。

1 环氧改性水性聚氨酯
环氧树脂具有许多优良的性能,如机械强度高、粘附力强、成型收缩率低、化学稳定性好、电绝缘性好、热稳定性好等特点,广泛应用与涂料行业。

由于环氧树脂的羟基与聚氨酯反应时可以将支化点引入聚氨酯主链,使之部分形成网状结构,因此环氧改性聚氨酯(EPU)乳液在提高涂膜的附着力、抗张强度、耐水性和耐溶剂性等方面作用明显。

2 丙烯酸酯改性水性聚氨酯
聚丙烯酸酯(PA)乳液具有较好的耐水性、物理机械性能和耐候性能,故PU和PA在性能上具有互补性。

丙烯酸酯类化合物对水性聚氨酯的共聚改性是将PA加入PU乳液中,再通过引发剂进行自由基聚合而制得的复合乳液(PUA)。

其制备方法主要有以下几种方式[1]:①PU 乳液和PA乳液共混,外加交联剂进行共聚形成PUA复合乳液;②先合成PU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;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PUA共聚乳液。

3 有机硅改性水性聚氨酯
有机硅分子中既含有机基团,又含无机硅原子,具有较低的表面能,常用它作为有机介质和无机介质的偶联剂。

它在涂膜中向表面富集,赋予这些经过有机硅改性的涂膜优良的耐水性、耐候性、耐酸碱性、耐高低温性能和良好的机械性能,因而得到了广泛的研究与应用。

但要实现有机硅与聚氨酯共聚改性,有机硅分子链上必须含有能与异氰酸酯中的NCO基反应的活性基团,如羟基、氨基、乙烯基、环氧基等。

羟基硅烷常作为羟基组分部分或全部代替聚二醇参与聚氨酯预聚体的合成,在预聚物分子链上引入Si-O键;氨基硅烷以双氨基硅烷应用最多,通过与预聚体的扩链反应而引入到聚氨酯乳液中;环氧硅烷则作为外交联剂通过与水性聚氨酯链的羧基或羧基季铵盐反应,以
达到改性的目的。

4 复合改性水性聚氨酯
对水性聚氨酯仅仅采用一种物质对其改性,其性能不能满足多方面的需求。

由于环氧树脂具有高模量、高强度和耐化学性好等优点,丙烯酸酯具有较好的耐水性、耐候性,有机硅则有较好的透气性、耐水性,耐低温性尤佳。

因此在实验中如何将这些优点有机的结合在一起,取长补短以提高水性聚氨酯的综合性能,这对WPU的改性研究提出了更高的要求。

在二元共聚改性的基础上,有不少研究者对三元共聚改性进行了卓有成效的研究,尤其是用环氧树脂、丙烯酸酯、有机硅三种改性物,两两交叉结合对水性聚氨酯的改性研究成为近期的研究热点。

华南理工大学的一批研究人员对环氧-丙烯酸-聚氨酯杂合乳液
的合成进行了较深入的研究。

如黄洪等人[2]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(WPU),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。

傅和青等人[3]以三羟甲基丙烷 (TMP)为交联剂,先用环氧树脂改性聚氨酯(PU),得到环氧树脂改性的水性聚氨酯(WPUE)分散体,然后加入甲基丙烯酸甲酯(MMA)和引发剂偶氮二异丁腈(AIBN),通过自由基乳液聚合得到聚氨酯-环氧树脂-丙烯酸酯 (WPUEA)杂合分散体。

实验结果表明,选用
E20环氧树脂,当-NCO/OH总摩尔比为1.2~1.5,TMP的添加量为 4~8%,E20添加量为4~6%,MMA添加量为1O~3O%时得到WPUEA杂合分散体性能较佳,所得到的水性WPUEA杂合分散体的涂膜硬度为0.73,光泽度达到85,表干时间为30min,冻融循环大于5,同时耐水性和耐溶剂性均得到提高。

在环氧-有机硅改性水性聚氨酯方面,广州珠江化工集团公司科
研者以 E-20环氧树脂和r-氨丙基三乙氧基硅烷(A1100)为改性材料,制得由聚醚二元醇、甲苯二异氰酸酯、二羟甲基丙酸为基础原料
的水性聚氨酯胶粘剂。

该剂除具有无毒、不易燃、环境友好及成本低等优点外,其综合质量性能高为显著特征。

该剂外观为稳定性强的半透明(乳白)液体,粘度值 31~35mPa.s,耐水煮(90℃)性强,剥离强度1.35~3.05MPa,拉伸剪切强度1.85~4.81MPa[4]。

张晓镭等[5]采用丙烯酸树脂(PA或PAr)、有机硅对水性聚氨酯进行改性,合成了一种有机硅丙烯酸聚氨酯聚合物。

探讨了各种合成条件,如反应温度、NCO/0H值、引发剂浓度、-COOH用量、有机硅用量等因素对反应的影响。

李伟等人[6]以聚酯多元醇、异佛尔酮二异氰酸酯、甲基丙烯酸甲酯等为原料,合成了水性聚氨酯丙烯酸乳液,加入含侧氨基和不饱和双键的有机硅氧烷进行扩链改性,得到了一系列有机硅改性的聚氨酯丙烯酸乳液。

该乳液形成的涂膜接触角更大、附着力更强、具有更好的耐水性,但硬度稍有下降。

5 结语
当前的水性聚氨酯改性研究,更多的是利用环氧树脂、丙烯酸酯、有机硅的固有特性,针对水性聚氨酯的耐水性、硬度和拉伸强度等性能予以改善和优化,效果较为明显,水性聚氨酯未来的研究应是对其综合性能的提升,包括以下几个方面:
1)发现并运用其它高分子材料对水性聚氨酯进行改性提高综合性能,如有机氟。

现有的丙烯酸树脂、环氧树脂、有机硅等材料对其改性的研究将会进一步发展,且这种两种树脂间的复合优化将会扩展到三种、四种树脂间进行,从而充分发挥各种树脂的性能优势,克服其固有缺陷。

2)提高固含量和固化成膜速度。

当前的水性聚氨酯产品固含量一般在20-40%,成膜收缩率大,固化时间长。

固含量提高至50%以上,且贮存稳定性好的水性PU将是未来水性PU的研究方向。

此外研究新的固化工艺,通过在水性PU中加入引发剂,在辐射源照射下实现常温快速固化将有利于水性PU的工业化推广。

3)尽量减少溶剂用量,最终达到无溶剂,生产出真正的“绿色产品”。

目前在水性聚氨酯制备中,为调节粘度添加了一定量溶剂,从而带来污染。

为此,可通过选择合适的原料、完善工艺、配方等,
控制聚合物粘度;通过加入反应型稀释剂消除有机溶剂单体的存在。

参考文献:
[1] 周盾白,贾德民,黄险波.水性胶粘剂的应用及研究进展[J].化学与粘合,2006,28(4):248-252
[2]黄洪,傅和青,邓艳文等.环氧树脂与丙烯酸酯复合改性水性聚氨酯的合成研究[J].高校化学工程学报,2006,20(4):583-587
[3]傅和青,黄洪,张心亚等.聚氨酯-环氧树脂-丙烯酸酯杂合分散体的合成[J].化工学报,2007,58(2):495-500
[4]王沛喜.水性聚氨酯胶粘剂[J].中国胶粘剂,2006,15(3):22
[5]张晓镭,李海燕,杨德瑞.有机硅丙烯酸聚氨酯三元共聚乳液的研究[J].中国皮革,2003,32(23):5-7
[6]李伟,胡建青,涂伟平.有机硅改性聚氨酯-聚丙烯酸酯乳液的研究[J].涂料工业,2007,37(7):36-38
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