实验水性聚氨酯的制备
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，WPU）是一种以水为分散介质的聚氨酯树脂。
相比于传统的有机溶剂型聚氨酯树脂，水性聚氨酯具有环保、无毒、低挥发性、易操作以及涂膜性能优良等特点。
因此，在目前的涂料、胶黏剂、纺织品等领域得到了广泛的应用。
水性聚氨酯的制备方法主要有两种：溶剂法和水分散法。
溶剂法是先将聚合物和有机溶剂混合，然后加入异氰酸酯单体进行反应，最后除去有机溶剂得到产品。
溶剂法制备的水性聚氨酯具有分散性好、颗粒细、粘度低等特点。
而水分散法是利用乳化剂或分散剂使聚合过程发生在水中，再通过蒸发水分形成聚氨酯分散体，最后通过过滤去除杂质得到产品。
水分散法制备的水性聚氨酯无需有机溶剂，更加环保。
1.交联改性：通过引入交联剂，如多异氰酸酯、多醇等，使聚氨酯形成三维网络结构，增强其耐磨性、耐化学品性、耐温性等性能。
2.聚合物分散法：将其他合成树脂或聚合物分散到水性聚氨酯中，形成复合体系，提高涂膜的性能，如增强耐候性、耐刮擦性、硬度等。
3.功能性改性：在水性聚氨酯体系中引入改性剂，如改善流平性和润湿性的表面活性剂、增强抗静电的导电剂等，以增强涂膜的特殊性能。
4.纳米增强：通过引入纳米颗粒，如氧化锌、氧化硅等，以增加涂层的硬度和耐用性。
5.共聚改性：将其他具有特殊功能的单体引入水的聚氨酯反应体系中，并进行聚合，以获得具有特殊性能的共聚物。
综上所述，水性聚氨酯作为一种环保、优良性能的树脂，广泛应用于各个领域。
通过不同的改性方法，可以进一步提高水性聚氨酯的性能，满足不同应用领域的需求。
随着技术的进步，水性聚氨酯的制备方法和改性方法也将不断创新和发展。
水性聚氨酯的一个配方
水性聚氨酯的一个配方
环氧树脂工业级国产NMPAN- 甲基-2-吡咯烷酮分析纯国产Acetone丙酮分析纯国产DEG一缩二乙二醇分析纯国产去离子水自制实验装置反应装置：三口烧瓶、回流冷凝管、滴液漏斗、温度计搅拌装置：单相串联电动搅拌机搅拌桨，自制高速分散机，进口加热装置：电炉、触点温度计、加热锅检测仪器NDJ-1 型旋转黏度仪，国产Nicolet MAGNA-IR550 型红外光谱仪，进口MINITEST 测厚仪，德国XLL-100A 型拉力试验机，国产AG-I 电子万能实验机，进口涂膜附着力测定仪，QF2-Ⅱ，天津实验机厂涂膜柔韧性测定器，QTX-1, 天津实验机厂涂膜冲击试验器，
R1J3-3K1，天津材料试验厂涂膜杯突试验器，QBU-60，日本偏光显微镜，OLYMPUS BX51，进口表面张力测定仪，dataphsics DCAT21，进口实验原理水性聚氨酯的制备一般包含两个主要步骤：（1）由低聚物多元醇与异氰酸酯类化合物，形成高分子量的聚氨酯或中高分子量的聚氨酯预聚体；（2）在剪切力作用下于水中分散。
利用二羟甲基丙酸对预聚物进行亲水改性，在聚氨酯分子链上引入离子基团，使其实现自乳化，得到贮存稳定、性能良好的水性聚氨酯。
水性聚氨酯的合成概述将甲苯二异氰酸酯装入配有温度计、搅拌器1L 的三口烧瓶中，向烧瓶中滴加聚醚多元醇和二羟甲基丙酸，于70-80℃左右反应约3 小时，反应过程中可用丙酮调节体系的黏度。
最后用正二丁胺法滴定异氰酸根的浓
度。
所得的亲水改性聚氨酯预聚体用一缩二乙二醇扩链约1-2 小时，最后降温至室温，用溶有三乙胺的去离子水在高速分散机上乳化，可得到淡黄色、半透明的水性聚氨酯分散体。
《水性聚氨酯-纳米SiO2复合材料制备及老化性能研究》
《水性聚氨酯-纳米SiO2复合材料制备及老化性能研究》篇一水性聚氨酯-纳米SiO2复合材料制备及老化性能研究一、引言随着科技的不断进步，复合材料在众多领域得到了广泛的应用。
其中，水性聚氨酯/纳米SiO2复合材料因其优异的物理性能和良好的环境适应性，成为了当前研究的热点。
本文旨在研究水性聚氨酯/纳米SiO2复合材料的制备过程及其老化性能，以期为该类材料在实际应用中提供理论依据。
二、材料制备1. 材料选择本实验选用水性聚氨酯树脂、纳米SiO2以及适量的溶剂等为原料。
其中，水性聚氨酯树脂具有良好的成膜性、粘结性和耐候性；纳米SiO2则因其优异的物理性能和化学稳定性，常被用于复合材料的增强。
2. 制备过程将水性聚氨酯树脂与溶剂混合，充分搅拌至均匀后，加入纳米SiO2进行共混。
通过调节共混比例、温度和搅拌速度等参数，制备出不同配比的复合材料。
随后，将复合材料进行真空脱泡处理，以消除材料中的气泡。
最后，将脱泡后的复合材料涂布于基材上，干燥后得到所需的复合材料。
三、性能测试1. 力学性能测试通过拉伸试验测试复合材料的拉伸强度、断裂伸长率和硬度等力学性能指标。
结果表明，随着纳米SiO2含量的增加，复合材料的力学性能得到显著提高。
2. 热稳定性测试采用热重分析仪测试复合材料的热稳定性。
结果表明，纳米SiO2的加入可提高复合材料的热稳定性，有效延缓了材料的热降解过程。
3. 老化性能测试通过人工加速老化试验，模拟复合材料在自然环境中的老化过程。
通过对比老化前后复合材料的性能变化，评估其老化性能。
四、老化性能研究1. 老化过程及机理在人工加速老化过程中，复合材料表面逐渐出现裂纹、变色等现象。
通过分析老化过程中的化学变化和物理性能变化，发现纳米SiO2的加入可有效延缓复合材料的老化过程。
这主要归因于纳米SiO2的优异性能和良好的分散性，使得复合材料在老化过程中具有更好的稳定性和耐候性。
2. 老化性能评价通过对比不同配比复合材料的老化性能，发现纳米SiO2含量较高的复合材料在人工加速老化试验中表现出更好的性能稳定性。
水性聚氨酯合成方法
水性聚氨酯合成方法
水性聚氨酯的合成方法有以下几种：
1. 预聚体法：将聚醚二元醇、聚酯二元醇或聚碳酸酯二元醇、异佛尔酮二异氰酸酯、MDI和二元胺加入反应釜中进行反应合成。
2. 两步法：在室温下，异佛尔酮二异氰酸酯与二元醇先反应生成丁二醇二异氰酸酯（BDI），然后在水中加入BDI，再加入二元胺，进行反应，生成聚合物。
3. 水解法：将异氰酸酯和二元醇溶于有机溶剂中，在水中加入碱性水解剂，水解产生出无机盐和聚氨酯，然后再加入二元胺调整pH值，使聚合物变为水溶性。
4. 无溶剂法：在二元醇、二异氰酸酯和催化剂的催化下，进行聚合反应，生成水性聚氨酯。
以上是水性聚氨酯的几种常见的合成方法。
不同方法的步骤和条件有所不同，需要根据具体情况选择合适的方法。
水性聚氨酯的合成
水性聚氨酯树脂和其他树脂一样, 其最终制品的性能是由内部结构决定的。
阳离子型水性聚氨酯是将叔胺官能团引入到聚氨酯的大分子中而制得的。
通常用含叔胺基的二醇作扩链剂, 用烷基化剂或合适的酸进行季铵化而得到离子基团。
和普通的聚氨酯一样可用不同种类的多元醇、不同结构的二异氰酸酯、不同类型的扩链剂、不同类型的中和剂和采用不同的合成方法进行合成。
阳离子型水性聚氨酯的骨架上带有阳离子基团, 这就使其具有了一些独特的性能, 在皮革、涂料、胶粘剂、纺织和造纸等领域有着较好的应用。
此外, 阳离子水性聚氨酯对水的硬度不敏感, 且可以在酸性条件下使用。
因此, 开发出性能优异的阳离子水性聚氨酯, 其市场前景非常广阔。
1 阳离子水性聚氨酯的合成 1.1 合成机理合成阳离子水性聚氨酯时, 一般通过两种途径引入阳离子。
一是用卤素元素化合物引入阳离子,该机理先将聚醚或者聚酯二醇与二异氰酸酯制成预聚体, 加入溶剂降低粘度后, 加入卤素元素化合物( 如2,3-二溴丁二酸) 扩链, 然后再加入溶剂降低粘度, 加入三乙胺季铵化, 搅拌离子化, 将离子化后的PU 分散到水中, 高速剪切乳化, 最后蒸除溶剂。
该机理的季铵化是SN2(亲核取代反应) 二是用叔胺化合物引入阳离子, 该机理首先将聚醚或者聚酯二醇与二异氰酸酯制成预聚体, 加入溶剂降低粘度后, 用叔胺化合物( 如N- 甲基二乙醇胺) 扩链, 再加入溶剂降低粘度, 然后加入离子化试剂如乙酸, 搅拌离子化。
将离子化后的PU 分散到水中, 高速剪切乳化, 最后蒸除溶剂。
该机理的季铵化是酸碱中和。
1.2 合成方法阳离子水性聚氨酯的合成与阴离子水性聚氨酯的合成最大的不同就是阳离子水性聚氨酯需加酸成盐, 因此一般不在水中用胺扩链, 所以阳离子水性聚氨酯一般不用阴离子水性聚氨酯常用的预聚体混合法。
从国内外近年来的研究来看, 阳离子水性聚氨酯的合成主要有熔融法和丙酮法。
熔融法是无溶剂制备水性聚氨酯的重要方法。
水性聚氨酯制备工艺流程
水性聚氨酯制备工艺流程
水性聚氨酯（Waterborne Polyurethane）是一种环保型的涂料，广泛应用于家具、汽车、建筑、包装等领域。
下面介绍水性聚氨酯的制备工艺流程。
首先，准备原料。
水性聚氨酯的制备需要以下原料：聚醚多元醇、聚酯多元醇、异免分散剂、链延长剂、溶剂和助剂等。
第二步，制备预聚体。
将聚醚多元醇、聚酯多元醇和异免分散剂按照一定比例混合加热，加入催化剂进行反应，形成预聚体。
第三步，加入链延长剂。
将预聚体加热至一定温度，再加入链延长剂，如乙二胺等，进行链延长反应。
链延长剂的选择应根据所需产品的性能要求。
第四步，添加溶剂和助剂。
将制得的聚氨酯溶于溶剂中，并适量添加助剂，如消泡剂、增稠剂和防霉剂等，以提升产品的性能。
第五步，调整pH值。
通过添加酸碱调节剂，调节溶液的pH 值，使其处于适宜的范围内，一般为8-9。
第六步，过滤和检测。
将制备好的水性聚氨酯涂料进行过滤处理，去除其中的杂质，确保产品质量。
同时，进行相应的检测，如粘度、固含量和粒径等。
第七步，包装和储存。
将制备好的水性聚氨酯涂料装入适当的
容器中，密封保存。
在储存过程中，应避免阳光直射和高温环境，以防止涂料的质量受到影响。
总结起来，水性聚氨酯的制备工艺流程包括原料准备、制备预聚体、加入链延长剂、添加溶剂和助剂、调整pH值、过滤和检测、包装和储存等步骤。
在制备过程中，需要注意控制各个环节的条件，保证产品的质量和性能。
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。
水性聚氨酯胶粘剂的制备方法
水性聚氨酯胶粘剂的制备方法随着科学技术的进步，以及环保相关法律法规的要求趋严，环境友好型胶粘剂的研发日益受重视。
环境友好型胶粘剂除了要求对材料的粘接具有牢固性、持久性和柔软性之外，还必须要具环保性，并对不同材质具兼容性，以确保成品的质量。
水性聚氨酯胶粘剂与无溶剂型聚氨酯胶粘剂为环境友好型胶粘剂最主要的两种类型，此外，环境友好型胶粘剂还包括乳状/分散胶粘剂、反应型胶粘剂以及天然聚合体胶粘剂等类型。
无溶剂型聚氨酯胶粘剂一般称作热熔型聚氨酯胶粘剂，其100%由热塑性树脂组成，不含任何水分或溶剂，在熔融状态下可以流动，并在冷却后具有粘结性能，可方便用于自动化生产过程，生产效率高，而且不产生任何环境污染，不对人类造成毒害。
由于普通接触型热熔胶对被粘材质表面浸润性差，已被证实不能普遍适用于外底的粘合，因此，人们开始对反应型热熔胶粘剂进行开发研究，经过近几年的努力，现在已开发出低粘度且在适宜温度条件下能够应用的产品。
反应型热熔胶借助水份或热作用进行交联，从而达到较好的粘合强度。
使用无溶剂反应型聚氨酯热熔胶要配套专门涂胶设备，且操作工艺条件较严格，因此，推广应用有一定的难度。
水性聚氨酯胶粘剂不含异氰酸酯基团，而含有羧基、羟基等基团，在适宜条件下，例如在水性异氰酸酯存在时，可使胶粘剂的分子产生交联反应。
大多数水性聚氨酯胶粘剂是靠分子内极性基团产生的内聚力和粘附力进行固化的。
水性聚氨酯具有极性基团，如氨酯键、脲键以及离子键等，因此，对许多合成材料，尤其是极性材料、多孔性材料均具有良好的粘接性。
与溶剂型聚氨酯胶粘剂相比，水性聚氨酯胶粘剂没有溶剂臭味、无毒、无污染，且具有操作方便、残胶易清理、固体含量高以及贮运安全方便等优点，但水性聚氨酯胶粘剂的干燥时间较长，干燥温度较高，且干燥工艺条件的要求也极为严格，以保证水份能够挥发彻底。
水性聚氨酯胶粘剂对基材的润湿能力差，且胶粘剂中的水溶性高分子增稠剂会使其耐水性降低，此外，目前尚未开发出配套使用的水性表面处理剂（处于实验室研究阶段），仍需使用溶剂型表面处理剂，因此，即使使用水性聚氨酯胶粘剂，目前仍不能做到完全根除有机溶剂。
水性聚氨酯的制备及改性方法
水性聚氨酯的制备及改性方法
一、水性聚氨酯的制备方法：
1.原位聚合法：通过在聚醚、聚酯等官能化的基料中，加入异氰酸酯类化合物，经过聚合反应形成水性聚氨酯。
2.分散聚合法：将异氰酸酯类物质预分散于水中，再与聚醚、聚酯等官能化的基料发生反应，形成水性聚氨酯。
二、水性聚氨酯的改性方法：
1.溶剂改性：将溶解介质（如乙醇、丙酮等）加入到水性聚氨酯中，通过调整溶解度和离子强度，改变聚氨酯的粘度、干燥速度等性能。
2.聚合物改性：将其他合成树脂（如丙烯酸乳液、聚酯树脂等）与水性聚氨酯混合进行共聚反应，以改善聚氨酯的力学性能、耐热性等性能。
3.环氧树脂改性：将环氧树脂加入水性聚氨酯中，通过交联反应，提高聚氨酯的耐磨性、耐溶剂性和耐冲击性。
4.硅橡胶改性：将硅橡胶加入水性聚氨酯中，形成混合胶，可以提高聚氨酯的耐候性、耐油性和抗拉强度。
5.纳米填料改性：引入纳米颗粒（如纳米二氧化硅、纳米氧化铁等）到水性聚氨酯中，通过增加界面层面，提高聚氨酯的力学性能、耐磨性和耐腐蚀性。
三、水性聚氨酯的应用领域：
1.涂料与胶粘剂：水性聚氨酯可以用于木材涂料、金属涂料、塑料涂料、地板涂料、汽车涂料等领域。
2.印刷油墨：水性聚氨酯可以用于纸张印刷油墨、塑料印刷油墨等领域。
3.纤维与皮革：水性聚氨酯可以用于纺织面料的涂层、皮革的涂层和胶粘剂等领域。
4.胶黏剂与密封剂：水性聚氨酯可以用于建筑胶黏剂、汽车密封剂、电子胶黏剂等领域。
5.防腐与防护：水性聚氨酯可以用于防水涂料、防腐涂料、建筑涂料等领域。
总之，水性聚氨酯的制备及改性方法多种多样，可以根据不同需求和应用领域进行选择和调整，以获得理想的性能和性质。
《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。
水性聚氨酯粘合剂配方
汽车内饰材料用聚氨酯粘合剂原料甘油己二酸乙二醇TDI一缩乙二醇蓖麻油三羟甲基丙烷涂-4粘度计、40吨塑封热压机、电子万能实验机、红外灯、鼓风干燥箱、热压成型模具。
制法(1)支化聚酯的制造将甘油、乙二醇、一缩乙二醇和己二酸按摩尔比加入釜中,升温,搅拌,通氮。
在180-240℃反应4-6小时,然后抽真空4-6小时,得轻度支化聚酯。
将三羟甲基丙烷、TDI、溶剂和上述轻度支化聚酯比例分批加入,控制反应温度和时间,即得到支化聚酯。
再用溶剂稀释成50%浓度,即得组分A。
(2)端异腈基低聚物的制备将蓖麻油、多元醇(三羟甲基丙烷)、催化剂和TDI按先后反应次序加入釜中,开动搅拌并控制反应温度和时间。
最后测定异腈值,用溶剂稀释成50%浓度,即得组分B。
将A、B两组分按1:1混合均匀,即得聚氨酯胶粘剂。
水性聚氨酯胶粘剂的合成聚氨酯胶粘剂具有软硬度等性能,可调节性好、耐低温、柔韧性好、粘接强度大等优点,能粘接金属、非金属等多种材料,用途越来越广。
但是,目前在整个聚氨酯胶粘剂领域中以溶剂型聚氨酯胶粘剂为主,其缺点是有机溶剂气味大、易挥发、使用时造成空气污染、易燃、或多或少具有毒性等。
随着人们的安全意识和环保意识的加强,近年来世界各国聚氨酯材料研究人员花费了相当大的精力进行水性聚氨酯胶粘剂的开发研究。
水性聚氨酯胶粘剂是指将聚氨酯溶于水或分散于水中而形成的胶粘剂,它以水为基本介质,具有不燃、无毒、不污染环境、节省能源、操作方便等优点,因此成为国内外研究的热门课题。
1 实验部分1.1 主要试剂和仪器环氧树脂,工业品;丙烯酸,分析纯;ＴＤＩ,分析纯;ＤＭＰＡ,工业品;三乙胺,分析纯;丙酮,化学纯;二月桂酸二丁基锡,化学纯;蒸馏水。
ＩＲ8400Ｓ型红外光谱分析仪,Ｓｈｉｍａｄｚｕ公司。
1.2 水性聚氨酯胶粘剂的合成方法(1)环氧乙烯基树脂的合成。
将环氧树脂在100℃真空下减压脱水0.5ｈ,将脱水后的环氧树脂放入装有温度计、搅拌器及回流冷凝管的三口烧瓶中,加丙烯酸及催化剂,于110℃左右进行开环反应2～3ｈ,制得环氧乙烯基树脂备用。
室温交联型水性聚氨酯的制备及其在造纸中的应用
酰 肼基 聚氯酯 （ ｕ）Ｌ ， Ｐ － 液 将二者混 合 制备 出酮肼 交联 型聚氨 ￣ 酯 氟化 聚 丙烯酸 酯 （ ＦＰＵＡ） 复合乳液 ， 可用于 涂料 印花 黏
ｐｈｉｉ・ ｈａｉ ｅ ｅ ｌｃ－ ｃ ｎ ｘｔ ｎｄｅ ａｗ ａ ｅ ｉ ｓａ ｒａｓｒ ｍ ｔ ｒａｌ ｎｄ ｅ ｆｅ ｕｌｉｙｉ ｂｙ ｓ ｌ— ｍ － ｓｆ ｎｇ
Ｌｇ ｔ ｈ ｍｉａ Ｉ ｄ ｓｒ， ｉ ｉｔ ｆ ｄ ｃｔ ｎ Ｓ ａ ｎ ｉ ｎ ｖｒｉ ［ ｃｅ ｃ ｉｈ ｅ ｃ ｌｎ ｕ ｔ Ｍ ｎ ｓ ｙｏ Ｅ ｕ ａ ｏ ， ｈ ａ ｘ ｉｅｓｔ Ｓ ｉｎ ｅ＆ Ｔｃ ｎ ｌｇ Ｘ ＇ １ｏ １Ｃ ｍａ Ｃ ｙ ｒ ｉ Ｕ ｙｏ ｅｈ ｏｏ ｙ ｉ ｎ ７Ｏ ２， ｈ 、 ， ａ
Ｔ 术进步 ｅｃｈｎｏｌ ｇｙ ｏ
Ｐｒ ｐ ｒ ｔ ｎ ｏ ｅｆｃ ｏ ｓｉ ｋ ｗａ ｅ ｂ ｒ ｅ ｐｏｙ ｅ ａ ａ ｉ ｆｓ ｌ ｒ ｓ ｌｎ ｔｒ ｏ ｎ ｌ － ｏ －
ｕｒ ｔ ａ ｅａ ｄ ｉｓａ ｐ ｉ ｉ ｎ ｉ ａ ｍ ａ ｉ ｇ ｅ ｈ ｎ ｎ ｐ ｌ ａ ｏ ｐ ｐ ｒ ｋ ｎ ｔ ｃｔ ｎ ｅ
Ｑ ＷＡ ｉ — ｎ ＨＥ ｉ ｉｇ Ｌ Ｉ ｉ — ａ Ｋ ｙ Ｌ ｂｒｔ ｙｏ Ａｄ ｉ ｖｓＣ ｅ ｓ ｙ ＆ Ｔｃｎ ｌ ｙｆｒ ＮＧ Ｘａ ｒ ｇ Ｓ Ｎ Ｙ— ｎ ． Ａ ａ ｊ ｎ（ｅ ａ ｏａｏ ｆ ｄｔ ｅ ｈ ｍｉｔ ｏｏ ｄ Ｘ ｏｕ ｒ ｉ ｒ ｅｈ ｏ ｇ ｏ ｏ
ｐｅ ｆ ｒ ａ ｅ ｒ ｏ ｍ ｎｃ ．Ｔｈｅ ｅ ｘｐｅ ｉ ｅ ａ ｅｓ ｔ ｈｏ ｈａｔｔ ｍ ｕｌ ｉ ｎ ｒ ｍ ｎｔ ｌ ｒ ｕｌ ｓ ｓ ｗ ｔ ｈｅ ｅ ｓｏ
ｗｉ ｅｃ ｎ ｅ ｔ ｆ ％ ｉ ａ ｐｉｄｔ ｅｆｔｒ ａ ｅ ｔ ０ ／ ｂ — ｔ ｔ ｏ ｔｎ ｓ ｐ ｌ ｏｔ ｉｅ ｐ ｒ ｈ８ ｇ ｍ ａ ｈｈ ｏ５ ｅ ｈ ｌ ｐ ｗｉ
水性聚氨酯制备实验报告
一、实验目的1. 掌握水性聚氨酯的制备方法；2. 熟悉水性聚氨酯的组成和性能；3. 了解实验操作步骤和注意事项。
二、实验原理水性聚氨酯（Waterborne Polyurethane，WPU）是一种具有优异性能的热塑性弹性体，具有环保、耐腐蚀、耐磨损、粘接强度高等特点。
本实验采用预聚体法合成水性聚氨酯，通过选择合适的原料和工艺条件，制备出性能优良的水性聚氨酯。
三、实验材料1. 原料：聚醚多元醇（如PTMG-1000）、二异氰酸酯（如TDI、HDI）、扩链剂（如乙二胺）、催化剂（如二月桂酸二丁基锡）、中和剂（如三乙胺）、去离子水等；2. 仪器：三口烧瓶、冷凝管、搅拌器、循环水真空泵、离心分离机、分析天平、微量注射器、移液管、激光粒度仪、红外光谱仪等。
四、实验步骤1. 准备反应装置：将三口烧瓶、冷凝管等装入反应装置，并除水处理。
2. 配制原料：按照实验要求，准确称量聚醚多元醇、二异氰酸酯、扩链剂、催化剂、中和剂等原料。
3. 合成预聚体：将称量好的原料倒入三口烧瓶中，加入去离子水，搅拌均匀。
在N2保护下，加热至一定温度，使原料充分反应，形成预聚体。
4. 乳化：将预聚体冷却至室温，加入适量的扩链剂和催化剂，搅拌均匀。
在搅拌下，缓慢加入去离子水，使预聚体形成稳定的乳液。
5. 调节pH值：将乳液pH值调节至中性，以确保乳液的稳定性和性能。
6. 后处理：将乳液离心分离，去除未反应的原料和杂质。
7. 性能测试：利用激光粒度仪、红外光谱仪等仪器对乳液和涂膜进行性能测试。
五、实验结果与分析1. 激光粒度仪测试：水性聚氨酯乳液的粒径分布如图1所示。
从图中可以看出，乳液粒径分布均匀，平均粒径约为200nm。
图1 水性聚氨酯乳液粒径分布2. 红外光谱测试：水性聚氨酯涂膜的官能团如图2所示。
从图中可以看出，涂膜中含有氨基、酯基、脲键等特征吸收峰，说明水性聚氨酯的合成反应已完成。
图2 水性聚氨酯涂膜官能团3. 力学性能测试：水性聚氨酯涂膜的力学性能如表1所示。
水性聚氨酯实验报告
一、实验目的1. 了解水性聚氨酯的制备原理和方法；2. 掌握水性聚氨酯的性能测试方法；3. 分析水性聚氨酯的性能影响因素。
二、实验原理水性聚氨酯是以水为分散介质，将聚氨酯链段通过物理或化学方法分散在水中的聚合物。
其制备方法主要有两种：自乳化法和自溶胀法。
本实验采用自乳化法制备水性聚氨酯。
三、实验材料与仪器1. 实验材料：（1）聚酯多元醇（PBA）（2）双羟甲基丁酸（DMBA）（3）异氰酸酯（TDI）（4）水（5）引发剂（过硫酸铵）（6）分散剂（聚乙烯醇）2. 实验仪器：（1）磁力搅拌器（2）锥形瓶（3）温度计（4）移液管（5）分光光度计（6）凝胶渗透色谱仪（7）傅里叶变换红外光谱仪（FTIR）（8）万能试验机四、实验步骤1. 按照实验配方，称取聚酯多元醇、双羟甲基丁酸、异氰酸酯、水和分散剂，放入锥形瓶中；2. 将锥形瓶放入磁力搅拌器中，开启搅拌器，缓慢加入引发剂；3. 在搅拌过程中，逐渐升温至一定温度，维持一定时间；4. 将混合物转移到另一个锥形瓶中，继续搅拌；5. 将混合物进行离心分离，得到水性聚氨酯乳液；6. 对制备的水性聚氨酯乳液进行性能测试，包括固含量、粒径、粘度、力学性能等。
五、实验结果与分析1. 固含量：通过测定水性聚氨酯乳液的固含量，可以了解其分散程度。
实验结果显示，制备的水性聚氨酯乳液固含量较高，说明分散效果较好。
2. 粒径：粒径是影响水性聚氨酯性能的重要因素。
实验结果显示，制备的水性聚氨酯乳液粒径较小，有利于提高其成膜性能。
3. 粘度：粘度是衡量水性聚氨酯乳液稳定性的重要指标。
实验结果显示，制备的水性聚氨酯乳液粘度适中，有利于其在实际应用中的使用。
4. 力学性能：通过测定水性聚氨酯胶膜的拉伸强度、撕裂强度等力学性能，可以了解其应用效果。
实验结果显示，制备的水性聚氨酯胶膜力学性能良好，满足实际应用需求。
5. FTIR分析：通过对水性聚氨酯进行FTIR分析，可以了解其结构特点。
实验结果显示，制备的水性聚氨酯具有典型的聚氨酯结构特征。
环氧树脂改性水性聚氨酯合成与表征
生活水平的提升使得人们的环保意识也越来越高，为了降低对环境的污染，水性涂料在施工中应用的越来越广泛。
借助水性材料，能够对有机溶剂有效代替，能够对施工工作的安全性有效增强，同时也能够减少问题，如对传统溶剂型聚氨酯涂料优良性能保证的基础上，对有机溶剂的毒性和可燃性有效避免。
一、水性聚氨酯水性聚氨酯应用范围十分广泛，具体的应用方面如皮革涂饰剂、涂料等，其能够很好对有机溶剂有效代替，能够作为分散介质。
现阶段水性聚氨酯主要的制备方法是应用自由乳化法，应用该种制备方法会导致耐溶剂型以及耐水性较差的涂膜，从而导致其应用受到一定限制。
近些年，水性聚氨酯改性研究内容越来越越广泛。
在实际水性聚氨酯改性研究的过程中，应用丙烯酯改性水性聚氨酯是比较常用的改性方法。
但另一方面，该方法形成的产品质量存在不稳定性，且形成的涂膜外观也不美观。
借助环氧树脂改性水性聚氨酯，能够应用环氧树脂中较高的强度、较好的热稳定性以及较好耐化学性等特点，且合成也相对较为简单，合成的水性聚氨酯有较好的拉伸强度、较强的耐热性以及耐水性。
上述两种方面对比情况如表1：表1 丙烯酯改性以及环氧树脂改性特点在应用环氧树脂改性聚氨酯过程中，又会具体分为不同的方法，如聚醚多元醇软段方法，但该方法条件下合成的水性聚氨酯耐水性相对较差。
因此可以采用另一种方法，即将环氧树脂看作为大分子扩链剂，借助相应的化学反应，保证合成的水性聚氨酯有更高的性能。
同时在上述化学反应过程中，借助其中的丙烯酸羟丙酯单体以及单羟基，能够很好的起到双键封端的效果，对乳液的稳定性有效提升。
二、环氧树脂改性聚氨酯合成实验该实验主要的材料包括如表2：表2 环氧树脂改性聚氨酯合成实验主要材料在对水性聚氨预聚体制备的过程中，需要在四口烧瓶中放置搅拌器、温度计、搅拌器以及回流冷凝管，在此基础上，将脱水后的聚醚和甲苯二异氰酸酯放到四口烧瓶中，随后提高四口烧瓶的温度至75-80度，随后即是进行相应的反应，持续时间为两个小时。
疏水型水性聚氨酯的制备及应用研究
疏水型水性聚氨酯的制备及应用研究疏水型水性聚氨酯的制备及应用研究引言：水性聚氨酯是一种重要的高分子材料，具有良好的环境友好性和可持续发展性。
然而，由于其水溶性导致其在湿润环境中易受水的侵蚀，限制了其在一些特殊应用领域的应用。
为了解决这一问题，研究人员提出了疏水型水性聚氨酯的制备方法，使其具有优异的耐水性和附着性。
本文将重点讨论疏水型水性聚氨酯的制备方法以及在不同领域的应用研究。
制备方法：制备疏水型水性聚氨酯的方法主要有以下几种：1. 添加疏水性单体：在聚氨酯的合成过程中添加疏水性单体，如疏水性聚醚、疏水性丙烯酸酯等。
这些疏水性单体与主链形成交联结构，提高了聚氨酯的耐水性。
2. 接枝疏水性链段：将疏水性链段接枝到聚氨酯分子上。
这种方法通过在聚氨酯链段上引入疏水性物质，形成疏水型水性聚氨酯。
常用的接枝方法有原位聚合法、交联剂接枝法等。
3. 表面改性法：通过在聚氨酯表面引入疏水性功能基团，使其具有良好的疏水性。
常用的表面改性方法有辐射引发聚合法、溶液浸渍法等。
应用研究：疏水型水性聚氨酯在不同领域具有广阔的应用前景。
以下是几个典型的应用领域：1. 涂料领域：疏水型水性聚氨酯具有良好的附着性和耐水性，在涂料领域具有广泛的应用。
特别是在汽车涂料和建筑涂料中，其不仅能提供优异的防水性能，还能增强涂料的硬度和耐磨性。
2. 纺织品领域：疏水型水性聚氨酯可用于纺织品的功能性涂层，使纺织品具有防水、阻燃、抗菌等特性。
此外，疏水型水性聚氨酯还可以用于纺织品的印染加工，提高纺织品的色牢度和耐洗性。
3. 包装材料领域：疏水型水性聚氨酯具有良好的水蒸气阻隔性能和耐水性，可用于包装材料的制备。
其在食品包装、药品包装等领域具有广泛的应用。
4. 皮革领域：疏水型水性聚氨酯可以用于皮革的饰面处理，使皮革具有良好的耐水性和耐磨性。
此外，其还可以用于制备仿皮革材料，实现传统皮革的替代。
结论：疏水型水性聚氨酯作为一种新型高分子材料，具有广阔的应用前景。
植物油基水性聚氨酯的制备及性能分析
植物油基水性聚氨酯的制备及性能分析摘要:植物油作为一种天然可再生能源，在生活实践当中有很多的应用，通过采取以官能化植物油基结构的不同官能团转换制备相关植物油基水性聚氨酯，将其进一步用来替代石油基多元醇进行有效合成，从而实现节约能源以及保护环境的目的，本文就针对植物油基水性聚氨酯的制备及性能进行分析研究，希望能够为化工制备以及生活应用提供参考借鉴。
关键词：植物油；水性聚氨酯；制备；性能分析1 水性聚氨酯的分类及制备方法1.1 水性聚氨酯的分类（1）按粒径和外观分类相关水性聚氨酯可以通过按照相对应的粒径以及外观形式来有效进行分类，主要来说可以分为以下三类：聚氨酯水溶液、聚氨酯水分散体以及聚氨酯乳液，相关分类标准如下表1所示。
表1 水性聚氨酯粒径外观分类名称聚氨酯水溶液聚氨酯水分散体聚氨酯乳液外观透明半透明白浊粒径/nm＜11-100＞100稳定性很好较好一般分子量1000-10000几千-20 万＞5000（2）按亲水性基团的类型分类根据相对应亲水基团当中所带电荷类型有所不同也可以进行分类，分为非离子型、阳离子型、阴离子型以及两性水性聚氨酯，它们主要在水性聚氨酯的制备过程中被添加到不同类型的疏水增强剂当中。
相关非离子型聚氨酯则主要是以相关水性聚氨酯的分子链形式存在，非离子型聚氨酯不含有相关离子基团，但在实践过程当中含有中低分子量的亲水性聚乙二醇。
水性聚氨酯主要是指在合成相对应水性聚氨酯过程当中通过进一步有效加入相对应疏水性阴离子以及亲水性扩链剂等等，从而在一定程度上使得分子链带有一定的正电荷或是负电荷。
1.2 水性聚氨酯的主要制备方法目前，大多数水性聚氨酯的制备方法主要通过外乳化法以及相对应的自乳化法进行制备。
所谓外乳化法，主要是指由相关多元醇以及相对应的异氰酸酯聚合得到的不含有相关亲水基团的聚氨酯预聚物，然后通过在高速搅拌下进一步与水之间进行混合，混合一定时间后得到水性聚氨酯乳液。
这一工艺在实践应用过程当中所制备得出的水性聚氨酯粒径相对来说较大，如若相关储存时间过长，那么就会出现相关沉淀现象，乳液储存稳定性相对较差，在实践过程当中会影响相关水性聚氨酯的性能以及外观。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
水性聚氨酯的制备
实验仪器：
异佛尔酮二异氰酸酯，聚丙二醇，二羟甲基丙酸98% ，1,4-丁二醇，二正丁胺，二丁基二月桂酸锡，三乙胺，乙二胺，1-甲基-2-吡咯烷酮，丙酮，无水乙醇，甲苯，4A 分子筛，氯化钙，溴化钾，氯化钠，氢氧化钙，盐酸，溴甲基酚蓝，去离子水
实验过程：
将适量的聚丙二醇和异佛尔酮二异氰酸酯混合均匀加入
250m L 的四口烧瓶中，四口烧瓶带有冷凝管、温度计、恒压滴液漏斗。
启动搅拌器调至合适的转速（800r/min），用油浴加热至85℃恒温反应2h 左右，反应过程中加入溶剂丙酮以降低预聚物的黏度，然后降温至80℃左右，加入6~7 滴催化剂二月桂酸二丁基锡，再将事先配制好的二羟甲基丙酸和1,4-丁二醇混合均匀，加入恒压滴液漏斗中缓慢滴入烧瓶中，维持该温度反应2h，采用二正丁胺法确定异氰酸酯基的理论含量，当达到理论值时，再降温至50℃，加入适量三乙胺反应0.5h，再加入适量的去离子水，高速搅拌（1500r/min）使其乳化，乳化0.5h 后加入乙二胺进行扩链，得到水性聚氨酯乳液，对水性聚氨酯乳液进行减压蒸馏，除去乳液中含有的有机溶剂丙酮，得到不含丙酮的环保型水性聚氨酯乳液。
学长过程：
1，干燥PEG。
实验室真空干燥机压力不够，所以我后来也就没干燥。
理论上是要干燥的
2，PEG跟IPDI预聚反应2h,温度控制在80-90℃
R值我取2.05
3,加入DMPA（4%）降温至65℃，扩链2.5h。
由于DMPA不好溶，先把DMPA用DMF 溶解再加进去
4，降温至55℃，加三乙胺100%中和，30min
5，降温至25℃加蒸馏水高速乳化30min
水的质量我按
PEG:水=1:1.8来加的。
但是制得的乳液有点稠，你试试多加点水
预聚跟扩链阶段感觉体系粘稠的难以反应时加点丙酮，
这个实验工艺还有很多可以改进的地方，一起加油吧。