王继印
,
黄毅萍
,
陶灿
,
俞斌
,
解芝茜
,
李磊
,
许戈文
涂料工业
采用二乙醇胺(DEOA)开环环氧树脂E-44制得端羟基环氧树脂(E-OH),用E-OH合成一系列羟基环氧改性水性聚氨酯(EWPU)乳液,并研究了E-OH添加量对EWPU乳液的粒径及涂膜性能的影响.核磁氢谱(1H NMR)测定了E-OH的结构和开环率,傅里叶红外光谱(FT-IR)确定了水性聚氨酯(EWPU)的结构,激光粒度仪测定了EWPU乳液粒径,热重(TG)测定了EWPU的耐热性能.结果表明:随着E-OH添加量增大,EWPU预聚体黏度增大,乳液粒径增大,乳液稳定性下降.另外,随着E-OH添加量增大,EWPU胶膜吸水率、溶胀度、拉伸强度和断裂伸长率均出现先增加后降低的特点.EWPU胶膜力学强度最高可以达到26.69 MPa,断裂伸长率最高可以达到428.35％.综合分析实验数据得到E-OH在EWPU体系的最佳加入量为2.5％～3.5％.
关键词:
二乙醇胺
,
环氧树脂
,
改性
,
水性聚氨酯
饶舟
,
张威
,
王焕
,
许戈文
,
黄毅萍
涂料工业
doi:10.3969/j.issn.0253-4312.2012.11.007
采用蓖麻油、异佛尔酮二异氰酸酯、聚己二酸乙二醇酯、聚丙二醇、一缩二乙二醇、N-甲基二乙醇胺、三羟甲基丙烷,合成了一系列蓖麻油改性阳离子型水性聚氨酯分散液.用红外光谱分析、粒径测试、智能电子拉力试验、摆杆硬度测试、热分析等对所合成的聚氨酯的结构、乳液的粒径和膜性能进行测试.结果表明:随着蓖麻油用量的增加,阳离子型水性聚氨酯乳液的粒径逐渐增加,膜的摆杆硬度及耐水性能逐渐增强:蓖麻油在树脂中质量分数达8.4％时,膜的摆杆硬度达到0.86;而蓖麻油在树脂中质量分数达6.4％时,阳离子型水性聚氨酯胶膜浸泡24 h的吸水率几近为零；且蓖麻油的引入,使胶膜的耐热性也有所提高.
关键词:
阳离子型水性聚氨酯
,
蓖麻油
,
N-甲基二乙醇胺
宋海峰
,
陶灿
,
许戈文
,
黄毅萍
涂料工业
采用γ-氨丙基三乙氧基硅烷(KH550)对高岭土进行表面改性,再将改性高岭土与异氰酸根封端的聚氨酯预聚体反应,制备含有无机粒子的高岭土改性水性聚氨酯乳液(WPU-K).采用傅里叶变换红外光谱(FT-IR)对改性高岭土进行表征;使用粒度仪测定了WPU-K乳液粒径;通过扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、拉力机和热重分析分别对胶膜的表面形貌、力学性能和热学性能进行了表征.结果表明:随着改性高岭土质量分数的增加,乳液粒径变大、分布变宽,贮存稳定性下降,胶膜的热稳定性和硬度明显改善.当改性高岭土质量分数为8％时,与同组成聚氨酯相比,胶膜耐热性明显提高,拉伸强度增加22.6％,邵A硬度由53增加至82,吸水率减少73.5％.
关键词:
改性高岭土
,
接枝
,
水性聚氨酯
张海龙
,
杨伟平
,
黄毅萍
,
许戈文
涂料工业
doi:10.3969/j.issn.0253-4312.2011.06.011
采用聚四氢呋喃醚二醇(PTMEG,Mn=2 000)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)和1,4-丁二醇(1,4-BD)为主要原料合成了非离子水性聚氨酯乳液.采用三羟甲基丙烷聚乙二醇单甲醚(TMPEG,Mn=1200)作为非离子型亲水扩链剂,将重复的(-CH2CH2O-)引入聚氨酯大分子中,作为侧链.采用傅里叶变换红外表征了非离子聚氨酯的结构.使用电子拉力试验机研究了氰羟比R值[n(-NCO)/n(-OH)]、交联剂三羟甲基丙烷(TMP)和后扩链剂乙二胺(EDA)的用量对非离子型水性聚氨酯力学性能和吸水溶胀比的影响.透射电镜(TEM)图片和乳液粒径测试证实了非离子聚氨酯能够很好地分散在水中,并且粒径随TMPEG用量增大而减小.研究结果表明,R值的增大和TMP、EDA用量的提高都使得胶膜拉伸强度增大,而断裂伸长率和吸水溶胀比下降.
关键词:
非离子聚氨酯
,
乳液
,
粒径
,
力学性能
,
形貌
张明月
,
陈佳佳
,
杨立春
,
黄毅萍
涂料工业
doi:10.3969/j.issn.0253-4312.2012.01.014
为了探究聚合工艺对丙烯酸酯(PA)改性水性聚氨酯(PU)性能的影响,选用不同的聚合工艺,合成了具有核壳结构的PUA复合乳液.通过高分辨透射电镜(TEM)、傅里叶红外光谱(FT-IR)、拉伸力学测试和热重(TG)等测试手段比较了不同工艺和引发剂类型对共聚物乳液形态和胶膜性能的影响.研究结果显示,使用偶氮二异丁腈( AIBN)作为引发剂,采用PA单体前乳化法可以得到具有明显核壳结构的复合乳液,乳胶膜综合性能最好,PU和PA具有更好的相容性.
关键词:
核壳结构
,
丙烯酸酯
,
水性聚氨酯
,
工艺
解芝茜
,
石阳阳
,
韩飞龙
,
黄毅萍
,
许戈文
涂料工业
以十二烷基苯磺酸钠(SDBS)修饰多壁碳纳米管(MWNTs)得到MWNTs-SDBS,采用溶液共混法,制备出水性聚氨酯/SDBS修饰多壁碳纳米管复合材料.探讨了MWNTs-SDBS含量对复合材料力学性能、热性能和电性能的影响及复合材料的微观结构.结果表明:碳纳米管在水性聚氨酯中分散均匀,明显提高了水性聚氨酯的力学性能和导电性.与纯水性聚氨酯相比,当MWNTs-SDBS含量为0.3％时,复合材料的拉伸强度和断裂伸长率分别提高9％和29％;当其含量为0.9％时,复合材料的电阻率提高接近9个数量级.此外,添加碳纳米管降低了聚氨酯软段的结晶性能.
关键词:
水性聚氨酯
,
多壁碳纳米管
,
复合材料
李俊梅
,
王萃萃
,
王焕
,
黄毅萍
,
许戈文
涂料工业
doi:10.3969/j.issn.0253-4312.2011.10.009
以聚醚(N -210)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)为基本单体,一缩二乙二醇(EX)为扩链剂,二羟甲基丙酸( DMPA)为亲水扩链剂,制备出固含量为30％的水性聚氨酯(WPU)乳液.采用机械分散的方式将纳米硅溶胶按计量加入到WPU乳液中,得到一系列硅溶胶改性的WPU乳液.研究表明,硅溶胶在WPU中分散得比较均匀,硅溶胶粒子和聚氨酯(PU)粒子间存在相互作用,硅溶胶的加入可提高PU的力学性能、耐水性和硬度；TGA测试表明硅溶胶的加入可以提高PU的热稳定性；燃烧测试表明,硅溶胶的加入很大程度上提高了PU的阻燃性,当硅溶胶的加入量为20％时,其氧指数可达到26％.
关键词:
水性聚氨酯
,
硅溶胶
,
阻燃
,
氧指数
陶灿
,
王继印
,
鲍俊杰
,
黄毅萍
,
许戈文
涂料工业
采用γ-氨丙基三乙氧基硅烷(KH-550)和环氧树脂(E-44)复合改性磺酸型水性聚氨酯,制得硬度高、耐热性和耐化学品性能优异的水性聚氨酯涂料.通过衰减全反射红外分析了聚氨酯的结构,用DSC、TG等对涂膜进行了表征.考察了KH-550及E-44含量对涂膜硬度、耐化学品性及耐热性的影响,结果表明:KH-550和E-44的加入均明显改善了涂膜的硬度和耐化学品性,当KH-550含量为6％ ～ 8％,E-44含量8％～10％时,涂膜的综合性能最优.
关键词:
磺酸型水性聚氨酯
,
KH-550
,
E-44
,
水性聚氨酯涂料
陶灿
,
王继印
,
鲍俊杰
,
黄毅萍
,
许戈文
涂料工业
以异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、二聚酸聚酯多元醇(BY3022)、氢化端羟基聚丁二烯(氢化HTPB)、二羟甲基丙酸(DMPA)等原料合成了稳定的水性聚氨酯(WPU),并用FT-IR、SEM、DSC等手段对其结构和性能进行了表征.结果表明:随着氢化HTPB含量的增加,WPU乳液的平均粒径逐渐增大,胶膜表面的光泽逐渐降低,拉伸强度先增大后减小,硬段玻璃化转变温度提高,耐水性和耐热性能提高;当氢化HTPB含量为10％(占聚氨酯软段的质量分数,下同)时,胶膜拉伸强度最优,达到41 MPa,断裂伸长率达到600％;当氢化HTPB含量为50％时,胶膜表面光泽最低,可达亚光效果.
关键词:
水性聚氨酯
,
氢化端羟基聚丁二烯
,
低光泽
林强
,
罗珍
,
鲍俊杰
,
许戈文
,
黄毅萍
电镀与涂饰
为改善多壁碳纳米管(MWNTs)的水分散性,将其与β-环糊精(CD)研磨以及超声分散,得到环糊精修饰碳纳米管(CDMWNTs),并通过与水性聚氨酯球磨共混,制备了水性聚氨酯/CD修饰碳纳米管复合乳液,其固化成膜后利用热重分析、万能材料试验机、扫描电镜和绝缘电阻测试仪探讨了CDMWNTs含量对复合胶膜热稳定性、力学性能、微观形貌和导电性的影响.通过粒径分析与红外光谱说明了CD改性处理对MWNTs的影响.结果显示,与纯聚氨酯胶膜相比,当CDMWNTs加入量为3.0％时,复合胶膜的拉伸强度和断裂伸长率分别提高了72.29％和17.22％;其电阻率为174 Ω·m,减小了5个数量级,显著提高了聚氨酯的导电性;其热稳定性也得到一定的提高.相同加入量下,CDMWNTs所制复合胶膜的性能好于未改性MWNTs所制复合胶膜的性能.
关键词:
环糊精
,
多壁碳纳米管
,
改性
,
水性聚氨酯
,
机械共混
,
分散性
,
力学
