水性聚氨酯超分散剂的合成及分散性能研究

含-nco或-oh聚氨酯水分散体的设计、制备与性能

摘要在追求环保和绿色化的当下，涂料水性化已是大势所趋。

双组分水性聚氨酯（2K-WPU）因其低VOC含量、优异的涂膜性能成为世界涂料的研究热点。

2K-WPU 由水性聚多元醇和水可分散性多异氰酸酯组成，二者的结构、性能、配比、相容性等决定2K-WPU涂膜性能。

目前，2K-WPU仍存在多异氰酸酯的储存稳定性差、涂膜干速慢、外观差、硬度低、耐化学品性不佳等问题，严重制约其应用推广。

本文制备含−NCO 聚氨酯水分散体（WDP）和含−OH聚氨酯水分散体（OH-PUD），研究各配方参数对树脂及涂膜性能的影响规律，配制高性能2K-WPU涂料，解决上述问题。

采用二羟甲基丁酸（DMBA）/聚乙二醇单甲醚（MPEG600）和环己烷二甲醇（CHDM）混合改性制备性能优良的WDP，研究改性剂的添加量、摩尔比对WDP及其涂膜性能的影响规律，发现采用DMBA/MPEG亲水改性多异氰酸酯可制备性能较优的WDP，但其储存稳定性随DMBA含量增加而变差。

将疏水环状二醇引入到WDP分子链上可改善固化剂的储存稳定性，提高2K-WPU涂膜的机械性能和耐性。

合适的DMBA/MPEG/CHDM 摩尔比为3/7/3，NCO%为18.39%时，制得的WDP及其2K-WPU涂膜综合性能最佳，即WDP可稳定储存6个月以上，其制备的涂膜吸水率为10.87%，摆杆硬度为0.64。

以磺酸型聚酯二醇（SPED）为亲水扩链剂，通过醇胺类化合物封端端−NCO聚氨酯预聚物制备高官能度的OH-PUD，研究了合成工艺、SPED含量、软段结构及添加量、封端剂种类等对OH-PUD和2K-WPU涂膜性能的影响。

研究发现：（1）采用SPED接枝聚氨酯链中，可有效提高OH-PUD固含量；（2）先分散再封端的工艺制得的OH-PUD 性能最稳定；（3）以聚酯二元醇制得的OH-PUD其涂膜透明度高于以聚醚二元醇制得的涂膜，而且随NCO/OH摩尔比提高、聚醚二醇分子量降低，2K-WPU涂膜透明度提高；（4）合适的工艺参数为：以聚己内酯二醇PCL220为软段，软硬含量40%，NCO/OH 摩尔比为1.5–1.7，SPED含量为12.5wt%，EDA扩链度为40%，选用三羟甲基氨基甲烷Tris作封端剂，制得的OH-PUD综合性能最佳：固含量高达47%，2K-WPU涂膜摆杆硬度达0.73，吸水率低至3.38%。

水性聚氨酯的制备及分散性能

伊朗聚合物杂志14（2），2005，163-167摘要聚氨酯分散体，水性聚氨酯;接枝聚氨酯;粒度;聚乙二醇单甲醚。

利用相对亲水多元醇合成一种新型的聚合物,这种聚合物作为水性分散聚氨酯.这种聚合物以聚己内酯二醇（卡帕225），甲苯二异氰酸酯（TDI）为原料，1,4 -丁烷二醇（丁二醇）为扩链剂，用二月桂酸二丁基锡催化。

在氢化钠（NaH的）的存在下用聚氯化乙烯（乙二醇单甲醚）（PEGMME）制备了接枝聚氨酯。

氯化PEGMME还可以在干燥的甲苯中通过PEGMME与亚硫酰氯反应制得。

用水性聚氨酯的FTIR和1H核磁共振对接枝聚氨酯进行了表征。

对非离子型亲水段PEGMME不同分子量的影响进行了研究。

粒子大小和分散液的粘度进行了系统的分析。

结果发现，通过提高嫁接PEGMME分子量，聚氨酯粒径分散降低，粘度增加。

简介由于环境因素，水性聚氨酯（PU）乳液已被广泛应用于涂料和胶粘剂上。

水性聚氨酯是以水为介质，聚氨酯粒子分散其中的二元胶体体系。

传统的聚氨酯不溶于水溶性介质中，因为制造该介质的主干结构中水，离子和/或部分非离子型亲水基应该是分散的。

水性聚氨酯分散体的先锋工程已经由工业实验室进行研究。

所以对乳液粒径及铸膜物理性能的详细数据，很少在公开文献报道。

粒度由内部和外部因素决定。

然而，在具体的应用中，还存在着一个最佳的粒度，因此，粒度的控制关键是化学成分的控制。

在本文中，水性聚氨酯的制备是基于聚己内酯二醇（卡帕225），甲苯二异氰酸酯（TDI）及1,4 -丁烷与聚（乙二醇单甲醚）与聚（乙二醇单甲醚）（PEGMME）不同分子量的二醇分散结构嫁接进行了描述。

作为一种粒度和粘度上的非离子亲水性链段，对不同分子量PEGMME的影响进行了研究。

实验准备实验材料聚合物（乙二醇单甲醚）（PEGMME，Fluka公司）（兆瓦= 350，550，750，2000，5000）在80℃下真空干燥整夜。

聚己内酯二醇（卡帕225 Introx化学品），与1,4 -丁烷二醇（BDO的，默克公司）在真空状态下干燥。

水性聚氨酯的合成及改性研究

水性聚氨酯的合成及改性研究一、水性聚氨酯的合成1.单组分法单组分法是指将所有原料一起混合反应，形成水性聚氨酯。

通常，该方法采用预聚氨酯作为单组分，并经过链延长反应形成最终的聚合物。

预聚氨酯的合成通常采用聚醚或聚酯二元醇与异氰酸酯反应得到，其中加入一定量的带有亲水基团的链延长剂，如双异氰酸酯、聚醚二醇乙二醇醚等，以增加水分散能力。

2.双组分法双组分法是指将异氰酸酯等预聚物和含有亲水基团的聚合物分散在水中形成乳液，再通过链延长反应形成水性聚氨酯。

该方法的优点是合成过程简单，适用于大规模生产。

然而，由于异氰酸酯对湿气敏感，合成过程需要在惰性气氛下进行。

二、水性聚氨酯的改性研究为了提高水性聚氨酯的性能以满足不同的应用需求，需要进行各种改性研究。

以下是近年来的一些研究进展：1.共聚改性共聚改性是指将其他合适的高分子材料引入水性聚氨酯以改变其性能。

例如，通过与聚醚二醇共聚合，可以增加水性聚氨酯的柔韧性和弹性。

此外，与丙烯酸树脂、聚合物胶乳等共聚合也可以改变聚氨酯的性能。

2.添加剂改性添加剂改性是指在水性聚氨酯中添加一定量的功能性添加剂，以改善其性能。

例如，加入填料可以增加聚氨酯的强度和硬度；加入交联剂可以提高聚氨酯的耐热性和耐化学品性能。

3.表面改性表面改性是指在水性聚氨酯的颗粒表面涂覆一层功能性物质，以改变其表面特性。

例如，通过在颗粒表面引入疏水基团，可以提高水性聚氨酯的耐水性和耐候性。

4.环境友好改性近年来，环境友好改性成为研究的热点。

例如，采用水性异氰酸酯、可生物降解聚合物作为原料，以降低对环境的污染。

此外，采用可再生资源合成水性聚氨酯也是一种重要的发展方向。

总之，水性聚氨酯的合成方法多样，可以通过单组分法或双组分法合成。

为了满足不同的应用需求，需要对水性聚氨酯进行各种改性研究。

共聚改性、添加剂改性、表面改性和环境友好改性都是重要的改性方向。

展望未来，水性聚氨酯的改性研究将更加注重环境友好性，以及与其他功能材料的复合应用。

水性含氟磋聚氨酯水分散体的制备与性能分析

ｍｅｈｄｔｏ．ＴｈｆｃｏｓｎＳＷＰｅａｔｒｏＦｉＵＡ，ｎｌｄｎｈｐａｔｃｅｉｅｎｄｓｒｂｔｏｓｌｄｏｔｎ，ｅｔｅｉｔｎａｄｈａｉａｄｌｌｉｃｕｉｇｔｅｒｉｌｓｚａｄｉｔｕｉｎ，ｏｉｃｎｅｔｈａｒｓｓａｔｎｔｅｃｄｎａｋａｉｉｒｓｓａｔｒｐｒｉｓｆｃａｉｇ，ｒｉｖｓｉａｅ．Ｔｅｕｔｉｄｃｔｄｈａｈｃｅｃｌｅｉｔｎａｈａｒｓｓａｔｒｐｒｉｓｆｅｉｔｐｏｅｔｅｏｏｔｓｗｅｅｎｅｔｔｄｈｅｒｓｌｓｎｉａｅｔｔｔｅｈｍｉａｒｓｓａｔｎｄｅｔｅｉｔｎｐｏｅｔｅｏｎｎｇ
水性聚氨酯（Ｕ以水为分散介质，ＷＰ）既有溶剂型聚氨酯阴离子水性聚氨酯分散体和乳胶膜，并对分散体和乳胶膜的的耐低温、好柔韧性、良高粘结强度等优良性能，又有气味小、性质进行了研究讨论。
不污染环境、节约能源等优点，可广泛用于轻纺、印染、皮革加
工、涂料、胶粘剂和造纸等行业Ｉ。１
ｌｏｏｉｃｎｔｄｐｏｙｒｔａｅｗｅｅｂｔｈｎｎｎ０ｏｅｎｉｏ．ｆｕｒ－ｓｌｏａｅｌｕｅｈｎｒｅｔｒｔａｏｅｆｆｕｒｎａｄｓｌｃｎｅｉｅｌｉｉ
Ｋｅｒｓｗｅｍｅｐｌｕｅａｅｆｏｓｉｎａｅｏｙｒｔａｅｓｌｅｌｆ；ｒｐｒｅｙｗｏｄ：ａ￣ｏｏｙｒｔｎ；ｕｍ— ｉｃｎｔｄｐｌｅｈｎ；ｅ－ｍｕｓｙｐｏｅｉｓｔｈｌｌｕｆｉｔ

低温柔韧型高硬度水性聚氨酯分散体的合成与性能研究

朱宁香叶代勇陈焕钦
（．南理工大学化工与能源学院，广州５０４；２广东嘉宝莉化工有限公司，江门５９８）１华１６０．２０５
摘要：制备了具有核壳结构的水性聚氨酯一丙烯酸酯（Ｕ复合分散体。究了ＮＯＯＷＰＡ）研Ｃ／Ｈ摩尔比、醇扩链剂、亲水性扩链剂、一０ＭＡ等对分散体及涂膜性能的影响，而确定了最佳合成配方。Ｅ２、Ｍ从获得了
公司；三乙胺（Ｅ，ＴＡ）分析纯，上海凌峰化学试剂
有限公司；乙二胺（Ｄ，ＥＡ）分析纯，天津市博迪化工有限公司；Ｎ甲基吡咯烷酮（Ｍ，学纯，一ＮＰ）化中国医药集团上海化学试剂公司；丙酮，工业级，广州东红化工厂，Ａ分子筛脱水后使用；甲基丙４．烯酸甲酯（Ｍ，ＭＡ）工业级，广州超云化学工业有限公司；偶氮二异丁腈（ＩＮ）分析纯，ＡＢ，广州化学试剂厂；环氧Ｅ２，一Ｏ工业级，广州石油化工总厂。
１．乳液胶膜的制备．２３
１３吸水率测试．．４
将分散体在聚四氟乙烯板上流延成膜，放人１５０ ℃烘箱中烘２ｈ左右，将漆膜放人硅胶干燥箱，称量衡重后取出，制备出厚度约为ｌｌ的胶ｎｍ
耐水性好、高硬度、耐有机溶剂性佳、附着力优的
［收稿日】０７０一９期２０ — ｌ２［基金项目】粤港关键领域重点突破项目招标课题（１一Ｂ０
Ｂ００６２５２０）
预聚体的合成：在干燥氮气的保护下，向已升
温到６～０Ｃ０９￣并装有回流冷凝管，水银温度计和机械搅拌器的四口烧瓶中加人计量好的ＴＩＮ２，Ｄ，２０

超支化聚氨酯水分散体的合成及其涂膜性能

上海试剂一厂上海试剂一厂广东石岐化工厂上海试剂一厂上海试剂一厂天津天大化学试剂厂 W3L0# 公司
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（-4）的合成超支化聚酯
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以 V4 G 20153、合成聚酯型超支 W48 G .2! 为原料，化聚合物。合成方法见文献 T I U 。
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%&&’ 年 - 月第 +& 卷第 - 期
现代涂料与涂装 .)/0#1 23415 6 74148941:
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弯曲振动吸收峰 + @DE FG < + ，说明吸收峰 D D&’ FG < + ，甲苯二异氰酸酯已与醇类发生反应，得到含有活泼 ,UV 的聚氨酯预聚体，在与含羟端基的超支化聚酯反应后，,UV 的吸收峰消失，表明聚氨酯预聚体已经接枝到超支化聚酯上，得到超支化聚氨酯水分散体。聚氨酯预聚体合成示意见图 -。
由表 %、表 B 可以看出，超支化聚氨酯水分散体在加入异氰酸酯固化剂 (2@A %BBC 后，室温干燥的漆膜随着固化剂含量的减少，漆膜的抗冲击性提高；烘烤干燥的漆膜随着固化剂含量的增加，抗冲击性有所提高；漆膜的其他物理性能随干燥方式和固化剂的含量变化
表 $ 室温干燥的超支化聚氨酯水分散体漆膜的基本性能漆膜厚铅笔附着力 F 划耐冲击柔韧性 ;2 < 2=>% ? 干燥条件度 D !E 硬度格法 G D 级性 D HE (2@A %BBC D EE 室温干燥 IJ ? J %& B; & -& I& ? +& LJ ? +J L& ? %& ’& ? B& C& ? -& J& ? J& 室温干燥室温干燥室温干燥室温干燥室温干燥室温干燥 %+ %B %C +C %B %C B; -; B; B; B; -; & & + & & + J& -& B& B& M %& M %& + + % + +

水性聚氨酯分散液的合成与研究

与，形成高分子质量或中高分子质量的Ｐ预聚Ｕ体，直接用亲水性单体将其部分扩链；ｂ用相转
合，回流１后，ｈ蒸出正己烷，热过滤，除去不溶物。
丁酮干燥：将适量经活化（０ ℃ ，５ｈ的５０）
度，预聚反应至所需时问；加入聚乙二醇（一级醇类扩链剂），反应１ｈ后，加入三乙胺（中和剂），
离子型和非离子型相结合的ＷＢＵ分散液，目前Ｐ国内外此类报道较少。
２实验部分２１原料
甲苯二异氰酸酯（［，ＴＤ）上海试剂一厂；聚己二
２一二羟甲基丙酸（ＭＰ，ＲＯＲＡＮＣ，ＤＡ）ＡＣＳＯＧＩＳＮｗＪｒｙＵＳ乙二醇，Ｒ，海光华化学试剂ｅｅｓ，Ａ；ｅＡ上厂；三次乙基四胺，Ｐ上海染料化工十四厂；乙Ｃ，三
收稿日期：２Ｏｌ０ —１；修回日期：２０００一６００１— ９—２９
０３ｌ．ｌ／ｎ分子筛提人丁酮中１，过滤。ｈ
三乙胺干燥：在棕色试剂瓶中将定量ＮＯ（）入三乙胺备用。ａＨＳ浸
２３．ＷＢＵ分散液的合成（照文献［］Ｐ参３，并做
部分修改）

移方法在剪切力作用下于水中分散。关键步骤是多元醇于水相分散之前必须结合入ＰＵ大分子，由此
１前
言
胺，江苏金坛县试剂厂。ＡＲ，２２原料的精制ＰＧ、ＰＡ、ＤＮＰ在真空干燥烘箱中９ＥＢＡｏ一１０下干燥５ｈ０．而后置于干燥器内备用ＴＩＤ的处理：将正己烷与ＴＩ５％体积比混Ｄ按０

水性聚氨酯分散体的合成研究

第３１卷第８期（下）
２０１５年８月
赤峰学院学报（自然科学版）
ＪｏｕｎａｒｌｏｆＣｈｉｆｅｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ（ＮａｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅＥｄｉｔｉｏｎ）
环境无污染等优点．有很好的应用前景．本论文主要从水性聚氨酯的应用、水性聚氨酯的分类及常见的水性聚氨酯的合成三
个方面进行论述．近年来，随着环境相关法律法规的不断完善，Ａ４Ｊ＇］时周边环境的保护意识正在不断增强，因此，水性聚氨酯
性，在很多领域都得到了广泛的应用．它不仅能用做基材的
涂层胶，还可以用于多种基材的粘接．聚氨酯胶粘剂具有成
基金项目：丽水市高层次人才培养资助项目（２０１３ＲＣ１５）；丽水市经济开发区管委会２０１４合成革转型升级关键共性技术项目
以水为溶剂，无污染，安全可靠，机械性能优良，易于修改且
兼容性好．
１水性聚氨酯的应用
随着水性聚氨酯性能不断的改善，水性聚氨酯用途也
越来越广泛，人们利用水性聚氨酯特有的强韧、柔软以及强附着性和耐溶剂性等优点，将其应用于涂料、轻工纺织、木
一
个城市空气的质量，改变涂料的成分，减少有机物质的排水性聚氨酯是用水作为新型的聚氨酯体系的分散介