异氰酸酯改性环氧衣康酸酯水性UV固化树脂的合成及表征

由衣康酸(IA)与环氧树脂E-51酯化反应合成了环氧衣康酸酯树脂(IE),再接枝不同结构的半封端异氰酸酯调控IE的光固化活性,制备了半封端异氰酸酯改性环氧衣康酸酯水性树脂(DIHIE).采用红外(FT-IR)、核磁(1 H NMR)及激光粒度仪对产物的化学结构和水分散体粒径进行了表征.实验结果表明:反应物羧基与环氧基物...     

聚硅氧烷改性水性环氧树脂/聚氨酯复合聚合物的制备及性能研究

利用阴离子型聚硅氧烷改性萜烯基环氧树脂多元醇(ASTP)水分散体与亲水改性己二异氰酸酯(HDI)三聚体复合制备了聚硅氧烷(HTPDMS),并将其用于改性双组分水性环氧树脂(EP)/聚氨酯(PU)复合聚合物。分析表明:ASTP水分散体与多异氰酸酯在70℃加热5 h可完全交联成膜;HTPDMS分子链段接入树脂基体中,在固化交联的过程中硅氧烷链段向聚合物表面富集,当HTPDMS的用量为多元醇质量的10%时,硅氧烷在聚合物表面达到饱和,降低了聚合物表面能,提高了表面接触角,改性后表面接触角为95°,疏水性增强。由于硅氧烷链段热稳定性好,添加HTPDMS提高了复合聚合物的热稳定性。然而硅氧烷链段玻璃化转变温度(Tg)低,且易与聚氨酯基体树脂形成微相分离,添加HTPDMS降低了复合聚合物Tg和储能模量。     

UV固化硅溶胶改性水性聚丙烯酸酯木器涂料的制备

用硅溶胶改性、紫外光固化构成的体系,弥补水性纯聚丙烯酸酯木器涂料力学性能不佳、硬度较低、固化速度较慢的缺陷。通过将具有环氧基团的KH-560硅溶胶引入带有活性羟基的水性聚丙烯酸酯乳液中,以提高水性聚丙烯酸酯膜的力学性能及附着力;进而通过调控功能性单体季戊四醇三丙烯酸酯(PETA)的添加量制得紫外光固化硅溶胶改性水性聚丙烯酸酯木器涂料。研究了不同水性聚丙烯酸酯乳液配方对漆膜、涂膜固化速度及性能的影响。结果表明:硅溶胶含量为10%、PETA含量为12%时,制备的硅溶胶改性水性聚丙烯酸酯分散体具有良好的贮存稳定性,且90 d内无沉淀分层现象,乳液有效粒径为250 nm,固含量达到44.98%,紫外光固化涂膜玻璃化转变温度为21.78℃,拉伸强度为21.98 MPa,断裂伸长率为31.5%,凝胶率为92.62%,漆膜紫外光固化时间10 s,硬度达到3H,附着力达到1级。与传统水性纯聚丙烯酸酯体系相比,紫外光固化硅溶胶改性聚丙烯酸酯体系制得的漆膜力学性能优异,硬度较高,固化速度明显提高。     

阴离子型聚硅氧烷改性萜烯基环氧树脂多元醇水分散体的制备、表征及微观结构

以萜烯基环氧树脂(TME)与新戊二醇(NPG)反应,合成了萜烯基环氧树脂基多元醇(T-N),再以端羟丙基聚硅氧烷(HTP)、2,4-甲苯二异氰酸酯(TDI)及2,2-二(羟甲基)丙酸(DMPA)改性T-N,制备了阴离子型聚硅氧烷改性萜烯基环氧树脂多元醇(T-N-S)水分散体,并以红外光谱(FT-IR)、核磁共振光谱(NMR)表征了多元醇的化学结构。研究了反应条件、改性剂HTP用量等对多元醇水分散体稳定性及微观结构的影响。结果表明:DMPA与TDI物质的量比为1∶2,丙酮为溶剂(用量为反应物总质量的1.5~2倍),丙酮回流温度(56℃)下反应3 h,再加入T-N及HTP,继续反应4 h,所合成的T-N-S能够较好地在水中分散。透射电子显微镜分析表明,当HTP用量为T-N质量的3%~12%时,制备的T-N-S水分散体粒子均为球形粒子,粒径范围100~300 nm。     

自催化型萜烯基环氧树脂多元醇水分散体的制备与表征

利用N-苄基乙醇胺(BEA)或二乙醇胺(DEA)改性萜烯-马来酐缩水甘油酯型环氧树脂(TME),制备了分子结构中含有叔胺基团的自催化型萜烯基环氧树脂多元醇(TBP或TDP)。通过分析合成反应的影响因素,确定了制备环氧树脂基多元醇TBP和TDP的最佳反应条件:反应温度80℃,反应时间1 h,溶剂乙醇用量为反应物总质量的10%。采用傅里叶红外(FT-IR)光谱、核磁共振(NMR)光谱及凝胶渗透色谱(GPC)表征了环氧树脂基多元醇及其水分散体(WTBP或WTDP)的化学结构和相对分子质量分布,以激光粒径仪考察了中和度对多元醇水分散体粒径分布的影响。当中和度为90%时,多元醇水分散体(WTBP和WTDP)粒径为多峰分布,分散体稳定性较差;当中和度为100%时,水分散体粒径为单峰分布,达到纳米级分散。     

聚硅氧烷改性水性萜烯基EP/PU复合聚合物的制备及性能研究

利用阴离子型聚硅氧烷改性萜烯基环氧树脂多元醇(ASTP)水分散体与亲水改性己二异氰酸酯三聚体(HDI)复合,组成了聚硅氧烷(HTPDMS)改性双组分水性环氧树脂(EP)/聚氨酯(PU)复合体系。HTPDMS分子链段接入树脂基体中,在固化交联的过程中硅氧烷链段向聚合物表面富集,当HTPDMS的用量为多元醇质量的10%时,硅氧烷在聚合物表面达到饱和,降低了聚合物表面能,提高了表面接触角,改性后表面接触角约为95°,疏水性增强。由于硅氧烷链段热稳定性好,添加HTPDMS提高了复合聚合物的热稳定性。然而硅氧烷链段玻璃化温度低,且易与聚氨酯基体树脂形成微相分离,添加HTPDMS降低了复合聚合物玻璃化转变温度和储能模量。     

大豆油基木器涂料的合成及其阻燃性能研究

以甲基丙烯酸缩水甘油酯改性的衣康酸前聚体(GI)和环氧大豆油(ESO)的合成产品GIESO为原料,甲基丙烯酸四氢呋喃酯(THFMA)作稀释剂,制得疏水纳米SiO₂改性生物基UV固化树脂,然后引入含磷型阻燃剂9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物(DOPO),制备了一种具有疏水和阻燃性能的UV固化木器涂料。通过调节树脂中SiO₂和DOPO的用量,研究了这两种组分对涂层性能的影响。研究结果表明：SiO₂用量为0.5%(以GIESO/THFMA的质量计,下同)时,涂层GIESO/THFMA-Si 0.5综合性能最佳,吸水率为0.49%,接触角108.2°。DOPO用量20%时,制得了一种具有较高涂膜性能,疏水性能和阻燃性能均较好的光固化木器涂料,涂膜硬度6H,附着力1级,柔韧性4 mm,接触角103.7°,极限氧指数(LOI)可达24.0%。     

阳离子型萜烯基环氧树脂多元醇的合成及其分散稳定性研究

利用二乙醇胺(DEA)、聚乙二醇200(PEG200)对氢化萜烯 - 马来酸酐缩水甘油酯型环氧树脂(HTME)改性,制备了阳离子型环氧树脂基多元醇水分散体.通过对合成反应影响因素分析,确定了制备环氧树脂基多元醇的最佳反应条件:DEA用量为12%(以HTME的质量计,下同),PEG200与HTME(与DEA氨基反应后的量)物质的量比为1: 1 ～ 1.2: 1;催化剂ZnCl_2用量为2%,在100℃下反应6 ～ 7h.通过化学分析和红外光谱分析方法表征了该多元醇的化学结构.随着PEG200用量的增加,所合成多元醇的羟值提高,软化点、玻璃化温度(T_g)及分散体黏度降低.纳米粒度及电位分析表明,在酸性条件下,DEA用量为12%时所合成的环氧树脂基多元醇具有良好的水分散稳定性,水分散体的Z均粒径小于100nm.多元醇水分散体在高固含量时黏度较大,添加适量极性惰性稀释剂丙二醇甲醚醋酸酯可有效降低分散体黏度.     

有机硅改性没食子酸非异氰酸酯聚氨酯的制备及性能研究

在氯铂酸催化作用下,由聚甲基氢硅氧烷(PMHS)与烯丙基缩水甘油环碳酸酯(AGC)经硅氢加成反应合成有机硅环碳酸酯(CCPS),并通过交联反应引入到没食子酸非异氰酸酯聚氨酯(GNIPU)中,制备得到有机硅改性的GNIPU(GNIPU-CCPS)。采用FT-IR、1H NMR及13C NMR表征了CCPS化学结构,考察了CCPS改性对NIPU聚合物材料热力学性能的影响。研究结果表明:经CCPS改性的GNIPU涂膜具有优异的柔韧性(0.5 mm)、附着力(1级)和抗冲击性能(≥50 kg·cm),且随着CCPS含量的增加,材料的热稳定性、柔韧性及耐水性逐渐增强,玻璃化转变温度及铅笔硬度逐渐降低。     

水分散型聚酰胺树脂乳液的合成及性能表征

采用环氧丙烯酸单酯(EAAME)对端羧基聚酰胺树脂(CTPA)进行改性,进而与2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)极性单体进行自由基接枝聚合,中和成盐,制备了水分散型聚酰胺树脂乳液(WPAE).通过考察目标产物黏度、吸水率、粒径、机械稳定性、表面张力研究了多个因素对WPAE性能的影响,并通过IR对各中间体及目标产...     

聚氨酯-丙烯酸酯-环氧大豆油复合乳液的合成与性能

采用环氧大豆油(ESO)、甲基丙烯酸甲酯(MMA)、丙烯酸丁酯(BA)、丙烯酸-2-羟丙酯(HPA)改性水性聚氨酯,制得以丙烯酸酯为核、聚氨酯为壳的核壳结构聚氨酯-丙烯酸酯-环氧大豆油复合乳液.用红外光谱仪(FT-IR)、马尔文粒度分析仪等测试手段对合成产物进行了结构和性能的表征.考察了工艺参数对聚合过程的影响,以及ESO和MMA用量对复合乳液及其胶膜性能的影响.结果表明,较佳的工艺条件为预聚温度80℃,时间1.5 h;扩链温度70℃,时间4～5h;中和温度40℃,加水乳化分散时间为10 min,转速为6000 r/min;乳液聚合温度70℃,时间为4～5 h;当ESO用量为4%～6%、甲基丙烯酸甲酯用量为30%时,可制得粒径较小贮存稳定性好的聚氨酯-丙烯酸酯-环氧大豆油复合乳液,该复合乳液的胶膜耐介质性好、吸水率低.     

POSS改性萜烯基非异氰酸酯聚氨酯的制备及性能研究

以来源于林业可再生资源的萜烯基环碳酸酯为原料,与己二胺、乙二胺、异氟尔酮二胺及三乙烯四胺等胺基化合物反应制备新型生物质基非异氰酸酯聚氨酯(NIPU),并采用环氧基多面体低聚倍半硅氧烷(POSS)共聚改性,制备萜烯基NIPU/POSS复合材料。采用FT-IR表征了NIPU及NIPU/POSS化学结构,考察了反应温度及POSS添加量对NIPU材料合成及性能的影响。研究结果表明:萜烯基环碳酸酯与胺基化合物反应温度≥100℃,可有效避免副反应;POSS改性的萜烯基NIPU涂膜具有优异的柔韧性(0.5 mm)、附着力(1级)及抗冲击性能(≥50 cm),且铅笔硬度(3H)、耐水性(24 h吸水率11.73%)与改性前相比均得到显著提高。     

环氧树脂复合富马海松酸改性水性聚氨酯的合成及性能研究

以环氧树脂(E-51)和富马海松酸聚酯多元醇为原料,制备了环氧树脂复合富马海松酸改性水性聚氨酯,并探讨了环氧树脂E-51添加量对复合乳液和漆膜性能的影响。结果显示当E-51添加量为3%时,漆膜的吸水率为10.2%,拉伸强度为35.6 MPa,断裂伸长率为410.2%,摆杆硬度为0.89。通过傅里叶红外光谱(FT-IR)、透射电镜(TEM)、差示扫描量热仪(DSC)及同步热分析仪(TGA)对样品的形态及结构进行了表征。结果表明:环氧树脂中的羟基和环氧基参与了反应,部分发生交联形成网络结构;随着环氧树脂添加量的增大,制备的复合乳液粒径增大,粒径分布变宽;同时改性后的复合漆膜的耐水性、热力学稳定性、力学性能及耐化学溶剂性增强。     

松香改性腰果酚漆膜性能的研究

利用松香对腰果酚改性后制备漆膜,考察了松香用量对腰果酚固化过程的影响,并对漆膜性能进行了研究。通过红外光谱法(FT-IR)分析松香改性腰果酚的固化机理及松香用量对漆膜固化速率的影响。实验结果表明：加热过程中腰果酚的酚羟基与松香的羧基发生酯化反应,松香树脂酸的不饱和结构以及腰果酚不饱和侧链发生氧化交联反应。随着松香用量的增加,腰果酚的固化速率增加,松香用量(以腰果酚质量计)为10%,在5%环烷酸钴催化下,150℃固化24 h能得到高光泽度的综合性能较佳的生物基松香改性腰果酚漆膜,其光泽度为115,附着力为1级,铅笔硬度为2H,冲击强度为35 kg/cm,柔韧性为1 mm。     

萜烯基环碳酸酯的合成及其表征

在苄基三乙基氯化铵-乙二醇共催化作用下,以萜烯基环氧树脂为原料,与CO2在无溶剂环境中反应合成了萜烯基环碳酸酯.研究了催化剂用量、CO2压力、反应温度以及反应时间对反应过程的影响,并采用电位滴定法测定了产物中环碳酸酯的含量.研究表明,在催化剂用量1.0％、CO2压力1.0 MPa条件下,130℃反应7h,生成产物的环碳酸酯值为0.267,环氧基转化率达99.7％,环碳酸酯选择性达到94.0％.同时,采用凝胶渗透色谱(GPC)、红外光谱(FT-IR)、质谱(MS)、核磁共振氢谱(1H NMR)及碳谱(13C NMR)表征了合成产物的化学结构.     

茶油皂脚脂肪酸甲酯制备的水溶性改性胺固化物性能研究

以茶油皂脚脂肪酸甲酯制备的水溶性改性胺(CA-921)与水性环氧树脂固化,通过热重分析、差示扫描量热法(DSC)、机械性能测试及扫描电镜分析,研究了环氧树脂分散相粒子的粒径和黏度、环氧基与胺氢物质的量之比及固化温度对固化物性能的影响.研究结果表明,黏度及粒径均较小的水性环氧乳液AB-EP-20与固化剂CA-921复配所...     

异氰酸酯改性大豆蛋白胶的研究

先以大豆蛋白、乙酸乙烯酯、尿素、过硫酸铵等为主要原料合成大豆蛋白接枝共聚乳液,以剪切强度为衡量指标,最佳反应条件为:尿素浓度3 mol·L-1;单体比例乙酸乙烯酯∶大豆蛋白=1∶2,反应温度68℃;再使用异氰酸酯对其改性,合成异氰酸酯改性大豆蛋白胶,用该胶压制杨木胶合板,经检验干态和湿态剪切强度分别为7.46 MPa和6.01 MPa,达到了II类胶合板要求;进一步将填料、橡胶乳液、交联剂对胶合板性能的影响作出分析得出,填料最优加入比例为10%,橡胶乳液为30%,交联剂在13%以下时,随着用量增加胶合强度增加,适用期减小,超过15%胶合强度下降。     

热固性PMUF树脂胶黏剂贮存稳定性研究

以酚醛、尿素、三聚氰胺和甲醛为原料,采用缩聚的方法制备了热固性PMUF树脂胶黏剂。考察了原料配比和初始黏度对PMUF树脂贮存稳定性的影响,以及贮存时间对PMUF树脂性能的影响,并采用FT-IR对其进行了表征。结果表明在一定范围内,减少尿素和甲醛的用量,增加苯酚和NaOH的用量,降低初始黏度可以提高PMUF树脂胶黏剂的贮存稳定性。随着贮存时间的增加,PMUF树脂胶黏剂的游离甲醛含量增加,游离苯酚含量减少,黏度变化速率上升,用其压制的胶合板甲醛释放量略有下降。     

不同恒温条件下有机酯改性酚醛树脂动态力学性能的研究

以甲醛和苯酚为原料,经丙烯酸甲酯和邻苯二甲酸二烯丙酯(DAP)共同改性制得碱性酚醛树脂,采用动态热机械分析仪(DMA)研究温度对有机酯改性酚醛树脂动态力学性能的影响,并采用相关仪器对碱性酚醛树脂的性能进行了表征。结果表明:随着丙烯酸甲酯和邻苯二甲酸二烯丙酯(DAP)加入量的增加,储存模量与损耗模量都相应提高,PF树脂固化温度下降了5.43℃。有机脂对碱性酚醛树脂固化的作用,是通过快速促进树脂分子生成活性中间体亚甲基醌来实现的;有机脂的加入对树脂的耐热性能影响不大。     

枫香树脂/丙烯酸酯复合乳液及其压敏胶的性能

以混合丙烯酸酯为共聚单体,枫香树脂为增粘剂,过硫酸铵(APS)为引发剂,十二烷基硫酸钠(SDS)、烷基酚聚氧乙烯醚(OP-10)为乳化剂,采用预乳化半连续乳液聚合法制备枫香树脂-丙烯酸酯复合乳液。研究枫香树脂用量对单体转化率、凝胶率、玻璃化转变温度、热稳定性以及压敏胶(PSA)粘接性能的影响。结果表明,在枫香树脂一定的质量分数范围内,随着枫香树脂用量的增加,分子量、凝胶率、热稳定性、玻璃化转变温度随之增加。枫香树脂的适宜用量为质量分数10.0%,此时压敏胶的初粘力为16#,180°剥离强度为10.12 N·25 mm-1。