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水性聚氨酯性能优缺点

水性聚氨酯性能优缺点
水性聚氨酯性能优缺点

水性聚氨酯的优点:

聚氨酯的全名叫聚氨基甲酯。水性聚氨酯是以水代替有机溶剂作为分散介质的新型聚氨酯体系,其分子结构中含氨基甲酸酯基、脲键和离子键,内聚能高,粘结力强,且可通过改变软段长短和软硬段的比例调节聚氨酯性能。

水性聚氨酯乳液相比较与溶剂型聚氨酯具有以下优点:

(1)由于水性聚氨酯以水作分散介质,加工过程无需有机溶剂,因此对环境无污染,对操作人员无健康危害,并且水性聚氨酯气味小、不易燃烧,加工过程安全可靠。

(2)水性聚氨酯体系中不含有毒的-NCO基团,由于水性聚氨酯无有毒有机溶剂,因此产品中无有毒溶剂残留,产品安全、环保,无出口限制。

(3)水性聚氨酯产品的透湿透汽性要远远好于同类的溶剂型聚氨酯产品,因为水性聚氨酯的亲水性强,因此和水的结合能力强,所以其产品具有很好的透湿透汽性。

(4)水作连续相,使得水性聚氨酯体系粘度与聚氨酯树脂分子量无关,且比固含量相同的溶剂型聚氨酯溶液粘度低,加工方便,易操作。

(5)水性聚氨酯的水性体系可以与其它水性乳液共混或共聚共混,可降低成本或得到性能更为多样化的聚氨酯乳液,因此能带来风格和性能各异的合成革产品,满足各类消费者的需求。

并且,由于近年来溶剂价格高涨和环保部门对有机溶剂使用和废物排放的严格限制,使水性聚氨酷取代溶剂型聚氨酷成为一个重要发展方向。

水性聚氨酯膜的优点:

水性聚氨酯树脂成膜好,粘接牢固,涂层耐酸、耐碱、耐寒、耐水,透气性好,耐屈挠,制成的成品手感丰满,质地柔软,舒适,具有不燃、无毒、无污染等优点。将成革的透氧气性、透湿性、低温耐曲折性、耐干湿擦性、耐老化性等,与溶剂型聚氨酯涂饰后的合成革进行了对比研究。结果表明,经水性聚氨酯涂饰的合成革的透氧量达到了4583.53mg/(em3·h),为溶剂型的1.5倍,且透水汽量达到了615.53mg/(cm3·h),约为溶剂型的8倍;低温耐曲折次数大于4万次,为溶剂型的2倍。采用水性聚氨酯替代传统的溶剂型聚氨酯完成合成革的

后整理,成革的透气性、透湿性、低温耐曲折性、耐干湿擦等性能均优于前者,整个工艺过程没有溶剂排放,环境友好。

水性生态合成革

水性生态合成革目前定义为四个方面:

一是制革所采用的原材料是无毒无害的;

二是制革加工过程中是清洁生产的;

三是加工过程中是清洁环保的;

四是革制品具有生物可降解性。

常用塑料的优缺点

常用的塑胶材料,应用场合,各自优缺点(5) 乙烯-乙烯醇共聚物(EVOH) 将乙烯聚合物的加工性和乙烯醇聚合物的阻隔作用相结合,乙烯-乙烯醇共聚物不仅表现出极好的加工性能,而且也对气体、气味、香料、溶剂等呈现出优异的阻断作用。由于同乙烯结合而具有热稳定性,含有EVOH阻隔层的多层容器是完全可以重复利用的。 正是这些特点,在食品包装方面使含有EVOH阻隔层的塑料容器能代替许多玻璃和金属容器。 化学和性能 在今天可利用的聚合物中,聚乙烯醇(PVOH)的气体渗透率最低。但是,PVOH是水溶性的,而且难以加工。 EVOH共聚物是这样制取的:首先是乙烯和醋酸乙烯共聚,然后是水解该共聚物得到乙烯-乙烯醇。因此,仍然保留了高度的阻隔作用,而且在防潮和加工性能方面有明显改善。 从性质上来说,EVOH共聚物是高度结晶体,它的性质主要取决于其共聚单体的相对浓度。一般地说,当乙烯含量增加时,气体阻隔性能下降,防潮性能改进,且树脂更易于加工。 EVOH树脂的最显著特点是其对气体的阻隔作用。它被用在包装结构中,通过防止氧气的渗入来提高香味和质量的保留程度。在使用充气包装技术中,EVOH树脂有效地保留了用来保护产品的二氧化碳或氮气。 由于在EVOH树脂的分子结构中存在着羟基,EVOH树脂具有亲水性和吸湿性。当吸附湿气后,气体的阻隔性能会受到影响。 但是,阻隔层中的湿含量可以精心地控制,使用多层技术将如聚烯烃等强隔湿树脂把EVOH树脂层包裹起来,可以做到这一点。 耐油 EVOH树脂也具有很强的耐油性和耐有机溶剂性能。在68°F下浸入各种溶剂和油中1年后,重量增加的百分数为:对环己烷、二甲苯、石油醚、苯和丙酮等溶剂为0%,对乙二醇为2.3%,对甲醇为12.2%,对色拉油为0.1%。 热/机械性能 EVOH树脂具有高的机械强度、弹性、表面硬度,耐磨性和耐气候性,并且有强的抗静电性。EVOH薄膜具有高光泽和低雾度,因而高度透明。 EVOH树脂是所有商用强阻隔树脂中,热稳定性最高的树脂,这一性质使加工中产生的废料的可以再生和再利用,再生料中含有多达20%以上的EVOH。 加工 在多层结构中使用EVOH提供隔层有三种基本方法,它们是:共挤出结构。EVOH树脂同聚烯烃或聚酚胺结合形成构架。EVOH薄膜层压到其它基质上,或用其它材料作涂层。 用EVOH树脂作各种基质或单层容器的涂层。不需要特殊改变,就可容易地在传统制造设备上进行加工。 利用商用设备,EVOH树脂适用于下列加工中:单层或多层薄膜挤出;片材和型材共挤出;共挤出吹塑;共挤出涂层;层压(或叠层)和注塑。 含有EVOH树脂构架或EVOH薄膜的二次加工如热成型、真空成型和印刷等都很容易进行。同其它聚合物一样,EVOH树脂可通过过热来改性。 包括多层涂层或共挤出涂层的涂层技术也可以用来生产多层结构物,最后得到的结构非常类似于共挤出结构。可用EVOH树脂喷涂,浸入或滚筒涂层等方法。生产盛装碳酸化饮料的容器或达到阻隔溶剂、香料或气味的目的。 EVOH树脂对大多数聚合物的附着力很差,为克服这一困难,需使用特殊设计的粘接树脂或“连接树脂”。但尼龙除外,无需使用粘接树脂,EVOH树脂就可以很好地粘附到尼龙上。 新发展 随着刚性、高阻隔塑料包装的增长,对EVOH树脂提出了新的性能要求。为满足这些需求,EVOH供货商提供了某些牌号的产品,象J102(美国EVAL公司-EVALCA)和日本Goshei公司的ST系列产品。这些产品提高了可加工性和更宽的成型范围。其它产品,象美国EVAL公司的F100和E151也被开发出来,它们具有更好的粘度且和用于刚性容器中典型的聚烯烃有更好的匹配性。 在塑料回收领域,EVOH树脂更具有优越性。用过的高密度聚乙烯牛奶瓶和多层瓶(含有EVOH树脂)共混后,被用来生产非食品用的容器。

聚氨酯涂料文献综述

水性聚氨酯涂料的改性及其应用进展 应化0803 李杨080105082 Abstract: The development history of waterborne polyurethane was summarized in this paper. The modified methods including epoxy resin modification, silicone modification, fluorine modification, acrylate modification, nano material modification and research progress were mainly introduced. The application fields of waterborne polyurethane such as wood coatings, paper coatings, leather finishing agents, automotive coatings and so on were described. The domestic development direction of water-borne polyurethane was also pointed out. 水性聚氨酯(WPU)是一类可在水中分散溶胀的聚合物,因其中的挥发性有机物含量低,在工业水性漆、建筑涂料、水性胶黏剂等领域有很大的发展和应用空间[1-3]。WPU不但保留了传统的溶剂型聚氨酯优良性能,如良好的柔韧性、耐低温性和耐疲劳性等,而且还具有环保、节能、安全可靠、使用方便等优点。近5年来,世界水性聚氨酯分散体(PUD)消费保持6. 3%以上的年均增速,约为全球GDP 增速的2倍,而2005年我国的PUD消费量达到4. 1万吨, 2006年达到5. 5万吨, 2007年突破7. 0万吨,近3年我国PUD消费量年均增长率超过15%。随着各国对挥发性有机物及有毒物质使用限制越来越严格,水性聚氨酯因具有环境友好的特点,将具有巨大的市场空间。

水性聚氨酯性能优缺点

水性聚氨酯的优点: 聚氨酯的全名叫聚氨基甲酯。水性聚氨酯是以水代替有机溶剂作为分散介质的新型聚氨酯体系,其分子结构中含氨基甲酸酯基、脲键和离子键,内聚能高,粘结力强,且可通过改变软段长短和软硬段的比例调节聚氨酯性能。 水性聚氨酯乳液相比较与溶剂型聚氨酯具有以下优点: (1)由于水性聚氨酯以水作分散介质,加工过程无需有机溶剂,因此对环境无污染,对操作人员无健康危害,并且水性聚氨酯气味小、不易燃烧,加工过程安全可靠。 (2)水性聚氨酯体系中不含有毒的-NCO基团,由于水性聚氨酯无有毒有机溶剂,因此产品中无有毒溶剂残留,产品安全、环保,无出口限制。 (3)水性聚氨酯产品的透湿透汽性要远远好于同类的溶剂型聚氨酯产品,因为水性聚氨酯的亲水性强,因此和水的结合能力强,所以其产品具有很好的透湿透汽性。 (4)水作连续相,使得水性聚氨酯体系粘度与聚氨酯树脂分子量无关,且比固含量相同的溶剂型聚氨酯溶液粘度低,加工方便,易操作。 (5)水性聚氨酯的水性体系可以与其它水性乳液共混或共聚共混,可降低成本或得到性能更为多样化的聚氨酯乳液,因此能带来风格和性能各异的合成革产品,满足各类消费者的需求。 并且,由于近年来溶剂价格高涨和环保部门对有机溶剂使用和废物排放的严格限制,使水性聚氨酷取代溶剂型聚氨酷成为一个重要发展方向。 水性聚氨酯膜的优点: 水性聚氨酯树脂成膜好,粘接牢固,涂层耐酸、耐碱、耐寒、耐水,透气性好,耐屈挠,制成的成品手感丰满,质地柔软,舒适,具有不燃、无毒、无污染等优点。将成革的透氧气性、透湿性、低温耐曲折性、耐干湿擦性、耐老化性等,与溶剂型聚氨酯涂饰后的合成革进行了对比研究。结果表明,经水性聚氨酯涂饰的合成革的透氧量达到了4583.53 mg/(em3·h),为溶剂型的1.5倍,且透水汽量达到了615.53 mg/(cm3·h),约为溶剂型的8倍;低温耐曲折次数大于4万次,为溶剂型的2倍。采用水性聚氨酯替代传统的溶剂型聚氨酯完成合成革的

水性聚氨酯的研究综述

水性聚氨

前言 聚氨酯( PU ) 是聚氨基甲酸酯的简称, 它是聚合物内含有相当数量的氨基甲酸酯( —NHCO— )的高分子化合物。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。其弹性体、泡沫塑料、涂料及粘接剂等均已获得广泛应用。 但由于溶剂型聚氨酯含有大量有机溶剂, 严重污染环境, 特别是溶剂型双组分聚氨酯中的残留异氰酸酯单体, 毒性极高。随着人们环保意识的增强和各国政府环保立法, 急需一种可以替代传统有机溶剂型的新型聚氨酯材料。水性聚氨酯是以水替代有机溶剂作为分散介质, 有人也称水性聚氨酯为水系聚氨酯或水基聚氨酯 , 它不仅具有溶剂型聚氨酯的一些重要性能特征。同时还具有不燃、无毒、无污染、节省能源及易贮存, 使用方便等优点。因此备受关注, 成为当今聚氨酯领域发展的重要方向。

目录 一、水性聚氨酯的定义及分类 二、水性聚氨酯的制备原理 三、水性聚氨酯的制备方法 四、水性聚氨酯的防水性能及应用 五、水性聚氨酯的其他应用 六、展望

1水性聚氨酯的定义及分类 水性聚氨酯是指聚氨酯以水为介质, 体系中不含或含很少的有机溶剂。 以外观分, 水性聚氨酯可以分为 3 类: 聚氨酯水溶液、聚氨酯分散液、聚氨酯乳液。三者之间的区别在于聚氨酯大分子粒子在水中的分散形态的不同,并没有不可逾越的界限, 实际应用中我们所说的水溶性聚氨酯是指聚氨酯水分散体或聚氨酯乳液。 表 1 按外观分各类水性聚氨酯的特性 以亲水性基团的电荷性质分, 水性聚氨酯可分为阴离子型水性聚氨酯、阳离子型水性聚氨酯和非离子型水性聚氨酯。其中阴离子型最为重要, 分为羧酸型和磺酸型2 大类。

工程塑料的优缺点及用途

工程塑料的优缺点及用途 聚醯胺(PA、尼龙Nylon)结构式[NH(CH2)m NHCO(CH2)n-2CO] 性质结晶性热可塑性塑料,有明显熔点,Nylon6 Tm为220~230℃,Nylon66则为260~270℃,Nylon本身具吸水基故有吸水性,成形前须干燥,温度过高干燥则尼龙粒变色 优点1、具高抗张强度 2、耐韧、耐冲击性特优 3、自润性、耐磨性佳、耐药品性优 4、低温特性佳 5、具自熄性 缺点尼龙吸湿性高、长期尺寸精密度及物性受影响。 用途电子电器:连接器、卷线轴、计时器、护盖断路器、开关壳座汽车:散热风扇、门把、油箱盖、进气隔栅、水箱护盖、灯座工业零件:椅座、自行车输框、溜冰鞋底座、纺织梭、踏板、滑输 饱和聚酯对苯二甲酸乙酯(PET) 结构式 性质为结晶性热可塑性塑料,具明显熔点245~260℃,在室温下有优良之机械性能及耐摩擦、磨耗性能。但因Tg低所以其热机械性能差,一般都添加玻纤以提高耐热及机械性能,此类称

FR-PET。 优点1、尺寸安定性佳 2、机械性能优异 3、潜变性小 4、电气特性佳 5、耐候性优 6、耐有机熔剂、油及弱酸 7、耐气性耐水性好 8、具自熄性 缺点1、机械性质具有方向性、流动性较高 2、结晶速度较慢 3、干燥及加工条件要求严格 用途电子电器:断电器、整流器、线轴、吹风机风口、线轴灯罩汽车:电装组件、挡泥板、煞车器把手 工业零件:冷却风扇把手 饱和聚酯对苯二甲酸丁酯 ( PBT ) 结构式 性质 为高结晶性热可塑性塑料,熔点220~230℃,结晶速率比PET 快。 优点 1、机械性质安定抗张强度与抗张模数和尼龙相似 2、摩擦系数小有自润性

水性聚氨酯树脂改性研究及应用进展1

水性聚氨酯树脂具有硬度高、附着力强、耐腐蚀、耐溶剂好、VOC 含量低等优点,符合发展涂料工业的“三前提”及“四E原则”。然而,一般的聚氨酯乳液的自增稠性差、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,为了更好地提高水性聚氨酯涂料的综合性能,扩大应用范围,需对WPU乳液进行适当的改性。目前,其改性途径大致可分为四类:改进单体和合成工艺,添加助剂,实施交联,优化复合。本文主要介绍了环氧树脂改性、聚硅氧烷改性和丙烯酸复合改性、纳米改性、植物油改性、蒙脱土改性、有机氟改性等水性聚氨酯涂料的研究及在木器涂料、汽车涂料、建筑涂料、防腐涂料、织物涂料等方面应用进展。 1 水性聚氨酯树脂改性技术 1.1 传统三大改性方法 目前水性聚氨酯涂料最常见的三大改性方法是环氧树脂改性、有机硅改性、丙烯酸改性。近年来,这类方法已有大量报道。环氧树脂为多羟基化合物,在与聚氨酯反应中可以将支化点引入聚氨酯主链,使之形成部分网状结构而性能更为优异。通过环氧树脂和聚氨酯的接枝反应,制得环氧改性聚氨酯乳液,用其配制水性环氧改性聚氨酯涂料,可以提高化学稳定性、耐腐蚀性和漆膜附着力。 有机硅化合物分子结构中含有元素硅,是属于半有机、半无机结构的高分子化合物,它们兼具有机化合物和无机化合物的特性。用有机硅改性聚氨酯可以弥补水性聚氨酯耐水解性稍差的缺陷,使改性的水性聚氨酯涂料表现出良好的憎水性、表面富集 性、低温柔顺性和优良的生物相容性等。有机硅改性聚氨酯可以通过物理共混来进行,例如,利用水性聚氨酯和聚硅氧烷乳液进行物理共混改性。因此,有机硅改性聚氨酯最常用的方法是共聚改性。通过两端带有反应性官能团的聚硅氧烷低聚物(最常见的是聚二甲基硅氧烷PDMS,或部分甲基被取代后所得聚硅氧烷)与多异氰酸酯经逐步加成,聚合而制得嵌段共聚物。 丙烯酸酯与其他合成高分子树脂相比,具有许多突出的优点。将丙烯酸和聚氨酯两类聚合物在微观状态下制备得到的丙烯酸聚氨酯杂合水分散体,可以获得优势互补性能。水性聚氨酯/丙烯酸酯复合乳液可以将聚氨酯较高的拉伸强度和抗冲强度、优异的耐磨性与丙烯酸酯树脂良好的附着力、耐候性,较低的成本有机结合,制备出高固含量、低成本以及达到使用要求的水性树脂。 此外还可以将聚氨酯-丙烯酸酯-有机硅氧烷三元结合起来,制备水性涂料,它综合了丙烯酸酯、聚氨酯、有机硅三种树脂材料的优点,而且以水作分散介质符合了环保的要求。 1.2 纳米材料改性水性聚氨酯 纳米材料具有表面效应、小尺寸效应、光学效应、量子尺寸效应、宏观量子尺寸效应等特殊性质,可以使材料获得新的功能。 Hsu-Chiang Kuan等[1]合成了一种纳米碳管/水性聚氨酯纳米复合材料,这种水性聚氨酯乳液储存稳定,胶膜的热稳定性提高了26℃,拉伸强度提高了370%,拉伸模量提高了170.6%。胡津昕等[2]以水性聚氨酯为基体聚合物材料,利用高分子纳米微 鲍俊杰1,周海峰1,饶喜梅1,许戈文1,2 (1.安徽大学化学化工学院,合肥230039;2.安徽省绿色高分子重点实验室,合肥230039)摘要:综述了水性聚氨酯的纳米改性、植物油改性、蒙脱土改性、有机氟改性等几种常用的改性方法,指出了不同改性技术的特点、方法以及优势。同时介绍了水性聚氨酯树脂在木器涂料、汽车涂料、建筑涂料、防腐涂料、织物涂料等方面的应用研究进展。 关键词:水性聚氨酯树脂;改性;涂料;进展 中图分类号:TQ630.4+1 文献标识码:A 文章编号:1006-2556(2006)09-0045-04 水性聚氨酯树脂 改性研究及应用进展

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。新技术无须使用制备含羧基和羟基的丙烯酸酯聚合物时必须的羟烷基丙烯酸单体,同时,它可使用T DI、H DI等多异氰酸酯作另一组分,也无须高速剪切混合,因而降低了成本。而且它独特的整齐重复的羟基提高了聚氨酯的光亮度、硬度和耐候性。有3个美国专利[6~8]介绍了含重复的烯丙基醇或烷氧化烯丙基醇的水分散聚合物的制取。如:先加入烯丙基醇或烷氧化烯丙基醇单体然后逐渐加入其他单体如丙烯酸酯单体,在约130~170℃下反应。逐渐加入的方式有利于生成整齐重复的羟基。残余单体由真空精馏或薄膜蒸发分离。 另一新的技术是以半交联含多羟基的聚氨酯预聚体作甲组分,甲组分含有机硅和(或)有机氟[9]。这种水性聚氨酯的热稳定性好,耐水性、耐溶剂性,耐化学试剂和耐候性都接近双组分溶剂型聚氨酯。而且,解决了传统的水性聚氨酯分子中大量存在的脲基容易使涂膜泛黄的问题。 1.2 新的单组分水性聚氨酯 在双组分水性聚氨酯迅猛发展的时候,能克服某些传统的单组分水性聚氨酯缺点的新的单组分水性聚氨酯也不断地被开发出来。Natesh通过试验发 222001年第7期 化工进展

水性聚氨酯研究(一)

综述嚣接2∞,.盈¨ 水性聚氨酯研究(一) 周善康林健青许一婷戴李宗+ (厦门大学材料科学系,厦门市361005) 摘要较东兢地阐述了关于水性聚氨醋研完的各个方面,包括其基本概惫,研究开发背景,制备原理、方法和工艺,产轴和涂膜的物理性能及其影响因素,应用领域等,井阐明了自乳化历程,乳液稳定机制。 . 关麓词水性聚氨精制备物理性能应用领域 SttIdy0fwater.bome一”删吐瑚e(I) 撕岫mJianq【iIlg‰Yi衄蹦【i哪 (跏p日咖瑚td删n既蛐s“∞∞《](i趼蜘uriv吲ty,xi日卫暇I36l∞5) 劬醴r砸Tkep8p峨删ie涮甲岫出砌y∞kv抽曲p呐0fk咖dy0f姗hPol舭岫七,啊哦血d?ly她即吣t蛐.枷d枞,k蜊Pel蛔mm.她枷I删d南m0f州∞aId崎rc日dh.Fm血rmm,恤R&Dback刚州,摧∞uⅫ慨pIoc∞,tllembH谢∞m岫0f峨Ⅻ=5i∞“她啊肌曲n6d由amal∞蛔hdLleed. k_啊凼wme}b呲倒”l嘲llamh砷1日ti硼珊廊alpelh瑚咐^P幽碰吼6ddB 1前言 水性聚氨酯包括聚氨酯水溶液、水分散液和水乳液3种…,是以水为介质的二元胶态体系,聚氨酯(PU)粒子分散于连续的水相中,有人也称水性PU或水基PU。水性PU虽然历史不长。但发展却非常迅速。1943年西德人P.sc】1lack首次成功地制备了水性P【I,1967年PU乳液首次实现工业化并在美国市场问世,1972年B町目公司率先将PU水乳液用作皮革涂饰剂,水性P【J开始成为重要商品。据报道,1992年至1997年间,水性PU的年平均增长率为8%口』。它可以调配成不含或含有少许共溶剂的涂料和胶粘荆,虽然某些性能与溶剂型PU还存在一定的差距,但具有无毒、不易燃烧、不污染环境、节能、安全可靠、不易损伤被涂饰表面、易操作和改性等优点,使得它在织物、皮革涂饰及粘合剂等许多领域得到了广泛的应用,逐步代替了溶剂型PU。现在,水性P【I已形成体系,并不断扩大。特别是近年来,由于溶剂价格的高涨和环保部门对有机溶剂使用和废物排放的严格限制,使水性PU取代溶剂型PU成为一个重要发展方向。2.水性聚氨南的铜备原理和方法 水性PU的制备一般包含2个主要步骤:(1)由低聚物二醇参与,形成高分子质量的PU或中高分子质量的PU预聚体;(2)在剪切力作用下于水中分散。端Nco基团的Pu预聚体在适当的外乳化剂和强剪切力下可以在水中分散或乳化,即外乳化法。然而由这种方法制得的分散液极其粗糙且很不稳定。因此在分散于水介质之前进行某种亲水性改性是必要的,通常是在Pu结构中引人离子基团或亲水链段,使其实现自乳化。 2.1外乳化法 先制成适当分子质量的Pu预聚体或其溶液,然后加入乳化剂,在强烈搅拌下强制性地将其分散于水中,制成PU乳液或分散体。预聚体的粘度愈低,愈易于乳化,加入少量可溶于水的有机溶剂也有益于乳化。其中最好的方法是在乳化剂存在下将预聚体和水混合,冷却到5℃左右,然后在均化器——啊耵疆盱面再面=丽 作者简介:周瞢康礤士,1999年毕业于厦门大学化工学院。现在北京宝洁公司工作。 *通讯联系人:藏李宗.博士.副教授。 ?2l?  万方数据万方数据

水性聚氨酯涂料的研究进展

水性聚氨酯涂料的研究进展 摘要:随着我国环保法规的日趋完善合人们环保意思的不断深化,环保型化工产品的开发级应用逐渐受到人们的重视。水性聚氨脂以水为基质,具有不污染环境,节能等优点,正逐渐作为溶剂型聚氨酯的代替品在很多场合被广泛应用。通过查阅国内有关文献,阐述了水性聚氨酯的性能并对它的主要研究进展及应用,最后对这一蓬勃发展的新型高分子擦皮料做了展望。 关键词:水性聚氨酯,涂料,应用,研究发展。 1 水性聚氨酯涂料的性能 聚氨酯涂料具优异的耐磨性.柔韧性.流动性.机械能级耐化学品性,同时还有光亮.附着力强等特点。水性聚氨酯涂料是以水性聚氨酯树脂为基料并以水为分散介质的一种涂料,具有不然.无毒.无环境污染.无火灾隐患的优点。因而越来越受到重视,成为今后发展的方向。 2 水性聚氨酯涂料的种类和特 水性聚氨酯树脂主要有三种,即单组份聚氨酯,双组份聚氨酯,合改性聚氨酯、水性单组份聚氨酯具有很高的断裂申率和适当的强度,并能常温干燥,但耐水性和耐溶性差,表面光泽度和鲜艳性都较低。 目前国内外很多厂家以开发了睡醒双组份聚氨酯涂料,其VOC显著降低,性能优于或等同于溶剂型双组份聚氨酯涂料。在水性双组分聚氨酯涂料中水石过量的,其反应以异氰脂与羚基的反应为主。原因在于异氰基与羚基,水等得反应速度小于水的蒸发速度。在双水分聚氨酯涂料成膜以后,水的蒸发很快。 水性改性聚氨酯此案料主要有水性聚氨酯改性丙稀脂,例如,在聚氨酯乳液只能够加入适量的丙稀脂乳液,可以使其许多性能得到显著提高。另外,聚氨酯按其原料还可以分位脂肪族和芳香族聚氨酯,芳香族聚氨酯遇日光紫外线黑泛黄分解,只能用做室内才涂料,而脂肪族聚氨酯涂料防紫外线,康水解室内外均可使用。但脂肪族聚氨酯原料价格较昂贵。 芳香族水性聚氨酯脂肪族水性聚氨酯耐候性差 光稳定性差易泛黄 价格较低 佳 佳不易泛黄 较高

发泡聚氨酯的优缺点及其应用

发泡聚氨酯的优缺点及其应用 一、发泡聚氨酯的优点 发泡聚氨酯由双组分组成,甲组分为多元醇,乙组分为异氰酸酯,施工时两组分进入喷涂机械中混合喷出,呈雾状,一分钟发泡凝固成型。这种材料近几年才引进,用于建筑保温防水经过二、三年的使用,有较多的了解,优点很多,使用范围很广。 1.保温性能好。导热系数0. 025左右,比聚苯板还好,是目前建筑保温较好的材料。 2.防水性能好。泡沫孔是封闭的,封闭率达95% ,雨水不会从孔间渗过去。 3.因现场喷涂,形成整体防水层,没有接缝,任何高分子卷材所不及,减少维修工量。 4.粘结性能好。能够和木材、金属、砖石、玻璃等材料粘结得非常牢固,不怕大风起。 5.用于新作屋面或旧屋面维修都很适宜特别是旧屋面返修,不必铲除原有的防水层保 温层,只需清除表面的灰、砂杂物,即可喷涂。 6.施工简便速度快。每日每工可喷200多平米,有利于抢进度。 7.收头构造简单。喷涂发泡聚氨酯收头,不用特别处理,大为简化。如使用卷材,在女儿墙处,需留凹槽,收头在凹槽内;若不能留凹槽,需用扁铁封钉收头,还要涂嵌缝膏。 8.经济效益好。如果把保温层和防水层分开,不仅造价高,而且工期长,而发泡聚氨 酯一次成活。 9.耐老化好。据国外已用工程总结和研究测试获知,耐老化年限可达30年之久。 二、发泡聚氨酯的应用 1.平屋面防水保温不上人屋面加喷一道彩色涂料,作为保护层;上人屋面,在上坐 浆铺面砖。 2.瓦顶坡屋面将发泡聚氨酯喷在望板下沿,瓦块座浆在望板上,不会发生滑动。 3.墙体保温发泡聚氨酯用作墙体保温更具优越性装。配式大墙板,喷在板肋间,粘结好又严密。如用空心砌块,可将发泡聚氨酯喷在孔洞内,塞充饱满冻库的墙壁,喷涂尤佳。 目前墙体改革很关键的是保温技术,发泡聚氨酯可以大展宏图。 4.地下室外墙保温防水,是发泡聚氨酯大显身手的部位,既能保温、防水,又省去其 他保护层,一举二得。 三、发泡聚氨酯的缺点 虽然发泡聚氨酯有如此多的优越性,但也不是万能的,存在短处和不适宜之处。 1.在10℃以卜的温度,发泡率降低。因此使用时明显受到季节的制约。 2.厕所卫生间只需防水而不要保温,不宜使用发泡聚氨酯。

塑料发展的利与弊

塑料发展的利与弊

塑料发展的利与弊 塑料走进我们生活已经很多年了,大多数人都已经熟悉使用塑料制品。但凡事都是有利就有弊,面对蓬勃发展的塑料产业,它的利与弊,你又知道多少呢? 首先跟大家解释一下什么是塑料?它的化学特性有哪些? 塑料是指以树脂(或在加工过程中用单体直接聚合)为主要成分,以增塑剂、填充剂、润滑剂、着色剂等添加剂为辅助成分,在加工过程中能流动成型的材料。塑料为合成的高分子化合物,可以自由改变形体样式。塑料是利用单体原料以合成或缩合反应聚合而成的材料,由合成树脂及填料、增塑剂、稳定剂、润滑剂、色料等添加剂组成的,它的主要成分是合成树脂。 塑料主要有以下特性:①大多数塑料质轻,化学稳定性,不会锈蚀;②耐冲击性好;③具有较好的透明性和耐磨耗性;④绝缘性好,导热性低;⑤一般成型性、着色性好,加工成本低;⑥大部分塑料耐热性差,热膨胀率大,易燃烧;⑦尺寸稳定性差,容易变形;⑧多数塑料耐低温性

差,低温下变脆;⑨容易老化;⑩某些塑料易溶于溶剂。塑料可区分为热固性与热可塑性二类,前者无法重新塑造使用,后者可一再重复生产。塑料高分子的结构基本有两种类型:第一种是线型结构,具有这种结构的高分子化合物称为线型高分子化合物;第二种是体型结构,具有这种结构的高分子化合称为体型高分子化合物。有些高分子带有支链,称为支链高分子,属于线型结构。有些高分子虽然分子间有交联,但交联较少,称为网状结构,属于体型结构。两种不同的结构,表现出两种相反的性能。线型结构(包括支链结构)高聚物由于有独立的分子存在,故有弹性、可塑性,在溶剂中能溶解,加热能熔融,硬度和脆性较小的特点。体型结构高聚物由于没有独立的大分子存在,故没有弹性和可塑性,不能溶解和熔融,只能溶胀,硬度和脆性较大。塑料则两种结构的高分子都有,由线型高分子制成的是热塑性塑料,由体型高分子制成的是热固性塑料。 塑料与其它材料比较有如下的特性〈1〉耐化学侵蚀〈2〉具光泽,部份透明或半透明〈3〉大部份为良好绝缘体〈4〉重量轻且坚固〈5〉加工容易可大量生产,价格便宜〈6〉用途广

水性聚氨酯涂料的研究进展

` 课程作业(论文) 水性聚氨酯涂料的研究进展 院(系):材料与化工学院 专业:高分子材料与工程 班级:120316 学生:侯曹健 学号:110313105 2015年10月

水性聚氨酯涂料的研究进展 摘要:出于环保的需要,涂料水性化的趋势越来越强烈,水性聚氨酯涂料已在很多领域得到应用。水性聚氨酯涂料作为性能优良的“绿色涂料”分别介绍了其分类、改性、应用,并且看到了其广阔的发展前景。 关键词:水性聚氨酯涂料;单组分;双组分;改性;应用;前景 Abstract:The need for environmental protection, water-based paint trend more and more intense, water-based polyurethane coating has been applied in many fields. Waterborne polyurethane coatings with excellent performance as "green paint" introduced its classification, modification, use, and saw its broad development prospects. Keywords:waterborne polyurethane coating; single component; two-component; modification; application; prospect 随着经济发展和人们生活水平的提高,各国对挥发性有机物及有毒物的限制越来越严格,20世纪90年代,国际上兴起“绿色革命”,在全世界范围内掀起了减少涂料中溶剂含量和VOC的行动,该行动对工业涂料及特种涂料行业产生了较大影响.因此, 世界各大涂料公司纷纷致力于节能低污染的水性涂料、粉末涂料、高固体涂料和辐射固化涂料的开发应用.水性聚氨酯替代溶剂型聚氨酯将是不可逆转的趋势,也是今后一段时期内讨论的热门话题. 水性聚氨酯(WPU)是指以水代替有机溶剂作为分散介质,其分散液中不含或含有极少量有机溶剂的聚氨酯。涂膜具有不燃、无毒、不污染环境、节能等优点,同时具有一般聚氨酯树脂所固有的高强度、耐磨损等优异性能,使得它在织物、皮革涂饰及粘合剂等许多领域得到了广泛的应用。 一、水性聚氨酯(WPU)涂料的分类 水性聚氨酯涂料是由水性聚氨酯树脂为基础,并以水为分散介质配制的涂料,具有耐磨、光亮、较强的附着力、良好的装饰性和透湿透气性等优点,广泛应用于木器涂料、汽车涂料、纸张涂料、皮革装饰剂等。WPU涂料按使用形式

水性聚氨酯树脂的改性研究进展

水性聚氨酯改性的研究进展 (马宁大连工业大学化工与材料学院116034) [摘要]: 详细叙述了水性聚氨酯的各种改性技术,如交联改性,聚丙烯酸酯,环氧树脂改性,有机硅改性,纳米技术改性,天然产物改性等,并对水性聚氨酯的发展前景进行了展望。[关键词]: 水性聚氨酯;改性技术;;展望;环氧树脂;;有机硅树脂 ResearchProgressinModificationTechonologyoftheWaterbornePolyurethane Abstract: The modifications techonology of waterborne polyurethane, such as the crosslinkin gpolyacrylates ,epoxyresin, organosilicon, hano-technology and natural product modifications arediscussed.The prospect of waterbome polyurethane for the future are put forward.; Key words: waterborne polyurethane ;modificationtechonologyprospect 为提高水性聚氨酯涂膜的耐水性和机械性能,可合成具有适度交联度的水性聚氨酯乳液。首先通过,如多元醇、多元胺扩链选用多官能度的合成原材料剂和多异氰酸酯交联剂等合成具有交联结构的水性聚氨酯分散体。然后添加内交联剂或外交联剂实现交,即内交联和外交联。 2.1内交联法 该法合成水性聚氨酯是在聚氨酯大分子中引入个或个以上官能团的单体,生成具有部分交含有联或者支化分子结构的聚氨酯胶束;另一种是在水性聚氨酯乳液中加入可以与乳液稳定共存的内交联剂而这些内交联剂只有在使用时由乳液体系的HLB值、温度、外部能量如紫外光辐射等因素的变化才与聚氨酯树脂中的官能团发生交联反应,生成具有网状个结构的热固性聚氨酯树脂。在大分子中引入含有3或3 个以上官能团的单体生成部分交联或支化结构,即将的聚氨酯树脂的合成一般是采用预聚体分散法交联单体如三聚体或三羟甲基丙烷等与低相对分子质量的聚氨酯预聚体充分混合,在水中分散后再加入扩链剂如乙二胺进行扩链反应。这种方法合成的具有部分交联结构的水性聚氨酯相比于丙酮法制备的水,具有不消耗溶剂(丙酮)且能同时获得高固性聚氨酯含量等优点。,还可采取丙酮法制备这类除预聚体分散法以外内交联型水性聚氨酯,即在预聚体分散前就用部分三官能度的单体如三羟甲基丙烷代替双官能团的单体,用少量丙酮为溶剂解决由于预聚体扩进行扩链反应链后相对分子质量增加而引起的黏度变大的问题,在分散形成乳液后再将丙酮等低沸点溶剂减压脱去,采用这种方法制备的水性聚氨酯具有相对分子质量分布窄、结构及粒径大小可变范围易控制、反应稳定性,但最大的缺点是制备的乳液的涂膜耐溶剂好等优点特别是耐丙酮性能差且工艺复杂,不利于工业化生产。 2.2外交联法 添加外交联剂的水性聚氨酯亦称为水性双组分聚氨酯,水性聚氨酯为一组分,交联剂为另一组分。在,将两组分混合均匀,成膜过程中发生化学反使用时应,形成交联结构。消除涂膜的亲水基团,可大幅度提高涂膜的耐水性,同时也适当提高了涂膜的力学性,聚氨能。水性聚氨酯的结构决定着外交联剂的组成酯分子中带羟基、氨基时,常用的外交联剂有水分散多异氰酸酯、氮杂环丙烷化合物、氨基树脂等;聚氨酯,常用的外交联剂有多元胺、环丙分子中带有羧基时烷的化合物及某些金属化合物,如Al(OH)3,Ca(OH)2等。为了更好地改善聚氨酯的性能,可同Mg(OOCH3)2时添加内交联剂和外交联剂,通过双重作用对聚氨酯进行交联改性。聚

常用塑料优缺点

ABS塑料 特点: 1、综合性能较好,冲击强度较高,化学稳定性,电性能良好. 2、与372有机玻璃的熔接性良好,制成双色塑件,且可表面镀铬,喷漆处理. 3、有高抗冲、高耐热、阻燃、增强、透明等级别。 4、流动性比HIPS差一点,比PMMA、PC等好,柔韧性好。 ABS工程塑料具有优良的综合性能,有极好的冲击强度、尺寸稳定性好、电性能、耐磨性、抗化学药品性、染色性,成型加工和机械加工较好。ABS树脂耐水、无机盐、碱和酸类,不溶于大部分醇类和烃类溶剂,而容易溶于醛、酮、酯和某些氯代烃中。 ABS工程塑料的缺点:热变形温度较低,可燃,耐候性较差。 用途:适于制作一般机械零件,减磨耐磨零件,传动零件和电讯零件. ABS+PC, 俗称ABS加聚碳。是国内少数几种可能透用的合料之一,不能自燃,外火燃烧时,表面有象聚碳燃烧一样的小颗粒析出,黑色低于ABS,常见于电器件、机械零配件等 聚酰胺(PA,俗称尼龙) PA是特性:坚韧、牢固、耐磨,无毒性. 缺点:不可长期与酸碱接触。 常用于制作梳子、牙刷、衣钩、扇骨、网袋绳、水果外包装袋等。 PC是聚碳酸酯的简称,聚碳酸酯的英文是Polycarbonate,简称PC工程塑料,PC材料其实就是我们所说的工程塑料中的一种,作为被世界范围内广泛使用的材料, 聚碳酸酯无色透明,耐热,抗冲击,阻燃,在普通使用温度内都有良好的机械性能。同性能接近聚甲基丙烯酸甲酯相比,聚碳酸酯的耐冲击性能好,折射率高,加工性能好, 聚碳酸酯的耐磨性差。一些用於易磨损用途的聚碳酸酯器件需要对表面进行特殊处理。 日常常见的应用有光碟,眼睛片,水瓶,防弹玻璃,护目镜、银行防子弹之玻璃、车头灯等等、动物笼子宠物笼子。 聚碳酸酯还被用来制作登月太空人的头盔面罩。苹果公司的ipod音乐播放器和ibook笔记本电脑外壳也使用聚碳酸酯制作。 PMMA 化学名称叫聚甲基丙烯酸甲酯 缺点:PMMA表面硬度不高、易擦毛、抗冲击性能低、成型流动性能差等 超级透明PMMA材料主要用于手机保护屏,该产品分为有硬化涂层,没有硬化涂层两种.其特点是透光率极好,没有杂质,静电保护膜,表面硬化厚后硬度可达5-6H

改性水性聚氨酯研究进展

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。

塑料的常用特性一览表

缩写代号 塑料名称性能 成型性能 塑件脱模斜度 塑料溢边值 用途苯乙烯-丁二烯-综合性能较好,冲击韧性,机械强度较高无定性料,,流动性中等,比聚苯乙烯,AS 差,但比聚碳酸酯,聚氯乙烯好。电视机、丙烯腈共聚物,尺寸稳定,耐化学性,电性能良好; 吸湿性强,必须充分干燥,表面要求光泽的塑件须经长时间的预热干燥收录机、收缩率0.5% 易于成型和机械加工,与372有机玻璃的熔接性良好, 成型时宜取高料温,高模温,但料温过高易分解,(分解温度为>=250度,)型腔:40’~1度21‘ 的外壳,浅牙色,不透明可做双色成型塑件,且表面可镀铬 对精度较高的塑件,模温宜取50~60度,对光泽,耐热塑件,模温宜取60~80度电话机硬而韧,拉伸强度高,其制品可在-40~101度内使用。注射压力高于聚苯乙烯。用柱塞式注射成型时,料温为180~230度, 型芯:35’~3度机壳、话其弯曲强度和压缩强度及表面强度较差注射压力为(1000~1400)X100000 Pa 。用螺杆式注射机成型时,(560-1760kgf.lb/cm2)筒、把手耐热耐低温不高。 料温为160~220度,注射压力为(700~1000)X100000 Pa 。成型周期15-60S 。铰链。聚碳酸酯突出的冲击强度,较高的弹性模量和尺寸稳定性。 1.无定形料,热稳定性好,成形温度范围宽,超过330度才呈现严重分解,分解时齿轮、 收缩率0.8% 无色透明,着色性好,耐热性比尼龙,聚甲醛高, 产生无毒,无腐蚀性气体,但流动性差。流动性对温度变化敏感,冷却速度快型腔:35’~1度0.06 mm 齿条、为透明、微黄色抗蠕变和电绝缘性较好,耐蚀性,但耐磨性欠佳,自 2.吸湿性小,但对水敏感,故加工前必须干燥处理,否则会出现“银丝”,型芯:30‘~50’ 机、螺杆、或白色的刚硬而润性差,不耐碱,酮,胺,芳香烃,有应力开裂倾向气泡和强度显著下降。 插件、线有良好的韧性。高温易水解,与其他树脂相溶性差,耐疲劳强度底 3.成型收缩率小,易发生熔融开裂,产生应力集中,故成型时应严格圈架、端较易产生应力开裂,其制品可在-100~130度内使用。控制成型条件,成型后塑件宜退火处理。 子、传动PC 料燃烧时,火焰呈黄色,黑烟,发出花果臭的气味 4.熔融温度高,粘度高,对剪切作用不敏感,对大于200克的塑件,应采用螺杆式件、机壳注射机,喷嘴应加热,宜用开畅式延伸式喷嘴,注塑速度中高速。 安全帽、PC 料制品须进行后冷却处理以消除内应力:100度 5.冷却速度快,模具浇注系统应以粗,短为原则,宜设冷料穴,浇口宜取大,防护罩、0.5-2H 冷却。 如:直接浇口,圆盘浇口或扇形浇口等,但应防止内应力增大,必要时可采用挡风玻璃 调整式浇口。模具宜加热,应选用耐磨钢。 6.料温对塑件质量影响较大,料温过低会造成缺料,表面无光泽,银丝紊乱料温过高易溢边,出现银丝暗条,塑件变色起泡。 7.模温对塑件质量影响很大,模温低时收缩率,伸长率,抗冲击强度大,抗弯,抗压,抗张强度低。模温超过120度时,塑件冷却慢,易变形粘模,脱模困难,成型周期长。料温230-320度,模温80-110度,注射压力为(560-1400kgf.lb/cm2) 苯乙烯改性透明性极好,机械强度较高,有一定的耐热,耐寒 1.无定形料,吸湿性低,尺寸稳定性高,不易分解适应于要 常用塑料特性一览表 ABS PC 0.04 mm

聚氨酯研究进展

聚氨酯树脂的研究进展 摘要:本文综述了聚氨酯目前研究热点,其中包括氟硅改性、水性化、非异氰酸酯聚氨酯和聚氨酯纳米复合材料的研究,指出了聚氨酯未来研究方向。 关键词:聚氨酯;氟硅改性;水性;非异氰酸酯;纳米复合材料 Research progress of polyurethane Abstract:This article reviews the current research focus of polyurethane, including fluorine-modified, water-based, non-isocyanate polyurethane and polyurethane nano-composites,demonstrating future research directions of polyurethane. Keyword: polyurethane; fluorine-modified; non-isocyanate; nano-composites 引言 聚氨酯树脂(PU)是一种重要的合成树脂,它具有优良的性能,如硬度范围宽、强度高、耐磨、耐油、耐臭氧性能优良,且具有良好的吸振,抗辐射和耐透气性能,具有高拉伸强度和断裂伸长率,良好的耐磨损性、抗挠曲性、耐溶剂性,而且容易成型加工,并具有性能可控的优点;它的产品形态多样,如泡沫塑料、弹性体、涂料、胶黏剂、纤维素、合成革等;因此广泛应用于交通运输、建筑、机械、家具等诸多领域。 1.氟硅改性 氟硅改性聚氨酯是目前研究的热点之一,氟硅具有独特的化学结构,其表面能较低,因此在成膜过程中向表面富集,可赋予改性聚合物涂膜优良的耐水、耐油污、耐候、耐高低温使用性能以及良好的机械性能。常有两种: 一种方法是将含有羟基或胺基的硅氧烷树脂或单体与二异氰酸酯反应,将有机硅氧烷引到水性聚氨酯中,利用硅氧烷的水解缩合交联来改善聚氨酯的性能;另一种方法是在环氧硅氧烷作为后交联剂引入到体系中,形成环氧交联改性聚氨酯体系。Cheng(Cheng, Zhang et al. 2005)等人基于聚丙二醇(PPG),聚醚接枝聚硅氧烷(PE- PSI),2,4 - 甲苯二异氰酸酯(TDI),二羟甲基丙酸(DMPA)和1,4 -丁二醇(BDO)合成一个新颖的硅氧烷改性聚氨酯(PE- PSI)。Luo(Luo, Huang et al. 2010)等人基于异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI),以二端羟烷基聚[甲基-(3,3,3- 三氟丙基)]硅氧烷(PMTFPS)为软段,聚己内酯(PCL)的混合软段的基础上,合成氟-硅氧烷改性聚氨酯系列。Linlin(Linlin, Xingyuan et al. 2007)等以2,4-甲苯二异氰酸酯、二端羟丁基聚二甲基硅氧烷(DHPDMS)、聚四氢呋喃醚二醇、1,4-丁二醇为主要原料合成了系列的有机硅改性聚氨酯(Si-PU)。硅烷改性聚氨酯的研究十分活跃,以聚氨酯为主链通过硅烷封端改性,是一个重要的发展方向。Mahdi(Mahdi, Syed Z. Rochester Hills et al. 2001)通过硅烷偶联剂改性聚氨酯,提高了聚氨酯密封胶对玻璃的粘接性,而且不用底涂剂,甚至可胶接油漆面和有机物污染的表面。Sun, DX(Sun, Miao et al. 2011)等用硅烷偶联剂(SiCA)改性功能化的纳米二氧化硅聚氨酯,提高其热稳定性、

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