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PEG对生物可降解聚氨酯性能影响的研究

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

影响生物降解的因素[1]

影响生物降解的因素 影响生物降解的因素有被降解的化合物种类浓度,微生物群体的活性如群体的相互作用直接控制反应速度的环境因素。 一.生物降解作用 生物降解是引起有机污染物分解的最重要的环境过程之一。水环境中化合物的生物降解依赖于微生物通过酶催化反应分解有机物。当微生物代谢时,一些有机污染物作为食物源提供能量和提供细胞生长所需的碳;另一些有机物,不能作为微生物的唯一碳源和能源,必须由另外的化合物提供。因此,有机物生物降解存在两种代谢模式:生长代谢(Growth metabolism)和共代谢(Co-metabolism)。这两种代谢特征和降解速率极不相同,下面分别进行讨论。 1.生长代谢 许多有毒物质可以像天然有机化合物那样作为微生物的生长基质。只要用这些有毒物质作为微生物培养的唯一碳源便可鉴定是否属生长代谢。在生长代谢过程中微生物可对有毒物质进行较彻底的降解或矿化,因而是解毒生长基质去毒效应和相当快的生长基质代谢意味着与那些不能用这种方法降解的化合物相比,对环境威胁小。 2.共代谢 某些有机污染物不能作为微生物的唯一碳源与能源,必须有另外的化合物存在提供微生物碳源或能源时,该有机物才能被降解,这种现象称为共代谢。它在那些难降解的化合物代谢过程中起着重要作用,展示了通过几种微生物的一系列共代谢作用,可使某些特殊有机污染物彻底降解的可能性。微生物共代谢的动力学明显不同于生长代谢的动力学,共代谢没有滞后期,降解速度一般比完全驯化的生长代谢慢。共代谢并不提供微生物体任何能量,不影响种群多少。然而,共代谢速率直接与微生物种群的多少成正比,Paris等描述了微生物催化水解反应的二级速率定律: 由于微生物种群不依赖于共代谢速率,因而生物降解速率常数可以用 Kb=Kb2·B表示,从而使其简化为一级动力学方程。 用上述的二级生物降解的速率常数文献值时,需要估计细菌种群的多少,不同技术的细菌计数可能使结果发生高达几个数量级的变化,因此根据用于计算Kb2的同一方法来估计B值是重要的。 3.微生物对环境污染物的生物降解能力 微生物对环境污染物的生物适应能力及降解潜力 生物降解:复杂有机化合物在微生物作用下转变成结构较简单化合物或被完全分解的过程。 终极降解:有机物彻底分解至释放出无机产物CO2与H2O 的过程。 生物转化:通过微生物代谢导致有机或无机化合物的分子结构发生某种改变、生成新化合物的过程。 微生物降解污染物的影响因素: 物质的化学结构 生物降解有机物的难易程度首先取决于生物本身的特性,同时也与有机物的结构特征有关。 环境物理化学因素

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。

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

影响微生物生物降解的因素

影响微生物生物降解的因素 生物工程072班韩轩 070302205 首先,我们应该明白生物降解是什么。生物降解(Biodegradation)是微生物(也包括其它生物)对物质(特别是环境污染物)的分解作用。它和传统的分解在本质上是一样的,但又有分解作用所没有的新的特征(如代谢,降解等),因此可视为分解作用的扩展和延伸。 从生物降解的定义我们可以明白,微生物的生长对生物降解有着至关重要的作用。所以,我将从影响微生物生长的因素来讨论影响生物降解的因素。影响微生物生长的因素最重要的是营养条件、温度、PH值、需氧量以及有毒物质。 1.营养条件 营养物对微生物的作用是:(1)提供合成细胞物质时所需要的物质;(2)作为产能反应的反应物,为细胞增长的生物合成反应提供能源;(3)充当产能反应所释放电子的受氢体。所以微生物所需要的营养物质必须包括组成细胞的各种元素和产生能量的物质。微生物种类繁多,各种微生物要求的营养物质亦不尽相同,根据对营养要求的不同,可将微生物分为特定的种类。 根据所需碳的化学形式,微生物可分为:(1)自养型;(2)异养型。 根据所需的能源,微生物可分为:(1)光营养型;(2)化能营养型。 2.温度对生物降解的影响 温度对微生物具有广泛的影响,不同的反应温度,就有不同的微生物和不同的生长规律。从微生物总体来说,生长温度范围是0~80℃。根据各类微生物所适应的温度范围,微生物可分为高温性(嗜热菌)、中温性、常温性和低温性(嗜冷菌)四类。 微生物的全部生长过程都取决于化学反应,而这些反应速率都受温度的影响。在最低生长温度和最适温度范围内,若反应温度升高,则反应速率增快,微生物增长速率也随之增加,处理效果相应提高。但当温度超过最高生长温度时,会使微生物的蛋白质变性及酸系统遭到破坏而失去活性,严重时蛋白质结构会受到破坏,导致发生凝固而使微生物死亡。低温对微

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。

影响微生物降解因素

影响污染物降解生物因素 影响污染物降解的生物因素我认为可以大体从三方面分析下: 一、有机物结构与生物可降解性 生物降解有机物的难易程度与有机物的结构特征有很大的关系。 首先,有机物生物降解的机理是:1、水中溶解的有机物能否扩散穿过细胞壁,是由分子的大小和溶解度决定的。目前认为低于12个碳原子的分子一般可以进入细胞。至于有机物分子的溶解度则由亲水基和疏水基决定的,当亲水基比疏水基占优势时,其溶解度就大。2、不溶于水的有机质,其疏水基比亲水基占优势,代谢反应只限于生物能接触的水和烃的界面处。尾端的疏水基溶进细胞的脂肪部分并进行β-氧化。有机物以这种形式从水和烃的界面处被逐步拉入细胞中并被代谢。微生物和不溶的有机物之间的有限接触面,妨碍了不溶解化合物的代谢速度。3、有机物分子中碳支链对代谢作用有一定影响。一般情况下,碳支链能够阻碍微生物代谢的速度,如正碳化合物比仲碳化合物容易被微生物代谢,叔碳化合物则不易被微生物代谢。这是因为微生物自身的酶须适应链的结构,在其分子支链处裂解,其中最简单的分子先被代谢。叔碳化合物有一对支链,这就要把分子作多次的裂解。具体来说,结构简单的有机物一般先降解,结构复杂的一般后降解。 二、共代谢作用 共代谢的概念:有一类物质称为外生物质或异生物质,是指一些天然条件下并不存在的由人工合成的化学物质,例如杀虫剂,杀菌剂和除草剂等,其中许多有易被各种细菌或真菌降解,有些则需添加一些有机物作为初级能源后才能降解,这一现象称为共代谢。 共代谢过程不但提出了一种新的代谢现象 ,而且已被作为一种生化技术在芳香族化合物生物解研究中得到应用。G ihon等以共代谢为手段 ,分离和确定了卤代苯和对氯甲苯的假单胞菌的氧化产物 ,这有助于研究氧进入芳香环的机制。F ocht和Alexander等应用共代谢技术建立了 DDT的环断裂机制。Horvath 利用共代谢反应步骤少的优点 ,分别确定了 2 ,3 ,6 —三氯苯甲酸降解过程中所含的氧化、脱经和脱卤反应 ,从而发现了无色杆菌代谢 2 ,3 ,6 —三氯苯甲酸的途径。Hanne、 Jaakko、 Woods、 Mary 等利用厌氧反应器中存在共代谢

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

聚氨酯用途及其产品性能

聚聚氨酯用途及其产品性能 CPU产品是用浇注的方式生产的,由于原料为液态,适合制作大型或超大型弹性体产品和结构非常复杂的产品类型。 聚氨酯作为高分子弹性体材料,是一种介于橡胶与塑料之间的新型材料。它具有较高的机械强度,在宽广的硬度范围内仍具有较好的弹性,优异的耐磨性、耐油、耐低温、耐臭氧和辐射等,因此获得广泛开展应用。 CPU弹性体的主要产品类型: 一、PU棒、板 PU棒具有标准的模具,长度有300MM,和500MM,用浇注机生产,产品有实心,有空心的。该类产品主要作为弹簧和冲压模具使用,起缓冲作用。做弹性配件,主要用在冲床等机械设备上,即可以保护设备不受损伤,也可以保证产品质量。PU棒在很多行业都有使用,并可以进行机械加工,制做成需要的配件和零件。 PU板:可以生产不同厚度和长宽尺寸的产品,PU板主要做缓冲、抗压、承重使用,比如用在模压设备上、喷砂机房、钢铁厂、陶瓷厂、电子、粮食、建筑等各种需要PU板的弹性和耐磨性能的作业场所。PU板并可以根据需要加工成密封件、模具及配件使用。 特殊用途的耐磨组燃抗静电衬板可以用在港口码头的筒仓溜管内、皮带卸料机及建筑机械上等。 PU板棒有聚醚型、聚酯型及特种多元醇类型,不同的原料,具有不同的性能和使用环境。聚醚型具有良好的弹性和低温柔顺性,有优异的水解稳定性。聚酯型产品耐油耐耐腐蚀、耐弱酸碱,耐磨性好于聚醚型。因此要根据产品的使用环境和性能要求,来选择所要用的原料。 二、PU片材、卷材 PU片材的厚度从0.5MM到16MM的范围内,宽度有300MM、500MM、600MM、1000MM等尺寸,一般为聚醚型,在电子、陶瓷、粮食、机械制造、机械加工等行业使用广泛;抗静电的的片材可以在电子、电器生产线上。PU刮胶:根据使用的环境不同,刮胶分为两大类,一类主要用在陶瓷的的施釉线、木业等极性溶剂含量非常少的行业;另一类为耐溶剂型刮胶,该类产品多用在线路板生产企业和印刷行业。刮胶是聚酯型产品,根据所用的机型和产品要求,产品硬度和尺寸,各不相同。 颜色:本色、红色、绿色、兰色、咖啡色等 硬度:有50A、55A、60A、65A、70A、75A、80A、85A 厚度;5MM、7MM、8MM、9MM、10MM 宽度:35MM、40MM、45MM、50MM 长度:3000MM 三、CPU产品在各行各业的使用,这类产品一般为非标准件,是根据客户要求,并需要模具才能加工完成的。 1 、PU海洋软管保护套:控制海洋软管的摇摆弧度,用于海洋石油软管的保护,该产品耐冲击,耐酸碱,经久耐用等等。 2、浇注型聚氨酯清扫器刮板:广泛用于电力、矿山、煤炭、输送机械、清扫等行业。作用与特点:1、耐磨性能好,使用寿命长。2、耐湿耐水性能好。 3、清扫效果佳。 3、滑轮:该产品轮芯为45号钢或铝合金,轮面为高科技聚氨酯。滑动效果好,耐磨,耐用。 4、彩色混凝土聚氨酯压印模具,品种多,款式新,施工简单,效果好,经久耐用。 5、彩色混凝土压花模具用墩板,里层为3MM钢板,外包聚氨酯,不锈钢手柄。 6、耐磨轮子:耐高温,静音,减震,弹性好,承载重,且不易发生脱胶现象.使用寿命长,多用于机械工业方面、传动方面。 缆车承重轮 石材厂的线压轮 行吊的承载轮 叉车实心轮 电梯导轮 门窗导轮 木地板生产厂送材轮 胶轮 玻纤厂专用聚氨酯切割轮 校直轮:外浇高分子聚氨酯校直轮,多用于输送设备上

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。

低游离聚氨酯

低游离聚氨酯预聚体的结构、性能及其应用 摘要:介绍了低游离聚氨酯预聚体及制品的结构、性能特点及其应用。相对于常规聚氨酯预聚体,低游离聚氨酯预聚体具有以下优点:一方面预聚体中未反应游离的二异氰酸酯单体含量少,操作加工环境对人体危害性小,更加安全;另一方面低游离预聚体显著改进了材料的成型工艺性能和物理机械性能,更适合于高速、高负荷等工作场所的使用,在对材料动态性能要求高的场所有很好的应用前景。 关键词:低游离;聚氨酯弹性体;结构与性能;应用 0前言 聚氨酯弹性体有优异的拉伸强度、撕裂强度、耐磨性、耐剪切性能和耐油、耐臭氧、耐溶剂等出众的综合性能,在工业中有着广泛的用途[1-3]。聚氨酯弹性体是由柔性链段(软段)和刚性链段(硬段)两端结构交替镶嵌组成,其中弱极性的聚酯或聚醚构成软段,强极性的氨酯、氨酯-脲等构成刚性链结构。由于两嵌段的不相容性,软段和硬段在聚氨酯弹性体分别聚集形成了硬段和软段的微区。其中处于玻璃态或结晶态的硬段分布在弹性软段分子链中,可以通过选取不同的反应起始原料及配比以及原料种类和不同的聚合方法,改变聚氨酯弹性体的微相聚集态结构,从而在相当大的范围内改变聚氨酯的弹性物理机械性能和动态力学性能[4]。 聚氨酯预聚体法是将低聚物聚酯或聚醚多元醇与二异氰酸酯在一定条件下合成预聚物,再与扩连剂、交联剂反应制得聚氨酯制品。预聚体法制得聚氨酯制品的结构相对比较规整,在聚氨酯制品研究和开发方面有重要的地位[5]。常规预聚体法制得的预聚体一般都有一定游离的二异氰酸酯单体存在,如常用的TDI 型预聚都含有0.5%~1.5%游离的TDI单体,这些游离的TDI易挥发出来,不利于工作环境和人体安全,对聚氨酯弹性的性能也有一定影响。 而低游离聚氨酯预聚体在制备中,通常使聚酯或聚醚二元醇与过量很多的二

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

改性水性聚氨酯及其粘接性能

改性水性聚氨酯及其粘接性能 综述了水性聚氨酯的改性方法,包括环氧树脂改性、丙烯酸酯改性、有机硅改性、有机氟改性、纳米材料改性、复合改性。比较了各种改性方法的优缺点,指出了水性聚氨酯胶粘剂所存在的问题,展望了水性聚氨酯胶粘剂改性发展趋势。 标签:水性聚氨酯(WPU);胶粘剂;改性 聚氨酯(PU)是在高分子链的主链上含有重复的氨基甲酸酯键结构单元(—NHCOO—)的高分子化合物,具有成膜强度高、柔韧性好、粘附力强,良好的耐磨、耐水、耐化学药品等优点,广泛应用于涂料、胶粘剂、油墨等领域[1~4]。随着环境保护压力的增大,溶剂型聚氨酯胶粘剂应用受到限制。WPU胶粘剂具有不燃、气味小、不污染环境、节能等优点[5~7],正面临前所未有的发展机遇。 1 水性聚氨酯改性 WPU主要是线性热塑性高分子,由于分子间缺乏交联,分子质量较低,所以WPU存在干燥速度慢、耐水耐溶剂性差和胶膜力学强度低等缺点[8,9]。为了改善WPU胶的综合性能,扩大应用领域,必须对其进行改性。 1.1 环氧树脂改性 环氧树脂具有一系列优良的性能[10]。用环氧树脂改性WPU可以形成各种性能新颖的材料。环氧树脂改性方式主要有3种:机械共混、接枝共聚和环氧开环共聚。 Fu等[11]以1,4-丁二醇(BDO)和二羟甲基丙酸(DMPA)为扩链剂,合成了环氧树脂改性WPU乳液。实验结果表明,当环氧树脂E20质量分数为8%时,改性乳液具有更好的综合性能,胶膜的机械性能和热稳定性更好。由此环氧树脂改性的WPU乳液制得的胶粘剂能够满足汽车内饰胶的需求。 Xi等[12]以甲苯二异氰酸酯(TDI)和聚丙烯乙二醇2000(PPG)为原料与环氧树脂反应制备互穿聚合物网络PU胶粘剂。考查了环氧树脂含量对PU胶的形态结构、导电性、热稳定性和粘接性能的影响。结果表明,环氧树脂能改善PU胶的形态结构,提高胶膜的热稳定性和粘接强度。 1.2 丙烯酸酯改性 利用丙烯酸酯改性聚氨酯乳液主要有物理共混和共聚改性2种方法。其中共聚乳液制备方法包括:①共混交联法,即PU乳液和PA乳液共混后,外加交联剂进行交联;②乳液共聚法[13],一般在聚氨酯链中引入不饱和双键,再利用双

水性聚氨酯的性能研究

盐城工学院本科生毕业论文2015 毕业论文 水性聚氨酯的性能研究 专业纺织工程 学生姓名伍海明 班级B纺织113班 学号1110801327 指导教师王玮玲 完成日期2015年6月8日

盐城工学院本科生毕业论文2015 水性聚氨酯的性能研究 摘要:水性聚氨酯是指用水作介质代替有机溶剂的一种聚氨酯体系。它具有不污染环境、不易燃、气味小、分子量大而粘度相对较低、易加工、节能、有光泽、高度耐磨、粘接力强等优点,可广泛地用于涂覆、浸渍、粘接各种纺织品等各种材料基质。主要研究影响水性聚氨酯性能的因素,通过二氧化硅改性前后对水性聚氨酯溶液和水性聚氨酯膜进行各项性能测试来研究其各项物理性能。将二氧化硅改性前后的水性聚氨酯溶液分成两大组,然后调配出浓度为100g/L、110g/L、120g/L的水性聚氨酯溶液,并测试其粘度和表面张力;然后将溶液分别在25℃、50℃和80℃下成膜,并测试其接触角、透湿性、吸水率、机械拉伸、红外分析和热重。结果显示,经过二氧化硅改性之后的水性聚氨酯在物理性能上有了很大的改善,首先是溶液的表面张力变小,再次是膜的测试反映出二氧化硅的改性使得膜的表面性能改善,透湿性增强,吸水性下降,拉伸性能得到很高的改善,同时提高了水性聚氨酯的耐热性。 关键词:水性聚氨酯;浓度;膜;性能

水性聚氨酯的性能研究 Study On Properties Of Waterborne Polyurethane Abstract:Waterborne polyurethane (WPU) refers to water as the aqueous polyurethane instead of the organic solvent medium of a new polyurethane system. It has no pollution, non-flammable, low odor, high molecular weight and relatively low viscosity, easy processing, energy, shiny, highly wear-resistant, strong adhesion, etc., can be widely used in coating, dipping, sticky then all kinds of material matrix of various textiles. The main factors that influence the performance of waterborne polyurethane, through the front and rear of silica modified aqueous polyurethane solution and an aqueous polyurethane film to the performance of tests to study its physical properties. The aqueous polyurethane solution before and after modification of silicon dioxide divided into two groups, and then deploy a concentration of 100g / L, 110g / L, 120g/ L aqueous polyurethane solution and tested for its viscosity and surface tension; The solution was then separately at different temperature during deposition, and test the contact angle, moisture permeability, water absorption, mechanical drawing, infrared and thermal gravimetric analysis. The results show that the aqueous polyurethane through silica after modification with the great improvement of the physical properties, the first solution on the surface tension is smaller, again reflecting the silicon dioxide film is a test of the modified such that the membrane surface performance improvement, enhanced moisture permeability, water absorption decreased to obtain a high tensile properties improved, while improving the heat resistance of the aqueous polyurethane. Key words: waterborne polyurethane; concentration; membrane; performance

水性聚氨酯涂料及其研究进展

水性聚氨酯涂料及其研究进展 杨姣 班级:100310 学号:100310127 摘要:本文简要介绍了水性聚氨酯涂料及其制备方法、种类,概述了水性聚氨酯涂料在建筑、汽车、织物、防腐保护等不同应用领域上的研究进展。 关键词:水性聚氨酯涂料;应用;进展 1.前言 随着人类生活质量的提高,人们的环保意识也渐渐增强,对自身的生活环境越来越关注。因此环保法规也越来越严格,各种环保条例对挥发性有机化合物(VOC)的排放量、有害溶剂的含量都有严格限制[1]。而水性聚氨酯由于其以水为分散介质,不仅具有无毒、不易燃烧、不污染环境、节能、安全可靠等优点;同时还具有溶剂型聚氨酯的一些重要的性能特征[2],水性聚氨酯涂料将聚氨酯涂膜的硬度高、附着力强、耐腐蚀、耐溶剂好等优点与水性涂料的低VOC 含量相结合,符合发展涂料工业的“三前提”( 资源, 能源, 无污染) 及“四E原则”( 经济ECONOMY,效率EFFICIENCY,生态ECOLOGY,能源ENERGY) 和日益强化的时代要求相适应。因此广泛用作木器漆、建筑涂料、汽车漆及防水涂料、防腐涂料等。本文将系统介绍水性聚氨酯涂料的制备方法、种类、应用领域、研究现状。 2.水性聚氨酯涂料 2.1 什么是水性聚氨酯涂料 聚氨酯涂料是1960 年以后发展起来的新型涂料,具有优良的附着力、耐化学品、装饰性及有优良的耐磨性能,是一种高档耐用的合成树脂涂料。聚氨酯涂料超

过硝基漆、丙烯酸树脂漆、环氧树脂漆、油脂漆、天然树脂漆,成为第三大涂料品种,产量仅次于醇酸树脂漆、酚醛树脂漆。 2.2 制备方法 水性PU按制备方法可以分为外乳化型和内乳化型。前者是最早的水性PU产品,1953年美国Du Pont公司的Wyandott 合成了PU 乳液,其制备工艺是在有机溶剂中,先合成了带有-NCO 封端的预聚体,再加入适当的乳化剂,在强剪切力作用下分散于水介质中,并用二元胺进行扩链,但因存在乳化剂用量大、反应时间长以及乳液颗粒较粗而导致稳定性差、成膜性及涂膜性能等都难以达到应用要求,目前已很少采用[3]。另一种是内乳化法,即在制备PU过程中引入亲水性成分,在不添加乳化剂的条件下分散在水中。20世纪60年代初期Dieterich等开发了内乳化法,在PU链段中引入亲水性成分,具有过程不要求强剪切力、可得到稳定的较细的分散颗粒、耐水性及耐非极性溶剂的能力增强等优点,已成为目前运用最广的制备PU 乳液的方法[4]。 2.3 种类 (1) 单组分水性聚氨酯涂料 水性单组分聚氨酯涂料是运用最早的水性聚氨酯涂料,具有很高的断裂延伸率和适当的强度,并能常温干燥。传统的单组分水性聚氨酯涂料通常有较低的分子量或低交联度。与溶剂型聚氨酯涂料相比,单组分水性聚氨酯涂料的耐化学性和耐溶剂性不良,硬度、表面光泽度和鲜艳度都低。 (2) 双组分水性聚氨酯涂料 双组分水性聚氨酯涂料由含有活泼异氰酸基团的固化剂A组分和含有可与异氰酸基团反应的活泼氢(羟基)的水性多元醇组分B组成。组分A:即含活泼异氰酸根(-NCO)组分,具有较低的粘度, 能在水中迅速分散的特性。组分B:多元醇体系,

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