PPG/TDI聚氨酯阻尼结构的抑振性能

采用二正丁胺封端反应控制产物相对分子质量的方法,设计制备了一系列不同相对分子质量的聚醚二元醇(PPG)/甲苯二异氰酸酯(TDI)聚氨酯嵌段共聚物。设计了聚氨酯/钢板阻尼结构模态分析的测试系统,该系统具有良好的数据采集重复性和模态分析的准确性。当PPG/TDI聚氨酯相对分子质量在4000~40000范围内时,随着聚氨酯相对分子质量的增加,钢板阻尼结构阻尼比增加,聚氨酯材料的阻尼性能也逐渐提高。当聚氨酯相对分子质量相近时,软段相对分子质量越小,系统的阻尼特性越好;加入云母填料和小分子受阻酚填料均能使阻尼材料阻尼性能增加;升高测试系统的温度,不利于提高结构的阻尼性能。     

侧基体积对聚氨酯耐水解性的影响

通过酯化反应合成了四种含有不同体积的侧基结构的聚酯二元醇,然后以1,4-丁二醇和二苯基甲烷二异氰酸酯为扩链剂制备出聚氨酯胶膜。用凝胶渗透色谱(GPC)测定了聚酯二元醇的分子量,用差示扫描量热(DSC)分析了聚氨酯的热转变,通过分子量与酸值的变化对比了胶膜的耐水解性。研究结果表明,以2-乙基-1,3-己二醇为原料制备的聚氨酯胶膜由于具有较大体积的侧基结构,导致玻璃化温度降低、结晶能力降低。与以1,3-丙二醇为原料制备的聚氨酯胶膜相比,拉伸强度从28 MPa降低到15.2 MPa;但是水解失重最小、水解产物的酸值最低,表明大体积的侧基结构有助于提高聚氨酯胶膜的耐水解性。     

微孔聚氨酯弹性体材料水解稳定性研究

采用相同分子量的聚醚、聚酯和聚醚酯二元醇为原料分别制备密度为0．55g／cm3左右的微孔聚氨酯弹性体（MPUE）材料。并通过一系列测试对这三种微孔聚氨酯弹性体材料进行分析对比。结果发现聚醚型微孔聚氨酯弹性体材料的耐水解性能非常优异,聚酯型微孔聚氨酯弹性体材料的力学性能最好,聚醚酯型微孔聚氨酯弹性体材料的力学性能与聚酯型的力学性能接近,耐水解性能远优于聚酯型,近似于聚醚型。     

聚氨酯/聚氯乙烯(PU/PVC)半-IPN的研究——Ⅱ.聚酯氨酯/聚氯乙烯体系的合成及动态力学性能

以端羟基己二酸乙二醇酯(PEA,M_n=2000)和4,4′-二苯基二异氰酸酯(MDI)反应制备的聚氨酯预聚物和PVC溶液共混后固化聚氨酯而合成了PU/PVCSemi-IPN 动态力学研究结果表明:通过形成PU/PVC IPN,可明显提高PEA和PVC的相容性。试样的tgδ-T谱图在很大程度上依赖于PU/PVC的原料配比及PVC的分子量。以TDI为PU相的二异氰酸酯所合成的IPN的互穿效果最明显,其tgδ-T谱图中,tgδ大于0.3的温域宽在100℃以上。是较理想的阻尼材料。结合前文研究结果,我们认为:在PU/PVC IPN中,PVC和PU中的氨酯基存在强极性相互作用,PU硬区结晶性强时,PVC T_g峰外移,否则内移。这种强相互作用对PVC有增硬效应。     

聚酯型聚氨酯阻尼材料的结构性能与表征

以羟基特戊酸新戊二醇单酯(HPHP)与丁二酸(SA)缩聚反应合成聚酯二醇,再与2,4-甲苯二异氰酸酯(TDI-100)和3,3’-二氯-4,4’-二氨基二苯甲烷(MOCA)反应制备聚氨酯(PU)阻尼材料,研究了聚酯二醇分子量对PU阻尼性能及力学性能的影响,并用红外光谱(FT-IR)、核磁共振(1H-NMR)以及扫描探针显微镜(SPM)对其结构进行了表征。结果表明,随聚酯二醇分子量增加,PU阻尼材料的损耗因子最大值(tanδmax)显著提高,Tg先降低后升高;PU阻尼材料的硬度、拉伸强度和撕裂(直角)强度明显下降,而扯断伸长率显著提高。     

含有悬挂链结构的新型聚氨酯阻尼材料的研究

在以甲苯二异氰酸酯(TDI)、六亚甲基二异氰酸酯(HDI)、聚四氢呋喃醚二醇(PTMG)、蓖麻油为原料的聚氨酯(PU)弹性体体系中加入了一种新型含有悬挂链结构的二元醇扩链剂,制得新型阻尼材料;论述了硬段及交联剂的种类和配比对PU阻尼性能的影响。结果表明:悬挂链结构二元醇扩链剂的加入,可有效提高PU弹性体在Tg之后的阻尼因子,显著改善其阻尼性能。     

有机硅嵌段改性聚氨酯/环氧树脂互穿网络聚合物的研究

以甲苯-2,4-二异氰酸酯(TDI)、聚醚二元醇为主要原料制得-NCO封端的预聚体,并按一定比例和环氧树脂E-51混匀;另外合成一系列分子量不同的氨基聚硅氧烷(AG),并利用多元胺类作固化荆,合成一系列氨基聚硅氧烷改性的聚氨酯／环氧互穿网络聚合物。测试了材料的力学性能、表面接触角、吸水率,同时对材料进行了红外光谱和表面电子能谱(ESCA)分析。结果表明,氨基聚硅氧烷／聚氨酯／环氧互穿网络聚合物是一种具有良好疏水性能的新型低表面能材料,同时其力学性能的变化与氨基聚硅氧烷的含量以及分子量的大小等密切相关。     

制备方法对聚氨酯材料性能的影响

采用聚酯多元醇(PEA)和聚醚多元醇(PTMG)为混合软链段,考察了相同原料组成而不同制备方法对聚氨酯材料力学性能及动态行为的影响。方法一:将PEA和PTMG混合后制成预聚体,用扩链剂(MOCA)扩链后合成聚氨酯;方法二:将PEA和PTMG分别制成备预聚体,按照一定比例取出2种预聚体,再按各自的扩链系数加入MOCA,反应数分钟后将两者混合制备PEA/PTMG混合软链段聚氨酯。动态力学分析表明,不同制备方法对材料的耗能模量及玻璃化转变温度有较大影响,也证实了按照方法二制备的聚氨酯具有多微区结构。论文的研究模式对制备多种不同微区共存的聚氨酯是有益的。     

多交联体系聚氨酯材料的制备与表征

以聚酯多元醇(PEA)、2,4-甲苯二异氰酸酯(TDI-100)为原料,采用预聚法制备预聚体,将预聚体分成两部分分别以不同比例与扩链剂(MOCA)混合反应,再将两种配料不同的混合物体系混合后浇铸成型,即为多交联体系聚氨酯材料.对其力学性能、耐溶剂性能与均一体系聚氨酯材料的性能进行了比较.结果表明,多交联体系聚氨酯材料的拉伸性能稍有下降,耐撕裂性能明显提高;多交联体系聚氨酯材料的耐溶剂性能也明显提高;DMA测定结果表明,多交联体系聚氨酯材料的玻璃化转变温度降低,微相分离更好,阻尼性能下降.     

聚酯型聚氨酯阻尼材料的制备与结构性能

以不同结构的聚酯二元醇与2,4-甲苯二异氰酸酯(TDI-100)、3,3’-二氯-4,4’-二氨基二苯甲烷(MOCA)为原料设计并制备了一系列具有阻尼特性的聚氨酯(PU)材料。采用傅立叶红外光谱(FT-IR)和核磁共振氢谱(1H-NMR)对其结构进行了表征;利用动态热机械分析(DMA)研究了不同聚酯二元醇软段结构对PU材料的阻尼性能的影响。结果表明,最大损耗因子(tanδmax)随大分子链上侧甲基含量的增加而增大;而tanδmax值所对应的温度随大分子主链上次甲基含量的增加而降低。当大分子链上侧甲基和次甲基含量分别为17.58%和19.65%时,最大损耗因子和相应的温度达到1.4和36.3℃。     

受阻酚封端聚氨酯阻尼材料的结构与性能

分别设计合成了受阻酚AO-80和AO-2246封端聚氨酯预聚物,并经固化制得聚氨酯阻尼材料。采用傅里叶变换红外光谱、差示扫描热分析、扫描电镜表征了该材料的微观结构,并研究了受阻酚含量、受阻酚种类和聚醚相对分子质量对阻尼材料动态力学性能的影响。动态力学测试结果表明,所制得试样组分相容性较好,随着受阻酚用量的增加,最大阻尼因子增大,玻璃化温度升高,阻尼温域变宽;同质量比时,AO-2246封端所制得试样最大阻尼因子和损耗峰面积均高于AO-80体系;随着聚醚相对分子质量增加,试样的最大阻尼值增大,玻璃化温度降低,相容性变好。     

聚酯增塑剂的合成及对PVC的增塑

通过熔融缩聚的方法,合成了己二酸丙二醇型聚酯增塑剂,将其作为辅助增塑剂用于软质PVC的制备,期望达到降低聚氯乙烯(PVC)主增塑剂邻苯二甲酸二辛酯(DOP)迁移和抽出的目的。通过引入第三单体三羟甲基丙烷,并控制第三单体的加入量,合成了具有不同支化度的聚酯,并对PVC进行增塑试验,考察了聚酯的支化度及相对分子质量对PVC增塑效果的影响。实验结果表明,所合成的不同分子量聚酯增塑剂与PVC树脂的相容性均良好,当采用较高分子量聚酯或较低支化度聚酯时,其增塑PVC材料的玻璃化转变温度较低,所显示的增塑效率较高,材料的热稳定性能较好。     

聚氨酯弹性体隔振性能分析

采用TDI和MDI通过预聚物法进行浇注型聚氨酯弹性体的合成。分析预聚物中异氰酸酯基含量和扩链剂的种类对聚氨酯弹性体力学性能的影响。浇注型聚氨酯隔振器与橡胶隔振器相比，具有更低的固有频率、更好的动态性能和更高的承载能力。疲劳试验结果表明聚氨酯隔振器具有优良的抗疲劳性能。     

醇酯型聚氨酯油墨连接料的制备与性能研究

采用聚酯二元醇PBA和PEDA及自制的扩链剂与甲苯二异氰酸酯进行逐步反应,制备了醇酯型聚氨酯油墨连接料,并通过傅里叶红外光谱仪对其进行表征。分析了PBA和PEDA的质量配比对合成的聚氨酯性能的影响。结果表明,当PBA和PEDA的质量比为1：1时,所得聚氨酯的固体物质质量分数达32.74%,并具有良好的附着力和贮存稳定性。     

新型非离子水性聚氨酯表面活性剂的制备及性能

采用甲苯-2,4-二异氰酸酯(TDI)、蓖麻油和聚乙二醇(PEG)等为主要原料,通过逐步聚合得到一种新型非离子水性聚氨酯表面活性剂,并利用红外光谱对其结构进行了表征。实验结果表明,当蓖麻油∶TDI∶PEG-4000=1∶9∶11时,采用依次加入蓖麻油、TDI、PEG的加料方式,能够合成得到综合性能较好的非离子水性聚氨酯表面活性剂。对该表面活性剂在水相中的表面活性进行了测试,结果表明,所制得的非离子水性聚氨酯表面活性剂的临界胶束浓度约为22 g/L,水溶液的最低表面张力可达53 mN/m。     

巯基封端的聚氨酯液体橡胶的制备

用甲苯二异氰酸酯、聚醚多元醇和巯醇通过三步法合成出一种具有聚氨酯主链结构特征巯基封端的液体橡胶(MTPU).研究了不同的催化剂、聚醚多元醇的分子量、以及扩链剂的用量对MTPU性能的影响.结果表明,随着扩链剂用量的增加,合成液体橡胶的反应周期缩短,本体黏度增加,用自制催化剂和两种不同分子量聚醚多元醇混用合成的液体橡胶性能最佳.     

水性超支化聚氨酯丙烯酸酯的光固化膜性能

以甲苯-2,4-二异氰酸酯、丙烯酸羟丙酯、丁二酸酐、自制超支化聚酯为原料,合成了一种新型可紫外光固化的水性超支化聚氨酯丙烯酸酯,采用傅里叶变换红外光谱分析了其合成过程中基团的变化。固化膜热分析表明,随着超支化聚氨酯丙烯酸酯中端丙烯酸酯基含量的增加,热降解温度从171.0℃升高到238.9℃,玻璃化转变温由56.2℃升高到72.8℃;其力学性能测试表明,随着TDI.HPA含量的增加,硬度增加,而柔韧性和抗冲击强度都呈递减的趋势。     

热塑性含氟聚氨酯弹性体的制备与性能

以聚酯多元醇、4,4′-二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)和六氟双酚A为原料,采用一步法合成了一系列热塑性含氟聚氨酯弹性体(F-TPU),采用红外光谱(FT-IR)、凝胶渗透色谱(GPC)、动态力学分析(DMA)、原子力显微镜(AFM)等分析方法对其组成和结构进行了表征,研究了聚氨酯分子结构参数与其力学性能关系。结果表明,所制备的F-TPU具有较高分子量、力学性能及阻尼性能,由于氟元素的引入使其表面张力相对TPU降低,并存在明显的软硬段微相分离结构。     

低温固化粉末涂料用不饱和超支化聚氨酯低聚物的合成

以三羟甲基丙烷、超支化聚酯、季戊四醇和甘露醇为多羟基核,以甲苯-2,4-二异氰酸酯和甲基丙烯酸羟乙酯封端,采用溶液聚合的方法合成了4种不饱和的超支化聚氨酯低聚物。讨论了不同因素对以季戊四醇为核的产物反应的影响,发现反应温度可以调节产物的热稳定性。用红外光谱仪、差示扫描量热仪和凝胶渗透色谱仪对产物进行了表征,结果表明这4种不饱和的超支化聚氨酯的玻璃化转变温度Tg在13.5～57.4℃之间,尤其是以季戊四醇为核的产物的Tg为57.4℃,数均分子量Mn为1674,可用于低温固化粉末涂料。