高性能浇注型聚氨酯弹性体的耐热性能

用不同结构的多元醇和二异氰酸酯合成了一系列浇注型聚氨酯弹性体(PU),研究了PU的物理机械性能、耐热性和动态力学性能.结果表明,当二异氰酸酯选为对苯二异氰酸酯(PPDI)、扩链剂为1,4-丁二醇(BD)时,不同结构的多元醇制备PU的耐热性从优到劣依次为聚己内酯二醇体系,聚己二酸1,4-丁二醇酯体系,聚碳酸酯二醇(PCD)体系,聚四亚甲基醚二醇体系;当多元醇选取PCD、扩链剂为BD时,不同结构的二异氰酸酯制备PU的耐热性从优到劣依次为1,5-萘二异氰酸酯(NDI)体系,对苯二异氰酸酯(PPDI)体系,3,3'-二甲基联苯-4,4'-二异氰酸酯(TODI)体系,4,4'-二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)体系;TODI、NDI制备PU的动态力学性能优于PPDI和MDI制备的PU.     

TODI类浇注型聚氨酯弹性体的耐热性能研究

用3,3'-二甲基-4,4'-联苯二异氰酸酯(TODI)与聚四氢呋喃(PTMG)、聚己内酯多元醇(PCL)合成了一系列浇注型聚氨酯弹性体,考察了不同聚合物多元醇、扩链剂以及硬段含量对弹性体耐热性能和力学性能的影响.结果表明:PCL体系的耐热性能和力学性能优于PTMG体系,其拉伸强度在120℃下保有率>90%;用3,3'...     

TODI型热塑性聚氨酯弹性体的制备与性能研究

简单介绍了TODI型热塑性聚氨酯弹性体(TPU)的合成工艺、软段种类、硬段含量、R值等对其性能的影响,并与MDI型TPU的动态力学性能作对比.结果表明,使用预聚体法工艺制备的聚ε-己内酯(PCL)型TPU具有良好性能,硬段含量和R值在一定范围内的提高可提高材料的力学性能,与MDI型TPU相比,高温下TODI型TPU储能...     

基于MDI/NDI的聚氨酯弹性体的结构与性能

用预聚体混合(P-Blend)法和单体混合(M-Blend)法制备了基于二苯基甲烷-4,4′-二异氰酸酯(MDI)/1,5-萘二异氰酸酯(NDI)的聚氨酯(PU)弹性体(简称M/N-PU)。分别测试了M/N-PU的力学性能和耐疲劳性能,研究了M/N-PU材料结构与性能之间的关系。结果表明:用P-Blend法比用M-Blend法制得的M/N-PU材料具有较高的相分离程度和较好的耐疲劳性能;由2种方法合成的M/N-PU材料的力学性能差别不大。     

风力发电机用TPU密封材料开发及寿命评估

以聚四氢呋喃二醇(PTMEG)、聚己内酯二醇(PCL)、4,4'-二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)和1,4-丁二醇(BDO)为原料,制备了不同软段的2种热塑性聚氨酯弹性体(TPU)材料。通过模拟老化试验,研究了2种TPU材料的物理机械性能和在油水混合介质中的老化规律,并进行了寿命预测;研究了抗氧剂和抗水解剂对PTMEG型TPU的物理机械性能和在油水混合介质中老化规律的影响,并进行了寿命预测。结果表明:PCL型TPU的100%定伸模量、拉伸强度和撕裂强度较高,PTMEG型TPU的断裂伸长率较高; PTMEG型TPU的耐油水老化性能明显优于PCL型TPU;添加1. 0%抗氧剂时,PTMEG型TPU材料的油水老化寿命有较小幅度的提升;抗水解剂质量分数为1. 5%时,PTMEG型TPU的使用寿命预测可达到5年,满足风力发电机密封件对TPU材料的应用要求。     

主链含酰亚胺环的耐热型聚氨酯弹性体的合成与表征

以均苯四羧酸二酐(PMDA)改性4,4'-二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI),得到含酰亚胺环的二异氰酸酯,与未改性MDI以一定比例混合,再与聚己二酸-1,4-丁二醇酯二醇和1,4-丁二醇经两步法反应,制备了主链含有酰亚胺环的热塑性聚氨酯弹性体(IPU),并与未改性的热塑性弹性体(TPU)进行比较。采用红外光谱仪、差示扫描量热仪、热失重分析仪和拉力试验机表征和分析了聚氨酯弹性体的结构、热性能及力学性能。结果表明,PMDA成功改性MDI;IPU的耐热性能较TPU有所改善;热失重分解速率明显降低;体系微观结构发生明显变化;硬度和拉伸强度增加;断裂伸长率减小。     

软段对聚氨酯弹性体耐介质及力学性能影响的研究

分别以聚四氢呋喃二醇(PTMEG)、聚己二酸丁二醇酯二醇(PBA)、聚己内酯二醇(PCL)或聚碳酸酯二醇(PCDL)为软段原料,4,4'-二苯基甲烷二异氰酸酯和1,4-丁二醇为硬段原料,采用预聚体法合成了不同软段、相同软段含量的热塑性聚氨酯弹性体(TPU)。研究了软段类型对TPU力学性能和耐介质性能的影响。结果表明,聚醚型TPU具有更高的断裂伸长率和弹性回复率,聚酯型TPU具有更高的硬度、拉伸强度和撕裂强度;在100℃下热老化70 h均具有很好的性能保持率;TPU耐70℃和100℃热水老化的优劣顺序为PCDL型PTMEG型、PCL型PBA型;耐100℃液压油优劣顺序为PCDL型PTMEG型PCL型PBA型,仅PCDL型TPU能在120℃液压油中长期使用。     

异氰酸酯反应增容PA11/TPU复合材料制备及性能

以聚酰胺11(PA11)和热塑性聚氨酯弹性体(TPU)为原料,4,4'-二苯甲烷二异氰酸酯(MDI)为增容剂,采用熔融共混法制备PA11/TPU复合材料。研究不同含量的MDI对复合材料的力学性能、微观形态及非等温结晶性能的影响。结果表明:随着MDI含量的增加,复合材料的拉伸强度增大,冲击强度先增大后减小。当MDI含量为0.8%时,复合材料的力学性能达到最佳,拉伸强度为66.3 MPa,断裂伸长率为123%,冲击强度达到10 k J/m2,较不加MDI的复合材料增加了45%,此时PA11和TPU的相容性较好,分子间交联程度适中。非等温结晶分析表明:Mo法适用于处理PA11/TPU复合材料的非等温结晶过程;在非等温结晶过程中,MDI的加入对复合材料的非等温结晶行为产生影响,MDI的加入抑制了分子链的运动,使结晶速率下降。     

硬段含量对MDI型热塑性聚氨酯性能的影响

以4,4'-二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)、聚四亚甲基醚二醇(PTMG)和1,3-丙二醇(PDO)为原料,采用预聚体法合成热塑性聚氨酯(TPU),利用FTIR、DSC及力学性能测试等手段探究了硬段含量对TPU性能的影响。结果表明,硬段含量增加,TPU的氢键化程度、玻璃化转变温度、硬段熔融温度、拉伸强度、撕裂强度、硬度和模量均随之增大,软段结晶熔融温度及断裂伸长率随之减小;在硬段质量分数33%～45%范围内,TPU呈现"海-岛"结构,且随硬段含量增加,微相分离程度逐渐增加。     

二硫化钼/热塑性聚氨酯弹性体复合材料性能研究

以聚四氢呋喃二醇(PTMEG)、4,4'-二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)和1,4-丁二醇(BDO)为原料,二硫化钼(MoS_2)为改性添加剂,制备了MoS_2/TPU复合材料。研究了MoS_2添加工艺和用量对复合材料性能的影响。结果表明,MoS_2先添加至PTMEG中再制备的复合材料具有更佳的力学性能;随着MoS_2用量的增加,材料的硬度、100%定伸模量增加,拉伸强度和断裂伸长率下降,耐热老化、耐水解和耐液压油性能提高,阿克隆磨耗增加,摩擦系数降低。     

含芳杂环热塑性聚氨酯弹性体的合成与表征

为了提高热塑性聚氨酯弹性体(TPU)的耐热性,以聚四氢呋喃二元醇(PTMG-2000)为软段,4,4'-二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)分别与扩链剂1,2,4,5-苯四甲羧酸二酐(PMDA)、3,3',4,4'-苯甲酮四羧酸酐(BTDA)、3,3',4,4'-联苯四甲酸二酐(BPDA)和1,4-丁二醇(BDO)反应形成的链段为硬段,经预聚体法合成了一系列不同硬段种类和含量的TPU,考察了它们的热性能和力学性能。研究表明,含芳基酰亚胺基团的引入能有效地提高产品的初始分解温度,BPDA-MDI为硬段的TPU初始分解温度约为260℃,优于以BTDA-MDI和PMDA-MDI为硬段的TPU,更优于常规的以BDO-MDI为硬段的TPU(150℃)。当硬段含量为w=40%时,25℃环境中,含芳基酰亚胺型TPU的邵氏硬度92 A,拉伸强度在36～40 MPa,断裂伸长率500%,均较相同硬段含量的BDO-MDI型TPU高;且80℃下,含芳基酰亚胺型TPU仍有较高的杨氏模量、拉伸强度和断裂伸长率。与BDO-MDI硬段含量为w=40%的TPU相比,25和80℃下,相同硬段含量的BPDA-MDI型TPU的杨氏模量分别是前者的3.8倍和18倍,拉伸强度是前者的2.1倍和3.4倍,断裂伸长率是前者的1.03倍和2.5倍。此外,含芳基酰亚胺型TPU的弹性恢复能力并未随着它们硬度和刚性的增加而变差,还略优于BDO-MDI型TPU,在100%应变条件下,弹性恢复率均大于81%。     

采煤机械油缸密封材料用聚氨酯弹性体的研究

以聚四氢呋喃二醇(PTMG)和聚己内酯二醇(PCL)为软段原料,2,4-甲苯二异氰酸酯(2,4-TDI)、4,4'-二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)、3,3'-二氯-4,4'-二氨基二苯基甲烷(MOCA)和1,4-丁二醇(BDO)为硬段原料,采用预聚体法合成3种聚氨酯弹性体材料,研究了不同类型的聚氨酯弹性体的物理机械性能、高温物理机械性能以及耐乳化液性能。结果表明,聚氨酯弹性体PTMG-MDI-BDO和PCL-MDI-BDO的常温物理机械性能优于PTMG-TDI-MOCA; PTMG-TDI-MOCA在80℃和100℃下的高温物理机械性能优于PTMG-MDI-BDO和PCL-MDI-BDO;含MDI-BDO硬段的聚氨酯弹性体耐85℃水乳化液性能优于含TDI-MOCA硬段的。PCL-MDI-BDO是3种聚氨酯弹性体中最适合用作采煤机械液压支护设备油缸密封件的材料。     

聚酯多元醇M_r对热塑性聚氨酯弹性体性能的影响

以聚己二酸乙二醇/丁二醇酯(PEBA)、4,4′–二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)和1,4–丁二醇(BDO)为原料,合成了热塑性聚氨酯弹性体(TPU)。通过控制异氰酸酯指数(R值)和TPU硬段含量,研究了PEBA相对分子质量(Mr)对TPU综合性能的影响。实验结果表明:当R值和硬段含量维持不变时,随聚酯多元醇Mr增加,TPU的回弹性、力学性能、耐磨耗性能和耐低温性能增强。     

MDI对低粘度PET树脂改性的结构和性能研究

利用双螺杆挤出机将改性剂4,4’-亚甲基对苯-二异氰酸酯(MDI)和低粘度聚对苯二甲酸乙二酯(PET)进行反应挤出,使PET的力学性能得到显著提高,当加入4份MDI时,改性PET的缺口冲击强度提高了6倍,断裂伸长率提高了1.6倍。通过粘度测定、傅立叶变换红外光谱(FTIR)、X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)等手段对改性PET的结构进行了研究。结果表明,MDI的加入能够同时实现扩链和结晶改性,改性PET的特性粘度提高到1.38dL/g;FTIR测试表明,过量的MDI对PET中含有的TiO2进行了偶联处理;XRD测试显示出现了两个新衍射峰,说明改性PET的结晶性能得到改善;SEM观察显示,PET中出现了尺寸约为5μm的微孔。     

扩链剂对TODI型聚氨酯弹性体性能的影响研究

以3,3′-二甲基-4,4′-联苯二异氰酸酯(TODI)和聚四氢呋喃均聚醚(PTMG)合成聚氨酯预聚体,分别以1,4-丁二醇(BDO)和二胺类的3,5-二甲硫基甲苯二胺(E-300)、3,3′-二氯4,4′-二氨基二苯甲烷(MOCA)和4,4′-亚甲基双(3-氯-2,6-二乙基苯胺)(M-CDEA)为扩链剂,研究了扩链剂对聚氨酯弹性体力学性能和耐热性能的影响。结果表明:以M-CDEA为扩链剂的TODI弹性体综合力学性能最为优异;在耐热性能方面,以4种扩链剂制备的TODI型聚氨酯弹性体的顺序为MCDEA>MOCA>BDO>E-300。     

聚醚型与聚酯型聚氨酯弹性体的性能研究

使用聚乙二醇(PEG)、聚四亚甲基醚二醇(PTMG)、聚己内酯(PCL)和4,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)合成了聚醚多元醇型和聚酯多元醇型热塑性聚氨酯弹性体(TPU)。研究了各种TPU中异氰酸酯指数(R0)、硬段浓度(Ch)、聚醚和聚酯的种类、摩尔质量及原料用量等对弹性体力学性能的影响;并且使用双酚A型环氧树脂NPEL-127改性了弹性体的耐热性。研究结果表明:TPU的硬度随着R0和Ch的增加而增加;聚醚型TPU中,随着软段中柔性链的增加,TPU的硬度下降而力学性能提高;聚酯型TPU中,随着聚酯和聚酯二元醇摩尔质量的提高,TPU的硬度和力学性能均有提高;聚酯型TPU的力学性能优于聚醚型TPU;环氧树脂改性使得聚醚型TPU耐热性提高。     

聚醚/聚酯型热塑性聚氨酯弹性体的合成研究

以聚四甲撑醚二元醇(PTMG)、已二酸丁二醇聚酯二元醇(PBA)、4,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)、和1,4-丁二醇(BDO)为原料,采用一步法合成聚醚/聚酯型热塑性聚氨酯弹性体(TPU)。研究原料配比对其力学性能和熔体流动速率的影响。结果表明:随PTMG质量分子量的增加,TPU的硬度和拉伸强度减小而断裂伸长率增加;随-NCO/-OH摩尔质量比的增加,TPU的拉伸强度增加、断裂伸长率减小,熔体流动速率减小;随PBA/PTMG摩尔比的增加,TPU拉伸强度和断裂伸长率先增大后减小。     

MDI国内外市场情况

详细介绍了国内外4,4'-二苯甲烷二异氰酸酯(MDI)的生产、销售情况及国内存在的差距,并对我国今后MDI的发展提出了建议.     

高效液相色谱对二苯甲烷4,4'-二异氰酸酯(MDI)及中间产物的快速测定

本文利用高效液相色谱法对二苯甲烷4,4'-二异氰酸酯(MDI)及中间产物的乙醇衍生物进行分析,实现了MDI及中间产物的测定。色谱条件:采用Agilent Eclipse XDB-C18色谱柱分离,以水-甲醇(体积比40∶60)溶液为流动相,流速1.2mL·min-1,检测波长:245nm,柱温30℃,中间产物和MDI衍生物的线性较好(r均在0.999以上)。该方法重复性好,灵敏度高,简便且快速。     

硬段对聚酯型聚氨酯弹性体微相分离的影响

以聚己二酸-1,4-丁二醇酯二醇(PBA)、4,4′-二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)、乙二醇(EG)、1,4-丁二醇(BDO)和1,6-己二醇(HD)等为主要原料,采用预聚体法制备了一系列热塑性聚氨酯弹性体(TPU)。通过对TPU流变性能、结晶性能、硬度与力学性能的研究,考察了不同扩链剂及不同硬段含量对TPU体系内部微相分离的影响。结果表明,HD-TPU与BDO-TPU微相分离情况相当,均大于EGTPU,且HD-TPU具有较好的结晶性能、拉伸强度及断裂伸长率;随TPU体系硬段含量增加,硬度和拉伸强度增加,断裂伸长率减小,相分离发生越早越快,结晶熔融温度越高,但相分离程度并不高。