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。     

新型耐老化聚氨酯弹性体的制备和性能

以聚己内酯二元醇(PCL)、甲苯二异氰酸酯和扩链剂E-300为原材料,通过预聚体法制备了一种耐水解聚氨酯弹性体.探讨了水解稳定剂、防酶剂、紫外线吸收剂和抗氧剂等助剂对聚氨酯弹性体性能的影响,测定了PCL型聚氨酯弹性体的耐湿热老化、耐紫外线和耐海水性能.结果表明,通过添加适量的水解稳定剂、防霉剂、紫外线吸收剂和抗氧剂可大幅度提高PCL型聚氨酯弹性体的耐湿热老化和耐紫外线老化性能,特别是耐海水性能较传统的聚酯型聚氨酯弹性体提高了5倍以上.     

不同软段热塑性聚氨酯弹性体的合成及性能研究

以聚己二酸丁二醇酯二醇(PBA)、聚己内酯二醇(PCL)、聚碳酸酯二醇(PCDL)和聚四亚甲基醚二醇(PTMG)作为软段,采用一步法制得4种热塑性聚氨酯弹性体(TPU)。通过FTIR、电子拉力试验机、DSC、TGA和DMA分析研究了软段结构对TPU的物理机械性能、热性能和动态力学性能的影响。结果表明,在软段分子量和硬段含量相同时,PTMG-TPU和PCL-TPU较PBA-TPU和PCDL-TPU具有较低的硬度、模量、压缩永久变形和较高的弹性。PBA-TPU和PTMG-TPU显示较高微相分离程度和热稳定性;PCDL-TPU则显示较高的相混合程度。在低于玻璃化转变温度(Tg)时其储能模量降低次序为PCDL-TPUPBA-TPUPCL-TPUPTMG-TPU,Tg增大的次序为PTMGTPUPCL-TPU≈PBA-TPUPCDL-TPU。     

聚碳酸酯型TPU的合成及耐热老化性能研究

采用预聚体法合成了聚碳酸酯型热塑性聚氨酯(TPU),研究了不同异氰酸酯指数(R值)对TPU力学性能及抗氧剂1010对TPU耐热老化性能的影响。结果表明,当R值为1.05时,TPU的力学性能达到极大值。120℃下老化168 h后,未加抗氧剂的聚氨酯弹性体拉伸强度与老化前相比有所降低,而添加抗氧剂的聚氨酯弹性体拉伸强度与老化前相比没有明显变化。差示扫描量热分析表明,老化能够增加TPU软段和硬段的微相分离程度。     

抗老化剂对聚己内酯/木纤维复合材料热老化性能的影响

分别采用力学性能分析、红外光谱分析、扫描电子显微镜分析、X射线衍射分析等表征手段研究了抗氧化剂、抗水解剂、热稳定剂等抗老化剂含量对杨木纤维（WF）增强聚己内酯（PCL）复合材料热老化性能的影响。结果表明,抗氧化剂丁基羟基茴香醚（BHA）、抗水解剂（丁二醇双缩水甘油醚）及热稳定剂（Ca/Zn热稳定剂）的适量添加,都有助于延缓PCL/WF复合材料的热老化;分别选取抗老化效果最佳配比：抗氧化剂4 %、抗水解剂4.5 %、热稳定剂2 %添加入PCL/WF复合材料中,协同作用下其抗老化效果相对未添加或只添加其中一种抗老化剂时都有所提高。     

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。     

抗水解剂及增韧剂对PBT耐湿热老化效果的影响

首先对特性黏度相近的不同牌号聚对苯二甲酸丁二酯(PBT)树脂在湿热老化试验后的强度和韧性保持率进行了比较;其次,考察了聚合型和单体型抗水解剂对PBT材料耐湿热老化性能的影响,并分析了聚合型抗水解剂用量与PBT耐湿热老化性能的关系;最后,对比了添加不同增韧剂的PBT材料经湿热老化试验后的力学性能保持率。结果表明,选用的5个牌号PBT树脂中,端羧基含量最低的树脂湿热老化900 h后拉伸和冲击强度保持率相对较好;添加聚合型抗水解剂较单体型可更为有效改善PBT材料的耐湿热老化性能,聚合型抗水解剂用量与材料力学性能保持率基本呈正向关系;含有甲基丙烯酸缩水甘油酯的增韧剂更有利于提升PBT材料耐湿热老化性能。     

聚酯型热塑性聚氨酯弹性体耐湿热性能的研究

以聚酯二醇、二苯基甲烷二异氰酸酯和1,4-丁二醇为原料合成了热塑性聚氨酯(TPU)弹性体,研究了抗水解助剂聚碳化二亚胺(PCD)对TPU耐湿热性能的影响。结果表明,PCD的加入可以降低聚酯多元醇的初始酸值,从而抑制酸加剧水解的作用。随着PCD用量的增加,TPU的耐湿热性能增强。PCD使得低硬度的TPU以及高分子量聚酯二醇制备的聚酯型TPU耐湿热性能有更显著的改善,当添加质量分数为1.2%的PCD时,TPU可获得最佳的综合性能。     

聚氨酯种类对机械性能以及阻尼性能影响研究

分别以聚四氢呋喃醚二醇(PTMEG)、聚氧化丙烯二醇(PPG-1000)为软段,以二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI-50、MDI-100LL),以及扩链剂1,4-丁二醇(BDO)、三羟甲基丙烷(TMP)为硬段,采用预聚体法制备了聚氨酯弹性体。并系统研究了聚氨酯体系中各组分的种类对材料机械性能和阻尼性能的影响。     

脲基含量和抗氧剂对HMDI型WPU耐黄变性的影响

以4,4'-二环己基甲烷二异氰酸酯(HMDI)、聚四氢呋喃二醇(PTMEG)或聚己二酸新戊二醇-1,4-丁二醇酯二醇(CMA654)为主要原料合成了水性聚氨酯(WPU)乳液,并制膜进行耐黄变性测试。探讨了聚氨酯分子链中脲基含量、抗氧剂的种类及添加量对WPU胶膜耐黄变性的影响。结果表明,提高脲基含量可以提高胶膜的耐黄变性;添加质量分数0.9%的2,6-二叔丁基对甲苯酚(BHT)或0.3%的抗氧剂1010可有效提高胶膜的耐黄变性;受阻酚与亚磷酸酯复配型抗氧剂相对于传统抗氧剂1010对胶膜的耐黄变性提高更为明显,且添加量少于单独使用抗氧剂1010。     

软段结构对MDI型TPU力学性能和动态黏弹性能的影响

分别以聚己二酸乙二醇酯二醇(PEA)、聚四氢呋喃醚二醇(PTMG)、聚己内酯二醇(PCL)及聚碳酸己二醇酯二醇(PCDL)作为软段,以二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)和扩链剂1,4-丁二醇(BDO)作为硬段,采用预聚体法制备了4种不同软段结构的热塑性聚氨酯弹性体(TPU)。研究了不同的软段结构对弹性体的力学性能和动态黏弹性能的影响。结果表明,PTMG由于分子间作用力小,由其制备的TPU力学性能较低,但动态黏弹性能较好,内生热低;PCDL由于极性大、结晶性强,由其制备的TPU力学性能好,但内生热较大。     

玻璃纤维增强PBT材料的热氧老化性能研究

以玻璃纤维增强聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)材料为研究对象,探讨了受阻酚类抗氧剂、亚磷酸酯类抗氧剂、有机硫类抗氧剂与碳自由基捕捉剂等不同抗氧体系对PBT材料热稳定性、力学性能保持率与抗黄变性等热氧老化性能的影响。结果表明,采用添加碳自由基捕捉剂抗氧体系的PBT材料加工过程中热稳定性与耐黄变性能最好;采用亚磷酸酯类抗氧剂的PBT材料加工过程中耐黄变性能更好;采用有机硫类抗氧剂的PBT材料长期热氧老化过程中力学性能保持率与耐黄变性能最好;受阻酚抗氧剂、有机硫类抗氧剂与碳自由基捕捉剂复配的三元抗氧体系既可保证材料加工过程中热稳定性与耐黄变性能,又可改善材料长期热氧老化过程中力学性能保持率与耐黄变性能。     

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。     

不同类型抗水解剂应用于PET材料的抗水解效果评价

碳化二亚胺抗水解剂能有效抑制聚酯材料水解老化,提高PET等聚酯材料的使用性能,延长使用寿命。本文选用4种含有不同类型抗水解剂的PET材料,从抗水解PET制品的颜色、力学性能、特性黏度、热稳定性、抗光老化性能、抗水解效果等方面进行评价。结果表明,应用于PET材料中,单体型碳化二亚胺抗水解剂抗水解效果最优;均聚合型碳化二亚胺抗水解剂抗水解效果优于共聚合型碳化二亚胺抗水解剂;液体型碳化二亚胺抗水解剂抗水解效果较差。     

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。     

氟橡胶接枝马来酸酐增容氟橡胶/热塑性聚氨酯共混物的性能

研究了氟橡胶(FKM)接枝马来酸酐(FKM-g-MAH)增容FKM/热塑性聚氨酯(TPU)共混物的物理机械性能及动态力学性能.结果表明,当FKM-g-MAH质量分数为15%时,FKM/TPU共混物的物理机械性能最佳;添加增容剂FKM-g-MAH后,FKM/TPU共混物中FKM和TPU两相的相容性得到改善,且其阻尼性能优于纯FKM.     

聚合型碳化二亚胺抗水解剂的合成与表征及其在PBAT材料中的抗水解研究

制备了两种聚合型碳化二亚胺抗水解剂A和B,通过红外光谱、热重分析等对其进行了表征;并研究了抗水解剂A、抗水解剂B和市售单体型碳化二亚胺Stabaxol I对聚己二酸对苯二甲酸丁二醇共聚酯(PBAT)抗水解性能的影响。采用聚合型碳化二亚胺抗水解剂A和B改性的PBAT比采用Stabaxol I改性的PBAT具有更加优越的抗水解性能;添加质量分数0. 1%的聚合型碳化二亚胺的PBAT材料的抗水解性能与添加质量分数0. 6%Stabaxol I的PBAT材料的抗水解性能相当,同时抗水解剂A和B均能显著降低高熔体质量流动速率(MFR) PBAT的初始MFR。     

可降解水性聚氨酯的合成及其性能研究

以L-赖氨酸二异氰酸酯为硬段,聚ε-己内酯二元醇(PCL)为软段采用两步法合成了无毒、可生物降解型水性聚氨酯,研究了R值、扩链剂用量以及预聚温度对乳液及涂膜性能的影响。结果表明,当R值为1.5、扩链剂1,4-丁二醇用量为4%、预聚温度为80℃时所合成的水性聚氨酯乳液性能最优。力学性能测试表明其具有良好的机械性能,拉伸强度可达46.5 MPa;80 d后水解降解质量损失达42%,说明所制备的聚氨酯具有可降解性,是一种具有广泛应用前景的生物医用材料。     

聚氨酯弹性体介电性能的研究

通过对比不同种类、不同相对分子质量多元醇以及不同异氰酸酯,研究了聚氨酯弹性体(PUE)结构与材料介电性能(体积电阻率、介电常数、介电损耗)的关系。结果表明,当多元醇种类变化时,聚氧化丙烯二醇(PPG)型PUE介电损耗最大;聚四氢呋喃二醇(PTMEG)型PUE、介电常数、介电损耗都最小;聚己内脂二醇(PCL)型PUE体积电阻率和介电常数最大。当多元醇相对分子质量增加时,PUE体积电阻率减小,介电常数和介电损耗增加;二苯基甲烷二异氰酸酯/1,4-二羟基丁烷(MDI/BDO)型PUE与甲苯二异氰酸酯/3,3’-二氯-4,4’-二氨基二苯甲烷(TDI/MOCA)型PUE相比,体积电阻率更低、介电常数和介电损耗更高。     

PEA/PCL型聚氨酯弹性体的性能研究

采用预聚法制备混合软段聚氨酯弹性体,考察了以聚己二酸乙二醇酯二醇(PEA)、聚己内酯二醇(PCL)及不同比例的PEA/PCL混合物为软段得到的聚氨酯材料的力学性能及微相分离。结果表明,与以纯PEA为软段的聚氨酯弹性体相比,以混合软段制备的聚氨酯在保持PEA型聚氨酯力学性能的基础上,其微相分离好于PEA型聚氨酯,同时常温至80℃的储能模量提高。