室温固化高性能聚氨酯弹性体的合成和性能研究

以聚氧化丙烯醚二醇、二异氰酸酯、3,3'-二氯-4,4'-二氨基二苯基甲烷、邻苯二甲酸二(2-乙基己基)酯和填料等为原料,采用半预聚体法制备了室温固化聚氨酯弹性体。研究了异氰酸酯种类、填料种类、消泡剂对聚氨酯弹性体力学性能和工艺性能的影响。结果表明,MDI体系PUE的综合性能好于TDI体系;PUE中加入高岭土的效果好于无机硅基材料(粉煤灰),添加无机硅基材料PUE的拉断伸长率略高;Defom 6800和XIAMETERACP-0001分别与BYK A530、MOK6020复配使用,消泡效果好,在产品中的贮存稳定性也好。     

聚氨酯弹性体性能的影响因素

考察了不同结构多元醇、异氰酸酯指数、扩链剂种类及用量等对聚氨酯弹性体(PUE)物理机械性能和动态力学性能的影响.结果表明,在无扩链剂的情况下,用7种多元醇制备的PUE中,以相对分子质量为2 000的聚己内酯多元醇制得PUE的拉伸强度最高,达到34.5 MPa;以相对分子质量为3 000的聚己二酸己二醇酯制得的PUE是一种典型的结晶高聚物;对于同一结构的多元醇.相对分子质量越大,其制得PUE的拉伸强度及扯断伸长率越大;随着异氰酸酯指数的增加,PUE的拉伸强度与邵尔A硬度增大,而扯断伸长率下降,损耗因子(tan δ)最大值略有下降,玻璃化转变温度(Tg)略有升高;用液化3,3'-二氯-4,4'-二氨基二苯甲烷(L-MOCA)作扩链剂时,PUE的扯断伸长率均表现出大幅度的下降;用液化对苯二酚二羟乙基醚及液化间苯二酚二羟乙基醚作扩链剂时,PUE的扯断伸长率下降幅度较小;3种扩链剂均可使PUE的Tg升高,tan δ最大值减小;随着扩链剂L-MOCA用量的增加,PUE的邵尔A硬度增大,而扯断伸长率呈下降趋势.拉伸强度则先下降后升高,Tg升高,tan δ最大值减小.     

1,5-萘二异氰酸酯型聚氨酯弹性体的制备及性能

通过预聚法合成了以己二酸乙二醇丙二醇二酯、聚四氢呋喃二醚、1,5-萘二异氰酸酯(NDI)、甲苯二异氰酸酯(TDI)、1,4-丁二醇及4,4'-二氨基-3,3'-二氯二苯甲烷为主要原料的聚氨酯弹性体。通过水解后弹性体的拉伸、撕裂等力学性能保持率的比较,发现NDI型聚氨酯弹性体比TDI型具有更好的水解稳定性;通过不同温度下和热空气老化后弹性体力学性能保持率的对比,证明NDI型聚氨酯弹性体的耐热稳定性要优于TDI型。     

有机硅改性聚氨酯弹性体

以二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)、聚四氢呋喃醚多元醇(PTMG)、羟基硅油为原料,通过预聚体法合成了一系列有机硅含量不同的改性聚氨酯预聚体,以3,3′-二氯-4,4′-二氨基二苯基甲烷(MOCA)做扩链剂,得到羟基硅油改性聚氨酯弹性体材料(PUESi)。结果表明,PUESi的羟基硅油质量分数为3%~15%时,改性效果显著。羟基硅油质量分数为3%时,常温下,PUESi拉伸强度和拉断伸长率较未改性的聚氨酯弹性体(PUE)分别提高34%和71%;在100℃时,PUESi拉伸强度和拉断伸长率保持率较PUE分别提高15%和22%,耐温性提高;具有较好的阻尼性。     

H_(12)MDI在PUE中的应用及其对PUE性能的影响

以4,4'-二环己基甲烷二异氰酸酯(H_(12)MDI)、高活性聚醚三醇(330N)、聚四氢呋喃醚二醇(PTMG)、聚己二酸丁二醇酯二醇(PBA)、1,4-丁二醇(BDO)、乙二醇(EG)为主要原料,辅以胺类和锡类催化剂,分别采用一步法和两步法(预聚体法)制备了聚氨酯弹性体(PUE)。研究了H_(12)MDI对PUE制备工艺特性及结构性能的影响,并采用FTIR、DSC、TG和XRD表征了PUE的结构、热性能以及结晶特性。     

PTMG-MDI型低游离PUE动态力学性能研究

采用聚四氢呋喃醚二醇(PTMG)、二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)和二胺固化剂C3制备了常规聚氨酯弹性体(PUE);用低游离MDI预聚体E950与C3反应制备了低游离PUE,并对二者的力学性能和动态力学性能进行了对比分析。结果表明,低游离PUE的硬度、拉伸强度、撕裂强度、耐磨性能较常规PUE好。温度低于-40℃时,低游离PUE的储能模量比常规PUE低,-65~-30℃时,低游离PUE的损耗模量、损耗因子比常规PUE的低,温度低于-75℃后情况相反,但在30℃以上时,二者的动态力学性能相近。     

邻接交联型聚氨酯弹性体的制备和性能

以端羟基聚丁二烯-丙烯腈(HTBN)、甲苯二异氰酸酯(TDI)、扩链剂2,4/2,6-二氨基-3,5-二甲硫基甲苯(DMTDA)为原料,加入化学交联剂过氧化二异丙苯(DCP)和助交联剂N,N-间苯撑双马来酰亚胺(HAV-2)制备出不同硬段含量、不同交联密度的聚氨酯弹性体(PUE),研究了硬段含量、交联密度和温度对PUE结构与性能的影响。结果表明,当NCO质量分数为9%,HVA-2加入量为1.5%时,邻接交联型PUE综合力学性能最优。邻接交联型PUE的热稳定性得到明显提高。随着HVA-2的加入,损耗因子tanδ减小。     

扩链剂对基于聚酯/MDI聚氨酯弹性体力学性能的影响

用聚酯多元醇(PBA、PEA、PEPA、PCL)、4,4'-二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)和混合扩链剂等原料合成了浇注型聚氨酯弹性体(PUE)。考察了聚酯多元醇种类、预聚体-NCO质量分数、扩链剂和扩链系数(R)等对PUE力学性能的影响,并比较了MDI/混醇体系与2,4-甲苯二异氰酸酯(TDI)/MOCA体系的性能。结果表明,PUE的硬度、模量和撕裂强度随预聚体-NCO含量增加而增加,随交联密度提高,撕裂强度和扯断伸长率下降,R>1.05时,PUE的力学性能急剧变化,MDI/混醇体系比TDI/MOCA体系的冲击弹性好。     

邻接交联型端羟基液体丁腈橡胶基聚氨酯弹性体的制备与性能

以端羟基液体丁腈橡胶、二苯基甲烷二异氰酸酯及扩链剂1,4 -丁二醇为原料,加入自由基引发剂2,5-二甲基-2,5-双(过氧化叔丁基)己烷和交联助剂三烯丙基异三聚氰酸酯( TAIC),制备了邻接交联型聚氨酯弹性体(PUE),考察了 TAIC的用量对PUE力学性能的影响,并对PUE的热性能进行了研究.结果表明,随着TA I...     

含联萘结构环氧树脂的合成、固化动力学及其性能

合成了两种含联萘结构的环氧树脂2,2'-二(9-环氧基壬酰氧基)-1,1'-联萘(R1)和2,2'-二(3-环氧基丙酰氧基)-1,1'-联萘(R2)。通过1HNMR和EA对目标产物结构进行了表征。以4,4'-二氨基二苯基甲烷(DDM)为固化剂,通过Ozawa法计算出R1/DDM和R2/DDM固化体系的反应活化能(E_a)分别为56.29和56.88 k J/mol,随着固化反应转化率(α)的增加,R1/DDM的E_a不断增大,而R2/DDM的E_a略微减小。考察了不同长度碳链对固化物的热稳定性、玻璃化转变温度(T_g)、力学性能和吸水率的影响。结果表明:短碳链的R2/DDM较长碳链的R1/DDM,固化物的初始分解温度由220.3℃下降到210.5℃,800℃下残炭率由3.45%上升至6.77%,T_g由135℃上升到141℃,断裂伸长率由6.7%下降至4.3%,吸水率由0.35%降至0.28%。     

不同异氰酸酯型聚氨酯弹性体的制备与力学性能研究

采用不同结构的异氰酸酯和多元醇制备了一系列聚氨酯弹性体,主要考察了异氰酸酯种类对聚氨酯弹性体力学性能的影响.研究表明,由1,5-萘二异氰酸酯制得的弹性体拉伸强度和撕裂强度较高,分别为38.75MPa和109.77 kN/m,而由对苯二异氰酸酯制得的弹性体具有最大的扯断伸长率(557.84％).此外还研究了多元醇种类和扩链系数α对弹性体力学性能的影响,研究表明,选用聚ε-己内酯二醇制得的弹性体具有较好的性能,且拉伸强度和撕裂强度均随扩链系数的增大先增大后减小,而扯断伸长率一直增大.     

环氧改性生物降解聚氨酯弹性体的合成和性能研究

由聚己内酯（PCL）和聚乙二醇（PEG）分别与1,6-亚甲基二异氰酸酯（HDI）合成端异氰酸酯基聚氨酯,再与缩水甘油反应制备环氧改性聚氨酯（EUP）;六亚甲基二胺（1,6-己二胺,HMDA）作固化剂,与环氧改性聚氨酯（EUP）反应合成生物降解聚氨酯弹性体。这种弹性体的生物降解率可控制,物理性能优良。常规方法进行表征。结果表明,PEG基弹性体的降解性能优于PCL基弹性体,而机械性能则低于PCL基弹性体;PCL和PEG混合制备的EUP降解性能和机械性能最佳。     

废PET醇解产物及在聚氨酯弹性体合成中的应用

以醋酸锌或3A分子筛为催化荆、一缩二乙二醇(DEG)为醇解剂,降解废聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET),得到PET醇解产物;再用此废PET醇解产物合成聚氨酯弹性体(PUEs).讨论了醇解催化剂种类、nDEG:nPET重复单元、醇解产物添加量对PUEs性能的影响,同时采用TIG、DSC、X-射线衍射等分析手段对PUEs进行表...     

CPE-g-(AM-co-MAH)增容氯化聚乙烯吸水膨胀弹性体的研究

采用机械共混法将氯化聚乙烯(CPE)与自制吸水树脂丙烯酸钠-丙烯酰胺-甲基丙烯酸羟乙酯三元共聚物P(NaAA-AM-HMA)共混合成吸水膨胀弹性体,讨论了吸水树脂用量、增容剂CPE-g-(AM-co-MAH)用量对吸水膨胀弹性体吸水性能、力学性能的影响。结果表明,未添加增容剂的共混物随吸水树脂量增大,吸水率增大,但是力学性能降低。将增容剂添加到共混试样中,改善了CPE与吸水树脂P(NaAA-AM-HMA)的相容性,提高了体系的力学性能和吸水性能,以加入3Phr的CPE-g-(AM-co-MAH)的增容效果最为明显。     

含巯基聚硅氧烷改性环氧树脂的制备及性能

以双酚A环氧树脂（E51）为基料、聚醚胺（D?230）为固化剂、含巯基聚硅氧烷（PMMS）为改性剂,分别经过简单物理混合和化学改性的方法,制备了一系列聚硅氧烷改性环氧树脂（E51⁃D⁃PMMS）固化物。通过衰减全反射红外（ATR?FTIR）和X射线衍射仪（XRD）表征了固化物的结构特征;通过拉伸测试和冲击实验、扫描电子显微镜（SEM）、接触角测量（CA）、动态热力学分析（DMA）及中性盐雾实验探究了改性固化物的力学性能、热稳定性、防腐性能等。结果表明,化学改性的E51?D?PMMS固化物的综合物理化学性能优于简单物理改性的,当PMMS含量为1 %（质量分数,下同）时,改性固化物的拉伸强度为74.63 MPa,较改性前提高了13.5 %,断裂伸长率提高了40.2 %,冲击强度提高了43.7 %;水接触角从改性前的72.8 °增至100.3 °,表面能从39.4 J/m²降至17.4 J/m²,吸水率下降了44 %,耐水性能大大增强;其防腐性能和玻璃化转变温度（T_g）也有一定的提升。     

软段含量对丁羟聚氨酯脲动态力学和压缩性能的影响

以羟基聚丁二烯(HTPB)、甲苯二异氰酸酯(TDI)和3,5-二甲硫基甲苯二胺(E-300)为原料,制备了不同软段含量的丁羟聚氨酯脲(HTPB-PUA)弹性体,通过拉伸、动态力学分析、平衡溶胀以及压缩永久形变等测试研究了HTPB-PUA的软段比例对其交联度、动态力学性能与压缩性能的影响。结果表明,HTPB-PUA随软段含量增加,交联密度下降,拉伸强度降低,对模量变化的影响不明显。压缩永久形变性能随软段含量增加而降低,回弹能力增强。     

合成工艺对丁羟聚氨酯弹性体性能的影响

以丁羟液体橡胶(HTPB)、N,N-双(2-羟丙基)苯胺(BHA)和甲苯二异氰酸酯(TDI)制得丁羟聚氨酯预聚体,然后用3,3'-二氯-4,4'-二氨基二苯甲烷(MOCA)固化制备了丁羟聚氨酯弹性体;研究了合成方法、不同二元醇、反应温度、反应时间、预聚体中-NCO质量分数及固化工艺对丁羟聚氯酯弹性体力学性能的影响.利用红外光谱分析了不同固化温度的丁羟聚氨酯弹性体,结果显示弹性体的微相分离程度从高温到低温梯度降低.     

1，3-丁二醇对PCL／MDI体系聚氨酯弹性体力学性能的影响

首先以聚己内酯多元醇（PCL）、4,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯（MDI）、液化MDI和MDI-50为原料合成聚氨酯（PU）预聚体,再用混合扩链剂制备聚氨酯弹性体。讨论了预聚体异氰酸酯基（NCO）含量、异氰酸酯类型、1,3-丁二醇（1,3-BDO）含量、聚酯软段相对分子质量对聚氨酯弹性体力学性能的影响。结果表明：提高预聚体NC0基含量可使弹性体的硬度、300％定伸应力、拉伸强度和撕裂强度明显提高,拉断伸长率和冲击弹性则下降;纯MDI弹性体综合力学性能最好,液化MDI次之,MDI-50最差;提高1,3-BDO含量可使弹性体的硬度、撕裂强度和冲击弹性明显下降;软段相对分子质量为1000的聚氨酯弹性体的硬度、300％定伸应力、拉伸强度和撕裂强度较高,软段相对分子质量为2000的聚氨酯弹性体的拉断伸长率和冲击弹性较高。     

PCDL含量对混和软段的PUE相分离和阻尼性能的影响

以甲苯二异氰酸酯（TDI）、1,4-丁二醇（BDO）为硬段,聚碳酸酯二醇（PCDL）和聚醚二醇（PPG）混合物为软段,采用预聚体法制备了不同软段组成的聚氨酯弹性体（PUE）。采用DSC、FT—IR和DMA等分析手段研究了PCDL含量对PUE的微相分离程度和阻尼性能的影响。结果表明,随着软段中PCDL含量的增加,PUE中氨酯羰基的氢键化程度减小,相分离程度减小,而且PUE的储能模量随着PCDL含量的增加而减小;与单一组分软段的PUE相比较,混合软段的PUE具有相对较好的阻尼性能。