硅烷封端聚脲的制备与性能EI北大核心CSCD

以二官能度端氨基聚氧化丙烯和异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)为原料,合成了异氰酸根封端的聚脲预聚体,再用硅烷偶联剂KH550对预聚体进行封端,制备了硅烷封端聚脲。用红外光谱、热重分析、差示扫描量热分析、拉伸强度、吸水率、静态水接触角等手段对材料的结构和性能进行了表征,并讨论了NCO与胺基的摩尔比(R值)对材料性能的影响。结果表明,经过封端改性后,聚脲的力学性能、热稳定性、耐寒性和耐水性得到明显提高,R值为1.05时拉伸强度达4.14MPa,断裂伸长率为420%,在去离子水中放置96h吸水率仅为2.72%,静态水接触角达到78.2°。     

有机硅改性喷涂聚脲的性能研究

通过甲苯-2,4-二异氰酸酯(TDI)与羟基硅油反应制备端NCO含硅预聚体,并与经过TDI、己二异氰酸酯(HDI)和聚醚多元醇合成的端NCO预聚体进行共混,得到喷涂聚脲的A组分,再与含聚醚胺的B组分反应制备出有机硅改性喷涂聚脲.对产物结构进行红外光谱表征,并对有机硅改性喷涂聚脲的力学性能、耐水性、接触角和热性能进行了测定.结果表明有机硅改性喷涂聚脲具有良好的的力学性能和热稳定性,防水性能和耐沾污性均得到提高,其中4％质量分数的有机硅改性喷涂聚脲综合性能最佳,吸水率为1.86％,水接触角为103.38°,达到了疏水材料的标准.     

异氰酸酯指数对聚氨酯包覆层性能的影响

采用端异氰酸酯预聚体和端羟基聚醚预聚体制备了聚氨酯包覆层,探讨了异氰酸酯指数(R值)对聚氨酯包覆层力学性能、粘接性能及其与双基推进剂的相容性的影响。研究表明:R值对聚氨酯包覆层的性能有较大影响。其中,拉伸强度和粘接强度随R值的增大而逐渐增大,相容性随R值的增大逐渐变差。R值为1.0时,包覆层/推进剂相容性级别为一级;而R值为1.4时,相容性则降为三级,相容性较差。     

端环氧基聚醚型聚氨酯预聚体的合成及其弹性体的制备与性能

以不同分子量聚四氢呋喃醚二醇(PTMEG)和甲苯二异氰酸酯(TDI)为原料,分别采用不同链长的单羟基单环氧基化合物作为封端剂,制得不同结构的端环氧基聚醚型聚氨酯预聚体.通过交联密度、微相分离程度及热性能、机械性能的分析,对所制备弹性体的结构与性能之间的关系进行了研究.研究结果表明,封端剂链长和软段分子量的增加,均能提高环氧聚氨酯弹性体的拉伸性能,其拉伸强度和断裂伸长率分别可达17.93 MPa与485％.本研究可为环氧聚氨酯弹性体材料的设计合成提供一定的理论参考.     

硅烷改性聚氨酯的合成

以氨基硅烷偶联剂为基础,对以异氰酸酯基为端基的聚氨酯预聚体进行再封端,合成了一系列不同硅烷封端率的单组分湿固化聚氨酯。测试结果表明:硅烷偶联剂成功接枝在聚氨酯预聚体上,产物的表干时间、粘接强度、耐湿热都得到很大改善,力学强度在一定封端率下保持较好,在聚氨酯密封胶、弹性体等领域有很好的应用前景。     

羟基硅油改性聚氨酯多元醇水分散体的合成与性能

以甲苯二异氰酸酯(TDI)、聚醚多元醇(N220)、羟基硅油和二羟甲基丙酸(DMPA)等为主要原料,二乙醇胺(DEA)为封端剂引入羟基,合成了羟基硅油改性聚氨酯多元醇水分散体。采用红外光谱、核磁共振氢谱对聚合物结构进行了表征,同时研究了羟基硅油含量对聚合物乳液的粒径、黏度、稳定性以及胶膜的耐水性、耐油污性、力学性能、热性能的影响。结果表明,随着羟基硅油含量的增加,乳液的粒径和水接触角增大,黏度降低,胶膜的拉伸强度和吸水率下降,断裂伸长率升高。当羟基硅油含量为3%时,胶膜的综合性能最佳,此时其乳液粒径为92.4nm,胶膜的水接触角为93°,拉伸强度为5.5 MPa,断裂伸长率为621%,24h吸水率为7.6%。     

乙二胺化氧化石墨烯改性超支化聚氨酯-含丙烯酸酯复合乳液的制备与表征

采用乙二胺与丙烯酸丁酯依次对氧化石墨烯(GO)进行改性引入乙烯基(MGO),然后与丙烯酸酯类(含羟基)单体聚合获得含-OH的MGO/PA;同时在超支化聚氨酯核外围接枝线性聚氨酯获得含-NCO的超支化聚氨酯预聚体,两者混合后缩聚并交联,经乳化获得乙二胺化GO改性超支化聚氨酯-含丙烯酸酯复合乳液。通过红外光谱、X射线衍射、X射线光电子能谱、透射电镜、原子力显微镜、扫描电镜、热重分析等对材料进行表征,并探讨了不同含量MGO对乳液力学稳定性、胶膜耐水性、热性能以及力学性能的影响。结果表明,乙二胺对GO改性成功,剥离更完全且分散性很好。当引入聚丙烯酸酯(PA)固定含量为16%,随着MGO含量的增加,胶膜的水接触角、拉伸强度、吸水率均呈现先增加后降低的趋势,当MGO质量分数为0.46%时,与HBPU基体有较好的相容性,复合材料的综合性能最佳,其热分解温度提高了29℃,胶膜表面水接触角为99.7°,24 h吸水率为5.21%,拉伸强度为15.37 MPa,断裂伸长率为445.3%。     

天然多羟基化合物改性聚氨酯纳米水分散液的合成及膜性能表征

以葡萄糖(glucose)为交联扩链剂,采用预聚体分散法,制备了系列不同葡萄糖含量的改性聚氨酯纳米水分散液(GWPU)。研究了葡萄糖用量对GWPU乳液及膜性能的影响。采用FT-IR、DLLS、TEM、XRD、TGA、AFM、水接触角、力学性能测试等手段对聚合物乳液性能及膜结构进行了表征。结果表明,葡萄糖成功嵌入聚氨酯;乳液粒径随葡萄糖用量的增加而增大,分布均匀,呈圆球状;改性后聚氨酯热稳定性提高,为两步分解;葡萄糖的引入使得聚合物的硬段含量、薄膜的粗糙度增加,抗水性增强;改性后产物为非晶态聚合物,分子结构规整性较差但材料柔韧性较好;拉伸强度随葡萄糖用量的增加而增大,而断裂伸长率则降低;吸水率随着葡萄糖用量的增加而降低。当m(glucose)=4%时,拉伸强度、断裂伸长率、吸水率及水接触角分别为16.9MPa、276.5%、5.7%及97.5°。     

表面功能化碳纳米管改性水性聚氨酯复合材料的制备与性能

以聚酯多元醇(PCDL)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、二羟甲基丁酸(DMBA)、1,4-丁二醇(BDO)、双季戊四醇(DiPE)为原料,合成-NCO封端的水性聚氨酯预聚体(WPU);再以多巴胺(DOA)和γ-氨丙基三乙氧基硅烷(APTES)协同修饰碳纳米管(CNTs),得到A-DOA/CNTs,并与WPU进行共价连接、交联,制备了A-DOA/CNTs/WPU复合材料。通过红外光谱、X射线光电子能谱、透射电镜、扫描电镜、热重分析和拉伸性能等对材料结构和性能进行表征,探究了ADOA/CNTs的用量对胶膜耐水性、热性能、断面形貌及力学性能的影响。结果表明,当A-DOA/CNTs质量分数为0.75%时,能均匀分散在聚氨酯基体中,此时胶膜的综合性能最佳,水接触角为92.6°,吸水率5.7%,拉伸强度为29.6MPa,断裂伸长率为225%,质量损失T_(10%)时的热分解温度为267℃,与纯聚氨酯相比热分解温度提高了28℃,其耐热性、耐水性、力学性能均有显著提高。     

正硅酸乙酯封端聚丙撑碳酸酯及其热性能研究

以正硅酸乙酯(TEOS)为封端剂对聚丙撑碳酸酯(PPC)进行封端,得到了正硅酸乙酯封端聚丙撑碳酸酯(TEOS-PPC),采用凝胶渗透色谱法、热重分析法、差示扫描量热分析法和动态热机械分析法对聚合物的性能进行了表征。聚合物分子量的测试表明,封端过程中有扩链反应的发生。热分析结果表明用TEOS对PPC进行封端可以有效地提高PPC的耐热性能和玻璃化转变温度。     

PTMG基浇注型PU弹性体的制备与性能研究

以聚四氢呋喃醚二醇(PTMG)、4,4′-二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)和1,4-丁二醇(BDO)为原料,通过预聚体法制得不同异氰酸酯(—NCO)基含量预聚体,用BDO作扩链剂合成浇注型聚氨酯(PU)弹性体。考察了预聚体中—NCO基含量对PU弹性体力学性能的影响,用X射线衍射仪、维卡软化点测定仪和热失重分析仪对材料进行分析表征。结果表明:PU弹性体随预聚体—NCO基含量的增加,硬度、拉伸强度、模量和撕裂强度增大,断裂伸长率和冲击弹性下降。当预聚体—NCO基含量为8.0%时,PU弹性体的综合力学性能最佳,拉伸强度和撕裂强度分别是39.4MPa和142.7kN/m;维卡软化温度达到127.5℃,具有较好的热性能。     

HMDI型吸水膨胀聚氨酯弹性体的研制

采用4,4-二环己基甲烷二异氰酸酯(HMDI)与亲水性多元醇(PEG)合成预聚体,进一步与混合扩链剂反应,制备吸水膨胀聚氨酯弹性体。通过材料力学测试机和硬度计等仪器对拉伸强度、断裂伸长率、吸水率和硬度等性能测试。结果表明,PEG相对分子质量为2000,合成预聚体的NCO质量分数为9%,混合扩链剂n(JJ-125)∶n(TMP)=5∶5,(JJ-125为磺酸盐类亲水扩链剂)R值为1.05,制备出的吸水膨胀聚氨酯弹性体综合性能最优。     

羟丙基硅油改性超支化水性聚氨酯的合成与性能

以异佛尔酮二异氰酸酯、聚酯多元醇、羟丙基硅油和二羟甲基丙酸等为主要原料,自制的超支化聚氨酯为交联剂,合成了羟丙基硅油改性的超支化水性聚氨酯。采用红外光谱对聚合物进行了表征,同时研究了加入羟丙基硅油对聚合物乳液粒径、稳定性以及胶膜的水接触角、力学性能、热性能和吸水率的影响。结果表明:随着羟丙基硅油含量的增加,乳液粒径和水接触角增大,胶膜的拉伸强度降低,而断裂伸长率升高,吸水率下降。加入羟丙基硅油后,胶膜耐热性提高,当羟丙基硅油含量为10%时,胶膜的综合性能最佳,此时其乳液粒径为107nm,胶膜的水接触角为92°,拉伸强度为14.68MPa,断裂伸长率为517%,48h吸水率为6.25%。     

水性聚氨酯防水涂膜材料的制备与性能

为了研究多元醇类型对水性聚氨酯防水涂膜材料性能的影响,选用分子量均为1 000的聚酯型、聚醚型多元醇为软段,通过预聚体法制备了一系列水性聚氨酯(WPU)分散体;探讨了WPU的粒径、黏度、结构及结晶性、水抵抗性能。结果表明:制备的WPU分散体粒径较小;聚酯多元醇型[聚己二酸乙二醇酯(PB)、聚碳酸酯(PCL)]WPU膜的拉伸强度、结晶性能高于聚醚多元醇型[聚丙二醇(PPG)、聚四氢呋喃醚二醇(PTMG)]的,但是断裂伸长率低于聚醚多元醇型的WPU膜;其中PTMG型WPU膜的水接触角最大,达到66.5°,吸水率最小(6.2%),防水性最佳,综合性能最好,最适合用作环境友好型纤维织物防水涂膜材料。     

有机硅-聚氨酯-环氧树脂三元共聚物的合成及表面性能研究

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混合均匀;另用3-氨丙基三乙氧基硅烷(硅烷偶联剂550)、八甲基环四硅氧烷(D4)合成一系列分子量不同的氨丙基聚硅氧烷,利用多元胺作固化剂,合成一系列氨丙基聚硅氧烷改性聚氨酯/环氧共聚物。测试了材料的力学性能、表面接触角、吸水率,同时对材料进行了表面电子能谱(ESCA)分析。结果表明:氨丙基聚硅氧烷-聚氨酯-环氧三元共聚物具有良好的拉伸强度、疏水性能以及较低的表面张力。     

不同封端基对双酚A型聚芳酯结构与性能的影响

以间苯二甲酰氯(IPC)、对苯二甲酰氯(TPC)和双酚A(BPA)为原料,单官能团酚类化合物为封端剂,采用相转移催化界面缩聚法合成系列不同端基的双酚A型聚芳酯(PAR-TA)。用红外光谱(FT-IR)、核磁共振(1H-NMR)、差示扫描量热分析(DSC)、热重分析(TGA)及力学性能测试等对聚合物进行结构与性能的表征。结果表明,在反应过程中,选择合理的时间加入适量的单酚类化合物能有效地调控聚合物的分子质量及端基结构,封端后的PAR-TA熔融塑化温度(Ts)有所降低,而热稳定性提高,有利于改善其熔融加工性能;封端型PAR-TA具有优良的物理力学性能,且其拉伸强度明显高于未封端的聚芳酯。     

罗非鱼鳞胶原蛋白膜抗水性和机械性能研究

以戊二醛作为交联剂对罗非鱼磷胶原蛋白交联改性。研究交联剂对罗非鱼鳞胶原蛋白膜抗水性能和机械性能的影响。通过检测改性后胶原膜的拉伸强度、断裂伸长率、抗水性、吸水率、水接触角等指标来对胶原膜进行表征。结果表明,对胶原膜机械性能影响因素依次为pH值温度戊二醛量;对胶原膜抗水性影响因素依次为戊二醛量pH值温度;当戊二醛的添加量为8%,pH值为2.9,加热温度为40℃时,胶原蛋白膜的机械、抗水综合性能最优,抗拉伸强度为31.32 MPa,断裂伸长率为65.24%,抗水性为34.85%,水接触角为120.24°。     

有机氟改性超支化水性聚氨酯的合成与性能

以异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、二羟甲基丙酸(DMPA)和二乙醇胺(DEOA)为原料,合成出了超支化聚氨酯核HBPU-0;以IPDI、聚醚多元醇(N220)、DMPA及甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)等原料合成带有双键的线型聚氨酯,然后将线型聚氨酯接枝到HBPU-0上,再与甲基丙烯酸六氟丁酯(HFMA)反应,制备了有机氟改性的超支化水性聚氨酯。通过红外光谱和核磁共振对聚合物进行表征,并研究了加入HEMA对乳液粒径、乳液的机械稳定性以及胶膜的力学性能、水接触角、吸水率和热性能的影响。测试结果表明,随着有机氟含量的增加,乳液水接触角和粒径增大,胶膜的拉伸强度升高,断裂伸长率下降,吸水率下降。加入有机氟后,胶膜耐热性有所提高,当有机氟含量为10%时,综合性能最佳,此时乳液粒径为145nm,胶膜的水接触角为93.4°,拉伸强度为11.7MPa,断裂伸长率为360%,48h吸水率为6.12%。     

聚碳酸酯型聚氨酯薄膜的制备及性能研究

目的 采用六亚甲基二异氰酸酯（HDI）、聚碳酸酯二元醇（PCDL）和己二醇（HDO）合成一种新型聚氨酯,研究R值（在整个预聚反应中异氰酸酯与羟基的摩尔比）对聚氨酯薄膜（PU膜）性能的影响。方法 采用预聚法将不同R值的原料进行化学合成,然后流延成膜。分析R值对PU膜力学性能、水接触角、透明度和氧气透过性的影响,并通过红外光谱、差示量热扫描分析和热重分析对PU膜进行测试表征。结果 随着R值的增加,PU膜的力学性能和热稳定性变好,水接触角和微相分离程度增大,透明度和氧气透过系数降低。结论 使用以上3种原料合成了一种新型聚氨酯,且随着R值的增加,PU膜的综合性能得到提升。     

新型可紫外光固化水性聚氨酯的制备与表征

以异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、聚酯二元醇Pol-1256、二羟甲基丙酸(DMPA)为主要原料,采用预聚体法制备了水性聚氨酯预聚体,然后用自制的扩链剂对该预聚体进行扩链,并用丙烯酸羟乙酯(HEA)对扩链后的预聚体进行封端,最后中和乳化,制备了高紫外光(UV)固化基团含量的可UV固化水性聚氨酯乳液。采用FTIR对产物的结构进行了鉴定,利用旋转流变仪对分散体的流变性能进行了表征,通过TGA分析了UV固化膜的耐热性能,并对其拉伸性能进行了测试。研究结果表明:所制扩链剂符合预期结构特征,所得产物符合可UV固化的水性聚氨酯结构特征;乳液呈现出剪切变稀的特征,属于假塑性流体;UV固化膜具有良好的耐热性能,同时具有较高的断裂伸长率和良好的拉伸强度。