阻燃剂种类对聚氨酯弹性体性能的影响

以聚醚多元醇PPG2000和N330、二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI-50)为原料合成预聚体组分,以多元醇PPG2000和N330、扩链剂3,3′-二氯-4,4′-二氨基二苯基甲烷(MOCA)以及乙二醇(EG)配制多元醇组分。添加阻燃剂,通过半预聚体法合成聚氨酯弹性体(PUE)。通过改变阻燃剂的种类,研究其对PUE性能的影响。研究发现,阻燃剂能够明显改善PUE的阻燃性能,但是降低了PUE的拉伸强度和撕裂强度;根据锥形量热仪的分析,改性聚磷酸铵/季戊四醇/三聚氰胺(APP/PER/MA)作为复配阻燃剂可以有效降低PUE的生烟速率、热释放速率和总热释放量;阻燃剂的加入在一定程度上会降低材料的体积电阻率。     

可控降解聚氨酯弹性体的合成和水解性能研究

分别以聚己二酸乙二醇酯二醇(PEA)或聚己二酸丁二醇酯二醇(PBA)为软段,4,4′-二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)和1,4-丁二醇(BDO)为硬段,采用一步法合成2种聚氨酯弹性体(PUE).研究了软段种类、酸添加剂种类和用量对PUE水解的影响.结果表明:由PBA软段合成PUE的100％定伸强度、拉伸强度、断裂伸长率、...     

工程隔振用聚氨酯微孔弹性体的研制

以改性MDI(MM103C)、HDI三聚体(HI100)、组合聚醚多元醇YZ-2101、聚合物多元醇POP-36/28、聚醚多元醇330N、3,3′-二氯-4,4′-二氨基二苯基甲烷(MOCA)、1,4-丁二醇(BDO)和发泡剂等为原料,采用半预聚体法制备了工程隔振用聚氨酯微孔弹性体材料,研究了材料密度和硬段含量对微孔弹性体性能的影响。结果表明,随着密度的增加,微孔弹性体拉伸强度、断裂伸长率逐渐增大;随着硬段含量的增加,微孔弹性体的拉伸强度和静刚度逐渐升高,断裂伸长率逐渐减小,压缩永久变形率和动静刚度比先降低后升高,硬段质量分数40%时达到最低值,分别为6.5%和1.22。     

低掺杂石墨烯对聚氨酯弹性体的增强作用

采用预聚体法,以聚环氧丙烷醚二醇、4,4-二苯基甲烷二异氰酸酯、1,4-丁二醇为原料,羧甲基纤维素钠改性的电化学法石墨烯（GN）为填料,制备了聚氨酯弹性体（PUE）/GN复合材料,并对PUE/GN复合材料进行了测试与表征。结果表明：GN在PUE基体中分散良好,与基体的相容性良好;与PUE相比,PUE/GN复合材料的热性能、力学性能显著提高,当掺杂0.10%(w)的GN时,PUE/GN复合材料的拉伸强度和撕裂强度分别达到38.64 MPa,97.79kN/m,质量损失5%时的温度提高20℃。     

扩链剂TX-2对PTMG/TDI体系PU弹性体力学性能的影响

以聚四氢呋喃均聚醚(PTMG)和甲苯二异氰酸酯(TDI-100)为原料合成聚氨酯预聚体,再分别与扩链剂TX-2、E300和二者混合物反应制备聚氨酯(PU)弹性体。研究了TX-2含量、预聚体NCO基含量、扩链系数、聚醚软段相对分子质量对弹性体力学性能的影响。结果表明,提高扩链剂中TX-2含量,胶液流动时间延长,PU弹性体的力学性能变化不大;预聚体NCO基质量分数增加,弹性体的硬度、300%定伸应力、拉伸强度和撕裂强度明显提高,拉断伸长率下降;当扩链系数增加时,弹性体的拉伸强度、300%定伸应力和拉断伸长率均明显提高,但当扩链系数1时,上述各项性能指标迅速降低;随着软段相对分子质量的增加,弹性体的硬度、300%定伸应力、拉伸强度和撕裂强度均下降,拉断伸长率和冲击弹性增加。     

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。     

端烷氧硅基聚氨酯预聚体及其密封胶的制备

采用聚醚二元醇与二异氰酸酯进行扩链反应合成了端异氰酸酯基聚氨酯预聚体,然后以活性较低的仲胺基硅烷为封端剂,将其转变为端基为三烷氧硅基的聚氨酯预聚体,通过红外光谱表征了预聚体结构,探讨了聚醚二元醇摩尔质量、异氰酸酯基与羟基物质的量之比、二异氰酸酯种类对预聚体性能的影响,还在较佳条件下制得端烷氧硅基聚氨酯密封胶并测试了其性能。结果表明：随着聚醚二元醇摩尔质量的升高,端烷氧硅基聚氨酯预聚体的黏度、密封胶拉伸强度和硬度降低,拉断伸长率提高;随着异氰酸酯基与羟基投料时的物质的量之比(R值)的增大,预聚体的黏度和拉断伸长率降低,拉伸强度和硬度升高;当二异氰酸酯选择二苯基甲烷二异氰酸酯时,与选用异佛尔酮二异氰酸酯时相比,预聚体外观颜色更深,黏度、拉伸强度和硬度更高,拉断伸长率更低;在二异氰酸酯选择二苯基甲烷二异氰酸酯、聚醚二元醇摩尔质量为4 000 g/mol、R值为1.7的较佳条件下制得的端烷氧硅基聚氨酯密封胶表干时间为36 min, 24 h固化深度为2.7 mm,挤出性为270 mL/min,拉伸强度为1.5 MPa,拉断伸长率为230%,邵尔A硬度为34度,综合性能良好。     

有机硅改性聚ε-己内酯型聚氨酯弹性体的性能研究

以聚ε-己内酯(PCL-210N)、甲苯二异氰酸酯(TDI)和3,3′-二氯-4,4′-二氨基二苯基甲烷(MOCA)为原料,有机硅二醇为改性材料,通过预聚物法合成了一系列有机硅化学改性聚氨酯弹性体。分别用红外光谱测试、应力-应变测试、热重测试、差示扫描量热测试、扫描电镜、接触角以及动态力学测试等对其性能进行了研究。红外分析表明有机硅成功接入到聚氨酯分子中;扫描电镜表明有机硅向体系表面迁移并富集;改性聚氨酯弹性体的硬度、拉断伸长率、拉伸强度、100%和300%定伸模量及撕裂强度均有一定程度的提高,其吸水率由1.46%降至1.21%,接触角由78.69°升至101.97°,疏水性能提高;另外,其耐热性能也有所改善。     

硬段含量对PCL/PPDI型PUE性能的影响

以对苯二异氰酸酯(PPDI)、聚己内酯二醇(PCL)及扩链剂1,4-丁二醇(BDO)为原料，采用预聚体法合成了聚氨酯弹性体(PUE),研究了硬段含量对PUE硬度、常温及高温下力学性能、热性能等各项性能的影响。结果表明，随着硬段含量的提高，PUE材料的硬度、拉伸强度、高温拉伸强度和撕裂强度增大，拉断伸长率降低；PUE材料的玻璃化转变温度(T_g)提高。     

1,3-丁二醇对PTMG/MDI体系聚氨酯弹性体力学性能的影响

以纯4,4′-二苯基甲烷二异氰酸酯（MDI）MDI-100、液化MDI（C-MDI）、MDI-50和四氢呋喃均聚醚（PTMG）为原料合成聚氨酯（PU）预聚体,再分别与KD和KC扩链剂制备PU弹性体。研究了1,3-BDO含量、异氰酸酯类型、预聚体NCO基含量、聚醚软段相对分子质量对PU弹性体力学性能的影响。结果表明,提高1,3-BDO含量可使PU弹性体的硬度、撕裂强度和冲击弹性明显下降;纯MDI弹性体综合力学性能最好,液化MDI次之,MDI-50最差;提高预聚体NCO基含量可使弹性体的硬度、300%定伸应力和撕裂强度明显提高,拉断伸长率和冲击弹性则下降;软段相对分子质量为1000时,PU弹性体的300%定伸应力、拉伸强度和撕裂强度均增加;软段相对分子质量为1800以上,拉断伸长率和冲击弹性增加。     

基于MDI浇注型聚氨酯弹性体密封材料的研制

采用预聚体法以四氢呋喃均聚醚（PTMG）、4,4′-二苯基甲烷二异氰酸酯（MDI）和1,4-丁二醇（BDO）或三羟甲基丙烷（TMP）与BDO混合的扩链剂合成了聚氨酯（PU）弹性体。研究了软段相对分子质量、预聚体NCO基质量分数和扩链剂的用量对聚氨酯弹性体力学性能的影响。实验结果表明：在硬度相同时,PTMG相对分子质量为2000聚氨酯弹性体的撕裂强度、拉断伸长率和冲击弹性高。PU弹性体硬度、撕裂强度和定伸应力随预聚体NCO基相对质量分数增加而增加。用少量三元醇交联的弹性体与完全用二元醇扩链的弹性体相比,定伸应力高,永久变形好。     

PBA/MDI体系聚氨酯弹性体力学性能的研究

采用二步法以聚己二酸丁二醇酯(PBA)、4,4-′二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)和二元醇1,4-丁二醇(BDO)或混合扩链剂(二元醇和三元醇)合成了聚氨酯(PU)弹性体。研究了软段相对分子质量、预聚体-NCO质量分数和扩链剂对聚氨酯弹性体力学性能的影响。实验结果表明:PBA相对分子质量大,PU断裂伸长率和冲击弹性好;PU硬度、撕裂强度和模量随预聚体-NCO相对质量分数增加而增加;弹性体的交联密度过高,硬度和撕裂强度下降。     

共混二异氰酸酯在聚氨酯弹性体中的应用

以二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)和甲苯二异氰酸酯(TDI)共混二异氰酸酯为原料,合成一系列聚氨酯弹性体制品,讨论了MDI/TDI摩尔比、扩链剂种类、聚醚多元醇种类等对聚氨酯弹性体制品性能的影响。结果表明,当MDI/TDI摩尔比为1∶1时,具有最高的伸长率,但拉伸强度和撕裂强度有所降低;以3,3′-二氯-4,4′-二苯基甲烷二胺(MOCA)作为扩链剂时,性能优于3,5-二甲硫基甲苯二胺(E-300)和1,4-丁二醇(BDO);采用聚醚DL-1000合成聚氨酯弹性体时,其拉伸强度和撕裂强度优于聚醚DL-2000,但伸长率降低。     

聚酯软段对聚氨酯弹性体力学性能影响的研究

以不同结构聚酯多元醇(PEA、PEPA、PBA、PCL)为软段,4,4′-二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)和1,4-丁二醇(BDO)为硬段采用预聚法合成了聚氨酯(PU)弹性体。讨论了MDI/BDO体系中软段种类、相对分子质量、预聚体NCO含量及催化剂对PU弹性体力学性能的影响,并与TDI/MOCA体系进行比较。结果表明,当软段相对分子质量相同时,以PBA为原料合成的PU弹性体硬度最高,弹性体的拉伸强度、伸长率和冲击弹性均随软段相对分子质量的增加而增加;提高预聚体NCO含量可使PU弹性体的硬度、撕裂强度和300%模量增加;但加入催化剂的PU弹性体,其拉伸强度下降16.6%～20.1%;MDI/BDO体系PU弹性体的撕裂强度和冲击弹性较高,TDI/MOCA体系PU弹性体的拉伸强度较好、永久变形较低。     

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。     

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。     

硬段含量对聚氨酯脲弹性体力学性能的影响

以二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)与4,4′-双(仲丁基氨基)-二苯基甲烷为硬段、以聚氧化丙烯多元醇(PPG)为软段,采用半预聚法制备了一系列不同硬段含量的聚氨酯脲弹性体。通过静态力学性能测试、动态力学分析等研究手段,考察了硬段含量对聚氨酯脲弹性体力学性能及动态力学性能的影响。结果表明：40%～50%硬段含量弹性体的玻璃化转变温度(T_g)在室温附近(15～30℃),且具有较高的阻尼因子峰值(tanδ_max)、较宽的阻尼温域;随着硬段含量的升高,弹性体的拉伸强度、断裂伸长率逐渐升高,tanδ_max降低,T_g向高温方向移动。     

H12MDI型聚氨酯弹性体的制备及力学性能研究

以4, 4'–二环己基甲烷二异氰酸酯(H_(12)MDI)、聚醚多元醇等为主要原料,3, 3'–二氯–4, 4'–二氨基二苯基甲烷(MOCA)为扩链剂,采用预聚体法合成了聚氨酯弹性体,并研究了其力学性能。随NCO值提高,H_(12)MDI型聚氨酯弹性体的拉伸强度及硬度增加,伸长率降低;随MOCA量减小,拉伸强度和硬度均降低,伸长率提高。     

有机硅改性共聚醚型聚氨酯弹性体的制备与性能研究

以2,4-甲苯二异氰酸酯、四氢呋喃环氧丙烷共聚醚多元醇、3,3'-二氯-4,4'-二氨基二苯基甲烷和有机硅二醇为原料,采用预聚体法合成了有机硅改性的聚氨酯弹性体。用傅里叶变换红外光谱(FT-IR)对其分子结构进行了表征。通过应力应变性能测试和耐水实验对有机硅改性聚氨酯弹性体的力学性能和耐水性能进行了研究。结果表明,有机硅二醇的引入可使聚氨酯弹性体的拉伸强度和撕裂强度有所提高,断裂伸长率下降,硬度基本不变,吸水率下降幅度较大。     

PCL/MDI体系聚氨酯弹性体力学性能的研究

以聚己内酯二醇(PCL)和4,4′-二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)为原料,用二元醇1,4-丁二醇(BDO)和三元醇(TMP)混合物作扩链剂制备了聚氨酯(PU)弹性体,研究了预聚体NCO基含量、扩链剂用量和扩链系数对聚氨酯弹性体力学性能的影响。结果表明,聚氨酯弹性体的硬度、模量和强度随预聚体NCO基含量的增加而增加,扩链剂三元醇质量分数超过20%后,弹性体力学性能下降幅度较大,扩链系数大于0.95时,聚氨酯的力学性能急剧降低。