APP对硬质聚氨酯-酰亚胺泡沫泡孔结构及力学性能的影响

采用聚酰亚胺(PI)预聚法,合成由聚磷酸铵(APP)阻燃的硬质聚氨酯-酰亚胺泡沫塑料。分析了APP添加量对泡孔结构、泡沫结构参数、力学性能的影响以及三者之间的关系,并通过幂次法则建立起压缩性能、冲击性能与泡沫密度之间的关系。结果表明:随着APP添加量的增加,硬质聚氨酯-酰亚胺泡沫塑料的泡孔孔径和冲击强度减小,而泡沫密度、压缩强度和压缩模量均增大;冲击强度、压缩强度、压缩模量与泡沫密度之间的密度指数分别为-1.688、1.062和0.934;冲击性能和压缩性能与泡孔结构和孔隙率有密切关系。     

制备工艺对聚氨酯酰亚胺泡沫性能的影响

以均苯四甲酸二酐(PMDA)、多苯基多亚甲基多异氰酸酯(PAPI)、聚醚多元醇为主要原料,分别采用聚酰亚胺(PI)预聚法、聚氨酯(PU)预聚法和一步法制备聚氨酯酰亚胺泡沫,从微观形貌、力学性能、热稳定性能以及阻燃性能方面对上述3种制备工艺进行对比和评估。实验结果表明,采用一步法制备PUI泡沫时,PU链段和PI链段同时增长,容易造成泡孔缺陷,导致泡沫的力学性能较差;在采用PU预聚法制备的PUI泡沫中,PU链段含量较高,因此,泡孔孔径分布较宽且平均泡孔直径较大,对应的热稳定性和阻燃性能较差;采用PI预聚法制备的PUI泡沫的泡孔孔径分布窄且平均泡孔直径较小,对应的压缩性能、热稳定性以及阻燃性能均达到最佳。     

有机硅改性端异氰酸酯基聚氨酯阻燃涂料的研制

以TDI和聚乙二醇为主要原料,通过单因素实验,获得了制备端异氰酸酯基聚氨酯预聚体的最佳工艺条件;并用有机硅对预聚体进行改性,获得聚氨酯阻燃涂料。最后进行了红外光谱、热重分析和其他综合性能等测试。实验结果表明:制备预聚体的最佳工艺条件为反应温度70℃,反应时间70min,TDI和聚乙二醇的最佳配比为NCO/OH=1.5:1(物质的量之比,下同);有机硅提高了涂膜的热稳定性;制备的聚氨酯阻燃涂料具有较高的力学性能,良好的化学稳定性和热稳定性。     

聚硅氧烷改性聚氨酯密封胶预聚体的制备

采用甲苯二异氰酸酯(TDI)和聚氧化丙烯二醇(PPG)合成了端异氰酸酯基聚醚型聚氨酯密封胶预聚体,然后与端羟基硅油反应制备了单组分的聚硅氧烷-聚醚嵌段聚氨酯密封胶预聚体。考察了羟基硅油的加入量对改性聚氨酯胶外观、拉伸性能、低温性能和热稳定性等的影响。当低聚物二醇中羟基硅油的质量分数为15%时,改性聚氨酯胶的综合性能较好。此时,相分离的程度较小,且保留有较好的力学性能;玻璃化转变温度从-58.6℃降低到-79.8℃,低温性能得到改善;初始分解温度高于聚醚型聚氨酯胶。     

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.     

聚氨酯-铬(Ⅲ)络合物的合成与表征

以甲苯-2,4-二异氰酸酯(TDI)和酒石酸(TA)为原料合成了NCO基封端的预聚体,用聚乙二醇(PEG400)进行扩链反应,合成了水溶性较好的聚氨酯配体,再与Cr(Ⅲ)络合,制备了聚氨酯-铬(Ⅲ)络合物。讨论了反应时间、反应温度等对聚氨酯配体合成反应的影响。结果表明,预聚和扩链阶段的最佳反应温度和时间分别为60℃、1h和75℃、3h。FTIR、DSC、TGA和NMR等表征结果表明,所得的聚氨酯配体及其铬(Ⅲ)络合物为目标产物。     

基于不同软段的聚氨酯弹性体耐热性能研究

分别以聚己内酯二醇(PCL)、聚碳酸酯二醇(PCDL)、聚己二酸-1,4-丁二醇酯二醇(PBA)以及聚四氢呋喃二醇(PTMG)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,采用预聚体法合成4种基于不同软段的聚氨酯弹性体。通过机械性能测试、热失重分析、动态力学性能测试及不同温度下的力学性能分析,研究低聚物二醇种类对聚氨酯弹性体的力学性能和耐热性能的影响。结果表明,以聚酯多元醇作为软段制得的聚氨酯弹性体的耐热性要优于聚醚型;几种聚酯型聚氨酯弹性体中,PCL型聚氨酯弹性体的热稳定性以及不同温度下的力学性能保持率最高,耐热性最好;动态力学性能分析表明,在高弹态平台区PCL型聚氨酯的损耗因子较小,动态内生热较小,且储能模量下降较缓慢,动态力学性能最好。     

无溶剂聚氨酯热熔胶的制备及性能

以二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)、聚己二酸-1,4-丁二醇酯(PBA)为单体,1,4-丁二醇(BDO)为扩链剂,制备耐热性能好、粘接强度高的无溶剂聚氨酯热熔胶。采用单因素试验法优选出制备聚氨酯热熔胶的最佳工艺条件,并对聚氨酯热熔胶耐热性等进行了测试。结果表明:采用两步法制备无溶剂聚氨酯热熔胶的最佳工艺条件是反应温度为70℃、预聚反应时间为2 h、扩链反应时间为30 min;初始热分解温度达307.87℃。     

无溶剂聚氨酯脲结构及性能的研究

用二苯甲烷-4,4'-二异氰酸酯(MDI)和聚氧化丙烯二醇反应制备异氰酸酯基(NCO)质量分数在8%～12%的5种预聚体,与聚天门冬氨酸酯F420反应,制备了5种聚氨酯脲膜样品,对其结构、力学性能及热稳定性进行研究。结果表明,聚氨酯脲的氢键化程度、拉伸强度和邵A硬度随着NCO含量的增加而增加,采用NCO质量分数为12%的预聚体制备的聚氨酯脲,氢键化程度最高为56. 5%,拉伸强度19. 44 MPa,邵A硬度95。该聚氨酯脲材料的热稳定性随NCO含量的增加而稍有提高。     

聚醚型聚氨酯预聚体合成工艺研究

以聚醚多元醇和异氰酸酯为原料合成聚氨酯预聚体。通过测定—NCO的含量,研究了预聚反应时间和反应温度对预聚反应的影响;研究了R值[n(—NCO)/n(—OH)],反应时间和温度对预聚物黏度的影响,并探讨了预聚反应过程中含水量、预聚体贮存时间对弹性体性能的影响。