MDI基热塑性聚酯型聚氨酯弹性体性能的研究

以4,4′-苯基甲烷二异氰酸酯（MDI）、聚己二酸丁二醇酯二醇（PBA）、1,4-丁二醇（BDO）为原料,采用一步法合成热塑性聚氨酯弹性体（TPU）。在n（—NCO）/n（—OH）（R值）恒定条件下,研究了PBA相对分子质量、BDO添加量与TPU性能关系,并由红外光谱、热重、X射线衍射分别表征了TPU的结构、热性能和结晶特性。研究发现：R值、BDO量和MDI量恒定时,PBA的相对分子质量越高,TPU的拉伸强度、断裂伸长率均呈增加趋势;R值恒定,以相对分子质量3 000的PBA为原料,TPU的拉伸强度、断裂伸长率均随BDO添加量的增加而增加;TPU的热分解温度高于300℃,结晶特性显著。     

硬段对聚酯型聚氨酯弹性体微相分离的影响

以聚己二酸-1,4-丁二醇酯二醇(PBA)、4,4′-二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)、乙二醇(EG)、1,4-丁二醇(BDO)和1,6-己二醇(HD)等为主要原料,采用预聚体法制备了一系列热塑性聚氨酯弹性体(TPU)。通过对TPU流变性能、结晶性能、硬度与力学性能的研究,考察了不同扩链剂及不同硬段含量对TPU体系内部微相分离的影响。结果表明,HD-TPU与BDO-TPU微相分离情况相当,均大于EGTPU,且HD-TPU具有较好的结晶性能、拉伸强度及断裂伸长率;随TPU体系硬段含量增加,硬度和拉伸强度增加,断裂伸长率减小,相分离发生越早越快,结晶熔融温度越高,但相分离程度并不高。     

聚乳酸基聚氨酯弹性体的合成与性能研究

以聚乳酸多元醇(PLAT220)、1,6-己二异氰酸酯(HDI)和1,4-丁二醇(BDO)为原料,通过预聚法合成聚乳酸基聚氨酯弹性体(PLA-TPU),研究原料配比对其力学性能影响.结果 表明,随预聚物中W(-NCO％)含量的增加,TPU的拉伸强度增加、断裂伸长率减小;随着R值(-NCO/-OH比值)增加,TPU的拉伸...     

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。     

TIPA/BDO扩链的聚氨酯弹性体力学性能的研究

以聚酯(PEA、PEPA)或聚醚(PTMG)和TDI为原料合成聚氨酯(PU)预聚体,用三异丙醇胺(TIPA)和1,4-丁二醇(BDO)的混合物作扩链剂制备PU弹性体。讨论了软段相对分子质量、弹性体交联点相对分子质量和扩链剂的种类对PU弹性体性能的影响。结果表明,PU弹性体的硬度、拉伸强度、300%模量和撕裂强度随软段相对分子质量的增加而下降,而伸长率和冲击弹性随软段相对分子质量的增加而增加;交联点相对分子质量为6600时,PTMG2000为软段的PU弹性体的拉伸强度最高,达到28.44MPa;与TMP/BDO扩链的聚酯型PU弹性体相比,TIPA/BDO扩链的弹性体的拉伸强度、伸长率和撕裂强度均较高,而硬度、300%模量和冲击弹性差异不大。     

弹性体对苯乙烯—丙烯腈共聚物力学性能影响的研究

采用熔融共混的方法,使用热塑性聚氨酯弹性体(TPU)、乙烯丙烯酸乙酯(EEA)、乙烯—醋酸乙烯共聚物(EVA)和聚烯烃弹性体(POE)对SAN树脂进行填充改性,并对合金的拉伸强度、断裂伸长率、弯曲强度、简支梁缺口冲击强渡、熔体质量流动速率和维卡软化温度进行了研究。结果表明,随着弹性体用量的增加,SAN合金的拉伸强度、弯曲强度和维卡软化温度逐渐降低,断裂伸长率、缺口冲击强度、熔体质量流动速率逐渐升高。使用TPU时,合金的拉伸强度、弯曲强度较其他系列的合金高,使用POE时,合金的增韧效果较好。     

热塑性聚氨酯弹性体水解稳定性的研究

研究了环氧树脂(E51)、聚碳化二亚胺(PCD)对聚酯型热塑性聚氨酯(TPU)耐水解性能的影响。结果表明,加入E51,降低了TPU的拉伸强度、断裂伸长率、熔体质量流动速率以及在25℃空气或80℃水中的吸水率,但提高了TPU在25℃空气或80℃水中的力学性能保持率;适量地加入PCD(1%～4%),可显著提高TPU的拉伸强度、断裂伸长率以及熔体质量流动速率,降低了TPU在25℃空气或80℃水中的吸水率,提高了TPU在25℃空气或80℃水中的力学性能保持率。FTIR测试结果表明,PCD和E51均与TPU分子之间存在一定氢键作用。TGA测试结果表明,PCD对TPU的热稳定性影响不大;而E51降低了TPU的热稳定性。     

透明聚酯型水性聚氨酯的制备与性能研究

聚酯型WPU(水性聚氨酯)具有较高的力学强度和粘接强度,但是其较高的结晶性会导致胶膜透明性较差。以聚丙二醇(PPG)、聚己二酸丁二醇酯二醇(PBA)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、2,2′-二羟甲基丙酸(DMPA)和1,4-丁二醇(BDO)等为原料,制备PPG改性聚酯型WPU。研究结果表明:PPG改性聚酯型WPU的黏度适中,储存稳定性良好;随着PPG含量的不断增加,WPU胶膜的透明性因结晶受阻程度增大而变好,相应胶粘剂的T型剥离强度和拉伸强度下降,而断裂伸长率升高;当w(PPG)=10%～20%时,相应WPU胶粘剂的透明性、T型剥离强度(≥1.97 N/mm)、拉伸强度(≥14.7 MPa)和断裂伸长率(≥421%)俱佳。     

热解封反应型聚氨酯热熔胶的制备及其性能研究

以二环己基甲烷-4,4′-二异氰酸酯（HMDI）、聚己二酸-1,4-丁二醇酯（PBA）和聚四亚甲基醚二醇（PTMG）为原料合成聚氨酯预聚物,然后以丁酮肟（MEKO）为封闭剂、1,4-丁二醇（BDO）为扩链剂制备了热解封反应型聚氨酯热熔胶。着重探究了预聚体的封闭、扩链和解封,以及PTMG对热熔胶结晶性能的影响,讨论了湿固化时间、—NCO含量和聚合物二元醇中PTMG物质的量分数对热熔胶拉伸剪切强度的影响。研究结果表明：热熔胶在150℃下30 min完成解封,当PTMG物质的量分数含量为10%、—NCO含量为3.33%、湿固化7 d时,拉伸剪切强度为7.90 MPa;随着PTMG物质的量分数增加,热熔胶的结晶性能逐渐降低,拉伸剪切强度减小。     

低相对分子质量PBA在PVC中的增塑作用研究

以己二酸和1,4丁二醇为原料,通过熔融缩聚法制备一系列不同特性黏度的低相对分子质量聚己二酸1,4丁二醇酯(PBA)。将低相对分子质量PBA作为增塑剂用于聚氯乙烯(PVC)中, 通过测定其玻璃化转变温度(Tg)、拉伸强度、断裂伸长率、极限氧指数和液相迁出,研究不同特性黏度的低相对分子质量PBA的增塑效率。结果表明,当添加量为30份时,PVC/PBA的Tg低于PVC/邻苯二甲酸二辛酯(DOP),并随着特性黏度的增加而增加;特性黏度为0.115 dL/g的PBA加入PVC时具有最佳断裂伸长率,可达271.9 %,优于加入同等量的DOP体系;此外PBA液相迁出率随特性黏度的增加而降低,最低几乎为零;且PVC/PBA比PVC/DOP具有更好的热稳定性和阻燃性。     

桐油基水性聚氨酯乳液及其涂膜性能研究

采用酯交换法制备桐油基二元醇,并以其为功能性扩链剂与甲苯二异氰酸酯(TDI)、聚酯二元醇(PEG)、二羟甲基丙酸(DMPA)、1,4-丁二醇等原料制备了一系列桐油改性的水性聚氨酯乳液。分别研究了不同含量的桐油二元醇、PEG、DMPA对乳液及其涂膜的性能影响。结果表明:桐油基二元醇含量的增加会引起涂膜拉伸强度增加,断裂伸长率降低;随着PEG含量的增加,涂膜的硬度与强度降低,微相分离程度减弱,断裂伸长率增加;DMPA含量的增加使乳液的稳定性增加,颜色更加透明,粒径变小,但耐水性降低。当桐油基二元醇用量为6%(以原料的总质量计,下同)、PEG用量为59%、DMPA为7%时,水性聚氨酯乳液具有良好的外观、贮存稳定性,且涂膜的耐水性及机械性能优异。     

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。     

耐候型ASA树脂的制备及其性能研究

采用悬浮聚合法,以丙烯酸丁酯、苯乙烯和丙烯腈为原料,合成了一系列丙烯酸丁酯-苯乙烯-丙烯腈(ASA)树脂。考察了橡胶相聚丙烯酸丁酯(PBA)、交联剂二甲基丙烯酸乙二醇酯(EGDMA)、接枝剂甲基丙烯酸烯丙酯(ALMA)和摩尔质量调节剂十二烷基硫醇(TDDM)的用量对ASA树脂的冲击强度的影响;PBA质量分数对ASA树脂的拉伸强度和断裂伸长率的影响。结果表明:PBA质量分数达到20%后,ASA树脂的冲击强度大幅增加;EGDMA、ALMA和TDDM的质量分数分别为0.43%、0.4%和1%时,ASA树脂的冲击强度达到最大值;随PBA增加,ASA树脂的拉伸强度减小,断裂伸长率变大。     

不同软段相对分子质量对PBA/MDI/HG体系TPU结构与性能的影响

以聚己二酸-1,4-丁二醇酯二醇(PBA)、4,4′-二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)和1,6-己二醇(HG)等为主要原料,采用预聚体法制备了一系列热塑性聚氨酯弹性体(TPU)。通过对TPU流变性能、结晶性能、耐热性能、硬度与力学性能的研究,考察了在硬段含量相同(质量分数为30%)情况下,不同软段相对分子质量(PBA:1 000、2 000、3 000)对TPU体系结构与性能的影响。结果表明,PBA/MDI/HG体系TPU,随着软段PBA相对分子质量的增大,拉伸强度、断裂伸长率及硬度逐渐增大;TPU热稳定性越来越好,PBA-3000的TPU试样初始分解温度达到293.7℃;TPU抗热变形能力增强,PBA-3000的TPU试样维卡软化温度达到103℃;结晶性能分析(广角X射线衍射仪、旋转流变仪、偏光显微镜)表明,TPU具有一定的结晶性,且结晶性能随软段相对分子质量的增大而提高;流变性能分析结果表明,TPU表现出典型的假塑性流体的特征,且软段相对分子质量越大,同频率时的复数粘度越高。     

PLA/PVA复合材料的制备与性能

以聚乳酸(PLA)、热塑性聚乙烯醇(PVA)为原料,采用熔融共混法制备了热塑性PLA/PVA复合材料。通过万能试验机、冲击试验机、熔体流动速率测试仪及扫描电子显微镜对复合材料的拉伸性能、冲击性能、流动性能及微观形貌进行了表征。结果表明:随着热塑性PVA含量的增加,复合材料的拉伸强度及断裂伸长率呈下降趋势;冲击强度及熔体流动速率呈先增加后下降趋势。     

PP/PE-g-MAH/蛋壳粉复合材料的性能研究

采用双螺杆挤出机制备了一系列不同配方的聚丙烯/马来酸酐接枝聚乙烯/蛋壳粉复合材料,研究了蛋壳粉用量对复合材料拉伸强度、冲击强度、断裂伸长率、硬度、维卡软化温度、熔体流动速率(MFR)的影响.结果表明,随着蛋壳粉用量的增加,复合材料的拉伸强度先增加后降低,冲击强度、断裂伸长率逐渐减小,硬度逐渐增加;随着蛋壳粉用量的增加,...     

TPU/EVAC共混发泡材料制备及性能

以热塑性聚氨酯弹性体(TPU)、乙烯–乙酸乙烯酯共聚物(EVAC)为主要原料,通过挤出共混、模压发泡工艺制备了TPU/EVAC共混发泡材料;探讨了TPU牌号、TPU与EVAC共混比及马来酸酐接枝聚烯烃弹性体(POE-g-MAH)、过氧化二异丙苯(DCP)、偶氮二甲酰胺(AC)用量等对发泡材料性能的影响;利用万能试验机、旋转流变仪和扫描电子显微镜研究了共混材料的拉伸性能、流变性能和微观形貌。实验结果表明,TPU型号为90A,TPU/EVAC质量比为80∶20及POE-g-MAH用量为10份时,共混材料的拉伸性能最好,拉伸强度为23.04 MPa,断裂伸长率为1178%;当DCP用量为2份、AC用量为7份时,发泡材料的综合拉伸性能最优,拉伸强度为1.09 MPa,断裂伸长率为27.8%;旋转流变测试结果表明,添加POE-g-MAH后,共混材料熔体的复数黏度随剪切速率的增大而降低,符合假塑性流体流动规律。添加POE-g-MAH后,共混材料的复数黏度、储能模量及损耗模量均下降,当添加10份POE-g-MAH时,共混材料熔体的复数黏度、储能模量及损耗模量均达到最大值。     

PS/PVA复合材料的制备与性能

以聚苯乙烯(PS)、热塑性聚乙烯醇(PVA)为原料,采用熔融挤出的方法制备了PS/PVA复合材料。通过冲击试验机、万能试验机、熔体流动速率测试仪和扫描电子显微镜对复合材料的力学性能、加工流动性及微观形貌进行了研究。结果表明:随热塑性PVA含量的增加,复合材料的拉伸强度与熔体流动速率呈先增后降趋势,断裂伸长率呈逐渐下降趋势。     

碳纤维含量对热塑性聚氨酯弹性体复合材料发泡性能的影响

利用装有静态混合器的挤出机,制备热塑性聚氨酯弹性体/纳米碳纤维(TPU/CF)复合材料,以超临界二氧化碳(SC-CO2)为发泡剂,通过快速泄压法制备TPU/CF发泡样品,研究CF含量对复合材料熔体流动速率、泡孔结构、导电性能和力学性能的影响。结果表明：随着CF含量的增加,TPU/CF复合材料的熔体流动速率逐渐降低,发泡制品的泡孔平均直径逐渐减小,泡孔密度逐渐升高。当CF含量为24.65%,泡孔密度为4.20×10⁹个/cm³,与TPU相比提高172.7%,泡孔平均直径为4.29μm,与TPU相比下降36.2%。CF含量为4.95%时,发泡倍率达到最大值(1.65)。随着CF含量的增加,发泡倍率逐渐下降。发泡使TPU及其复合材料的电阻率降低。CF的加入提高TPU的拉伸强度,降低断裂伸长率。CF含量为9.89%时,发泡前后材料的拉伸强度达到最大值,分别为8.76 MPa和5.24 MPa。     

蛋壳粉填充改性聚丙烯基木塑复合材料性能研究

采用双螺杆挤出机制备了不同配方的聚丙烯(PP)/木粉/蛋壳粉复合材料(WPC),研究了蛋壳粉用量对WPC的拉伸强度、冲击强度、断裂伸长率、硬度、维卡软化温度、熔体流动速率(MFR)的影响.结果表明,随着蛋壳粉用量的增加,拉伸强度先增加后降低,冲击强度逐渐减小,硬度逐渐增加,断裂伸长率在蛋壳粉用量不大于15份时基本不变,...