聚醚型聚氨酯增强增韧环氧树脂的研究

用聚丙二醇(PPG400,PPG1000)与异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)反应制备了聚氨酯(PU)预聚体,然后通过与环氧树脂(EP)的加成反应和环氧树脂的固化反应将聚氨酯引入环氧固化物网络,并研究了两种聚醚型聚氨酯对环氧树脂的改性效果。结果发现,聚氨酯的引入不但起到了增韧的作用,而且使体系的强度有了很大的提高。随聚氨酯用量增大,PU/EP材料拉伸强度、弯曲强度、冲击强度均先增大后减小,过多的聚氨酯用量导致其不能接人环氧固化物网络;分子链较短的PPG400型聚氨酯的改性效果优于PPG1000,PU与EP的质量之比的最佳值为15%～20%;1,4-丁二醇/三羟甲基丙烷的引入能够使体系中聚氨酯分子链增长并交联成网状,但并不能进一步提高PU/EP材料的强度和韧性。     

聚氨酯对环氧树脂增韧性能研究

利用甲苯二异氰酸酯(TDI)和聚丙二醇(PPG)合成不同结构的端—NCO聚氨酯(PU)预聚体,然后由聚氨酯预聚体与环氧树脂进行接枝反应,制备聚氨酯改性环氧树脂。研究了聚氨酯预聚体结构和用量对改性环氧树脂力学性能的影响规律。结果表明,当聚醚多元醇选用PPG1000,且TDI∶PPG=2∶1时,制得的聚氨酯预聚体对环氧树脂的增韧效果最好,当ω(PU预聚体)=10%时,改性环氧树脂的应变和拉伸强度分别达到84. 7%和27. 1 MPa,是改性前的30. 47倍和3. 04倍。通过扫描电镜对聚氨酯的增韧机理进行了研究,发现改性前环氧树脂为脆性断裂,聚氨酯改性后的环氧树脂断裂时银纹明显增多,为韧性断裂。     

聚氨酯对环氧树脂增韧性能研究

利用甲苯二异氰酸酯(TDI)和聚丙二醇(PPG)合成不同结构的端—NCO聚氨酯(PU)预聚体,然后由聚氨酯预聚体与环氧树脂进行接枝反应,制备聚氨酯改性环氧树脂。研究了聚氨酯预聚体结构和用量对改性环氧树脂力学性能的影响规律。结果表明,当聚醚多元醇选用PPG1000,且TDI∶PPG=2∶1时,制得的聚氨酯预聚体对环氧树脂的增韧效果最好,当ω(PU预聚体)=10%时,改性环氧树脂的应变和拉伸强度分别达到84. 7%和27. 1 MPa,是改性前的30. 47倍和3. 04倍。通过扫描电镜对聚氨酯的增韧机理进行了研究,发现改性前环氧树脂为脆性断裂,聚氨酯改性后的环氧树脂断裂时银纹明显增多,为韧性断裂。     

环氧树脂改性水性聚氨酯的合成与性能研究

采用环氧树脂（EP）、聚酯二元醇、异佛尔酮二异氰酸酯（IPDI）、二羟甲基丙酸（DMPA）等制备了环氧树脂改性水性聚氨酯。实验选择环氧树脂E-51为改性剂,讨论了EP含量、NCO／OH比值、DMPA含量对体系耐水性、粘接性及力学性能的影响。实验结果表明：EP质量分数为6％～8％、NCO／OH比值为1．3～1．4、DMPA质量分数为6％时,水性聚氨酯样品的性能较好。     

无溶剂型双组分聚氨酯接枝环氧树脂胶粘剂的制备及性能

以PEG(聚乙二醇)和IPDI(异佛尔酮二异氰酸酯)为原料合成—NCO封端的PU(聚氨酯)预聚体,再与EP(环氧树脂)反应生成PU接枝EP,作为A组分;然后以胺类固化剂为B组分,制备出无溶剂型双组分EP/PU胶粘剂。研究结果表明:当n(IPDI)∶n(PEG)=3∶2、体系中w(PU预聚体)=20%(相对于EP质量而言)时,EP/PU胶膜的综合性能最好;拉伸强度为50.13 MPa,断裂伸长率为12.15%,剪切强度为9.71 MPa,冲击强度为30.09 kJ/m~2。     

有机硅改性提高环氧树脂韧性和耐热性的研究

用聚甲基三乙氧基硅烷（PTS）通过物理和化学改性两种方法,成功制备了一系列有机硅改性环氧树脂,通过对化学改性产物的红外光谱、环氧值和相对分子质量及分布的测定,表明有机硅已成功引入环氧树脂,对两种改性方法所得固化物的玻璃化转变温度（Tg）、拉伸强度及断裂伸长率、热稳定性、微观结构进行了分析测定,探讨了改性方法、有机硅含量等对材料性能的影响,结果表明,化学改性环氧树脂产物具有更为优良的性能,双酚A型环氧树脂E-44（简写EP）通过PTS化学反应改性,当m（EP）：m（PTS）=100：10时,其固化物拉伸强度达58.36MPa,断裂伸长率达11.65％,Tg达169.82℃,50％的质量热损失温度达到487℃;比未改性的纯环氧树脂分别提高了9.42MPa,4.91％,17.29℃,39℃,     

水性聚氨酯/聚甲基丙烯酸甲酯杂化乳液的合成

用异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、聚丙二醇(PPG)和二羟甲丙酸(DMPA)合成了水性聚氨酯分散体(WPU),讨论了PPG摩尔质量,NCO/OH及PPG/DMPA比例对WPU乳液和涂膜性能的影响。以WPU为种子与甲基丙烯酸甲酯进行乳液聚合制备杂化乳液,研究了不同PU/PMMA物质的量比例对杂化乳液及涂膜性能的影响,并采用TEM对WPU及杂化乳液粒子进行了表征。结果表明,在以PPG1000为原料,NCO与OH物质的量比为1.4∶1,PPG与DMPA物质的量比为1∶0.8条件下制备的WPU杂化乳液,随着PMMA比例增加,杂化乳液的稳定性和成膜性变差,聚合物膜断裂伸长率降低,但铅笔硬度、耐水性及耐乙醇性均得到了改善。     

一种PPG型聚氨酯弹性体的制备及性能

以聚丙二醇(PPG)、甲苯二异氰酸酯(TDI-100)和3,5-二甲硫基甲苯二胺(DMTDA)为原料制备了5种不同预聚体—NCO基含量分别为3.94%、4.54%、5.12%、5.68%、6.24%的浇注型聚氨酯(CPU)弹性体。对CPU弹性体的力学性能和维卡软化点进行表征分析,结果表明,PPG/TDI-100/DMTDA体系随着—NCO含量的增加,其拉伸强度、撕裂强度、硬度逐渐增大,扯断伸长率下降。随着扩链系数的增加,CPU的断裂伸长率增加,拉伸永久变形增加,硬度和回弹基本不变;扩链系数在0.85时,CPU弹性体的拉伸强度最高;扩链系数为0.98时,撕裂强度最大可达到68kN·m-1。—NCO基含量越高的CPU弹性体具有的抗热变形性能就会越好。当—NCO含量为6.42%时维卡软化点温度达到114℃。     

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。     

环氧丙烯酸酯改性光固化水性聚氨酯的合成及性能研究

采用环氧丙烯酸酯（PPG-EA）、甲苯-2,4-二异氰酸酯（TDI）、聚丙二醇（PPG）、二羟甲基丙酸（DM-PA）和丙烯酸羟乙酯（HEA）等制备了环氧丙烯酸酯改性光固化水性聚氨酯乳液（WPU）;研究了改性环氧丙烯酸酯用量、DMPA用量、n（—NCO）∶n（—OH）对乳液及涂膜性能的影响。结果表明：通过环氧丙烯酸酯改性的水性聚氨酯涂膜具有硬度高、耐水性和力学性能好的特点,并且克服了环氧树脂直接用于水性聚氨酯改性制备的乳液贮存稳定性差的不足。当改性环氧丙烯酸酯用量为6%-10%、DMPA用量为5.5%-7.5%、n（—NCO）∶n（—OH）为1.3-1.4时,UV固化水性聚氨酯乳液的综合性能较好。     

环氧树脂蓖麻油双重改性水性聚氨酯皮革涂饰剂的合成与性能

以聚氧化丙烯二醇(PPG)和异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)为原料,蓖麻油(CO)和环氧树脂(E-44)为交联剂,采用预聚体分散法合成了一系列用于皮革涂饰的环氧树脂蓖麻油双重改性水性聚氨酯(ECOWPU)。采用FTIR、TEM、DSC、TGA对聚合物结构及膜的性能进行了分析。FTIR表明聚合物中引入了蓖麻油和环氧树脂,羟基和环氧基均参与反应。通过TEM可观察乳液颗粒呈球形,粒径较为均匀。DSC表明,改性后胶膜的微相分离程度增大。TGA表明,环氧树脂和蓖麻油的加入提高了聚氨酯的热稳定性。蓖麻油、E-44含量的增加,均使胶膜拉伸强度逐渐增大,断裂伸长率、吸水率降低。当蓖麻油添加量为4.9%,E-44添加量为7%时,胶膜的综合性能最佳。     

纳米蒙脱土插层聚合改性环氧树脂

以纳米蒙脱土为原料,采用插层聚合法制备了改性增韧环氧树脂.通过正交实验考查了混合时间、混合温度、蒙脱土类型、蒙脱土含量对改性环氧树脂断裂伸长率的影响.实验结果表明混合时间对改性环氧树脂的断裂伸长率影响最大,当混合时间为2h,混合温度为70℃,采用DK1类型的蒙脱土,添加量为2%时,制备的改性环氧树脂断裂伸长率为12.1...     

聚氨酯增韧环氧灌封材料的制备与表征

以异氰酸酯封端的聚氨酯预聚体（PU）与环氧树脂（EP）发生反应,制备了聚氨酯接枝改性环氧灌封材料。FTIR表明异氰酸酯封端的聚氨酯预聚体与环氧树脂中的仲羟基完全反应,同时考察了活性稀释剂用量对树脂黏度的影响及固化过程中温度的变化。聚氨酯预聚体的加入,使材料的冲击强度和弯曲强度都有所升高,当聚氨酯质量分数为5％时,材料的弯曲强度提高了30%,而冲击强度提高了近200%,玻璃化转变温度没有降低,SEM分析了其增韧机理。     

The effect of hydroxyl‐terminated polybutadiene‐grafted carbon fiber on the impact performance of carbon fiber–epoxy resin composites

Carbon fiber (CF) containing 1.4 and 2.1 mmol/g of —COOH and —OH groups, respectively, was functionalized by using an excess of tolylene‐2,4‐diisocyanate. The NCO‐modified CF was submitted to a graft reaction with hydroxyl‐terminated polybutadiene (HTPB). The HTPB‐grafted carbon fiber was employed as reinforcing agent for epoxy resin‐based composites. The presence of the flexible HTPB at the interface between the fiber and the matrix resulted in a substantial improvement on impact strength. Additional improvement on toughness was achieved by using epoxy matrix containing dispersed phase of HTPB. The composite morphology was also studied by scanning electron microscopy. © 1999 John Wiley & Sons, Inc. J Appl Polym Sci 74: 1424–1431, 1999     

聚醚对环氧-聚氨酯互穿网络制备的影响

研究了聚丙二醇醚（PPG）、聚四氢呋喃醚及二者的共聚醚分别形成的聚氨酯预聚体与低分子羟基化合物和环氧树脂的反应性,应用聚氨酯对环氧进行了IPN改性,测试了其红外光谱和冲击强度.结果说明：聚四氢呋喃醚型聚氨酯的反应活性太大,不适宜用于环氧树脂的IPN改性 聚丙二醇醚及其与聚四氢呋喃的共聚醚型的聚氨酯反应活性适中,适合作为环氧IPN改性的聚氨酯组分.采用PPG型聚氨酯对环氧进行了IPN改性,改性后的环氧体系冲击强度大大提高.     

The study on poly(ether sulfone) modified cyanate ester resin and epoxy resin cocuring blends

Poly(ether sulfone) terminated with phenolic hydroxyl groups modified cyanate ester resin and epoxy resin cocuring blends were investigated by differential scanning calorimetry, Fourier transform infrared spectroscopy, scanning electron microscopy, rheometry, and mechanical properties measurement. The results suggested that poly (ether sulfone) (PES) could accelerate the polycyclotrimerization reaction of cyanate ester and cocuring processes between cyanate ester and epoxy of modified blends because of the presence of phenolic hydroxyl groups at the end of the PES molecules. It was found that the evolution of the morphologies and complex viscosities of the modified blends sensitive to molecular weight and content of PES, the tensile strength and elongation at break of the modified blends were correlated with the morphologies of modified blends. Moreover, the evolution of complex viscosities of the modified blends also showed an exponential growth at the early stage of phase separation, which demonstrated experimentally that the coarsening processes of droplets of bisphenol‐A dicyanate and diglycidyl ether of bisphenol A and the final morphologies obtained in the blends modified with PES were affected by viscoelastic behavior. © 2009 Wiley Periodicals, Inc. J Appl Polym Sci, 2009     

聚氨酯-环氧树脂弹性体的合成

首先由聚醚(PPG)和甲苯二异氰酸酯(TDI)反应制得含有端异氰酸酯的预聚体,利用预聚体中的异氰酸酯基团与环氧树脂上的仲羟基反应合成端环氧基团的聚氨酯-环氧树脂,然后用低分子聚酰胺固化.通过改变预聚体中PPG3031含量和NCO/OH的比值得到不同的拉伸强度和硬度.实验结果表明:随着预聚体中PPG3031含量的增大,弹性体的拉伸强度增大,硬度也增大;随着预聚体中NCO/OH摩尔比的提高,弹性体的拉伸强度和硬度增大,断裂伸长率变化不大.     

湿气固化硅烷封端聚氨酯的结构与性能

利用3-异氰酸酯基丙基三甲氧基硅烷(KH901)与聚氧化丙烯二醇(PPG)端羟基的封端反应,合成了可湿气固化硅烷封端聚氨酯(STPU)。探讨了硬段含量、PPG分子量与树脂黏度、胶膜硬度和力学性能之间的关系,建立了STPU封端效率的表征方法。结果表明:提高PPG分子量会降低封端效率,增加树脂黏度,提高固化后胶膜的断裂伸长率;将过量PPG8000与异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)预聚,再与KH901反应,可制备高分子量STPU,但分子量分布较宽,黏度较大,固化后胶膜的断裂伸长率为140%;通过高分子量PPG18000与KH901的直接反应封端,合成的STPU黏度适中,胶膜断裂伸长率达240%,且合成步骤简单。     

Synthesis and studies of the physical properties of polyaniline and polyurethane‐modified epoxy composites

Two series of toughened, semiconductive polyaniline (PANI)/polyurethane (PU)‐epoxy (PANI/PU‐EPOXY) nano‐composites were prepared using a conductive polymer, PANI, and PU prepolymer‐modified‐diglycidyl ether of bisphenol A (DGEBA) epoxy. First, the PU prepolymer‐modified epoxy oligomer was synthesized by a stoichiometric reaction between the terminal isocyanate groups of the PU prepolymer and the pendent hydroxyl groups of the epoxide. PU prepolymers were made either of polyester (polybutylene adipate, PBA) or polyether (polypropylene glycol, PPG) segments. The composites were characterized by thermal, morphological, mechanical, and electrical studies. Impact strength was enhanced 100% in PU (PPG 2000)‐modified composites; whereas, only ca. 30–50% increases in impact strength were observed for the other modified composites. In addition, the thermal stability of this composite proved superior to that of neat epoxy resin, regardless of a PU content at 27.5 wt%. Scanning electron microscopy (SEM) morphology study showed that the spherical PU (PPG 2000) particles (ca. 0.2–0.5 μm) dispersed within the matrix accounts for these extraordinary properties. The conductivity of the composite increased to ca. 10^?9–10^?3 S cm^?1 upon addition of PANI when tested in the frequency range 1 kHz–13 MHz. This study demonstrated a useful way to simultaneously improve the toughness and conductivity of the epoxy composite, thus rendering it suitable for electromagnetic interference and various charge dissipation applications. POLYM. ENG. SCI., 2008. © 2007 Society of Plastics Engineers     

环氧树脂改性高固含量水性聚氨酯乳液的制备

以聚己内酯二醇(PCL)、聚丙二醇(PPG)、六亚甲基二异氰酸酯(HDI)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、环氧树脂E51、二羟甲基丙酸(DMPA)、1,6-己二醇(HDO)和50％乙二胺基乙磺酸钠水溶液(A-95)为主要原料,合成了一系列环氧树脂改性的水性聚氨酯(WPU)乳液.采用FT-IR、DSC及力学性能等测试手...