以聚酯多元醇为基的聚氨酯弹性体的动态力学性能研究

合成了以聚酯多元醇为基的聚氨酯弹性体(PUE),研究了聚酯多元醇结构及相对分子质量、扩链剂类型及用量等因素对聚氨酯弹性体的动态力学性能的影响。结果表明:以相对分子质量为2000及3000的聚酯多元醇制得的PUE中存在明显的相分离;当扩链剂中带有苯环结构时,PUE的玻璃化转变温度(Tg)升高,储能模量增加,阻尼因子下降;PUE的Tg及储能模量随着扩链剂L-MOCA用量的增加线性升高,阻尼因子线性下降。     

聚氨酯弹性体性能的影响因素

考察了不同结构多元醇、异氰酸酯指数、扩链剂种类及用量等对聚氨酯弹性体(PUE)物理机械性能和动态力学性能的影响.结果表明,在无扩链剂的情况下,用7种多元醇制备的PUE中,以相对分子质量为2 000的聚己内酯多元醇制得PUE的拉伸强度最高,达到34.5 MPa;以相对分子质量为3 000的聚己二酸己二醇酯制得的PUE是一种典型的结晶高聚物;对于同一结构的多元醇.相对分子质量越大,其制得PUE的拉伸强度及扯断伸长率越大;随着异氰酸酯指数的增加,PUE的拉伸强度与邵尔A硬度增大,而扯断伸长率下降,损耗因子(tan δ)最大值略有下降,玻璃化转变温度(Tg)略有升高;用液化3,3'-二氯-4,4'-二氨基二苯甲烷(L-MOCA)作扩链剂时,PUE的扯断伸长率均表现出大幅度的下降;用液化对苯二酚二羟乙基醚及液化间苯二酚二羟乙基醚作扩链剂时,PUE的扯断伸长率下降幅度较小;3种扩链剂均可使PUE的Tg升高,tan δ最大值减小;随着扩链剂L-MOCA用量的增加,PUE的邵尔A硬度增大,而扯断伸长率呈下降趋势.拉伸强度则先下降后升高,Tg升高,tan δ最大值减小.     

以小分子二醇为扩链剂的聚氨酯弹性体的制备及性能

采用小分子二醇为扩链剂制备了具有不同性能的聚氨酯弹性体（PUE）材料,研究了小分子二醇用量对聚氨酯弹性体性能的影响。结果表明：对于数均相对分子质量（^-Mn）为2000的聚酯多元醇CMA-24和聚己内酯多元醇PCL-220N而言,随着小分子二醇用量的增加,所合成的PUE断裂伸长率下降,硬度及100％或300％定伸强度增加,玻璃化转变温度（Tg）升高,阻尼因子tanδ最大值越来越低;对于^-Mn为3000的聚酯多元醇CMA-66而言,随着小分子二醇用量的增加,所合成的PUE的硬度、断裂伸长率下降,当小分子二醇（乙二醇、1,4-丁二醇、1,6-己二醇（HDO））与CMA-66的物质的量比为1：1及2：1时,所制得PUE有2个Tg峰,当比值为3：1及4：1时,Tg为1个峰。当HDO与CMA-66的物质的量比由1：1增大到4：1时,所制PUE由完全不透明转变为透明。     

扩链剂与交联剂对NDI型聚氨酯弹性体性能的影响

用1,5-萘二异氰酸酯(NDI)和聚四氢呋喃醚二醇(PTMG)为原料合成了聚氨酯预聚体,以三羟基聚醚多元醇(330N)作为交联剂,1,4-丁二醇(BDO)作为扩链剂制备了NDI型聚氨酯弹性体,讨论了交联剂与扩链剂的不同羟基摩尔比对NDI型聚氨酯弹性体性能的影响。结果表明,随着三羟基聚醚多元醇含量的增加,NDI型聚氨酯弹性体软段玻璃化转变温度有所提高;三羟基聚醚多元醇的加入虽然使得聚氨酯弹性体的滞后损失峰值增加,但对常用温度范围的滞后损失影响不大,0～150℃温度范围内的储能模量降低;聚氨酯弹性体的拉伸强度与断裂伸长率随着三羟基聚醚多元醇含量的增加,呈先增加后下降的趋势变化,硬度则呈下降趋势。     

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。     

PPDI型聚氨酯弹性体的耐热性研究

以对苯二异氰酸酯（PPDI）和不同的聚合物多元醇制得了PPDI型聚氨酯弹性体（PUE）,并对其进行了动态力学分析（DMA）,通过确定储能模量（E＇）-温度（T）曲线中的拐点温度和logE＇-T中的高弹态平台区的斜率,研究了PUE材料的耐热性.最终研究结果表明,MDI型PUE的耐热性能低于PPDI型PUE的耐热性能,芳香族的扩链剂能够提高PUE的耐热性能;分子结构和聚集态结构的不同,使PUE的热稳定性各不相同.     

IPDI基聚酯型聚氨酯弹性体性能的研究

以聚丁二酸羟基特戊酸新戊二醇单酯酯(PHPS)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)和不同的二胺扩链剂采用二步法合成聚酯型聚氨酯(PU)阻尼材料,并对其阻尼性能和力学性能进行了测试。结果表明:扩链剂对聚酯型聚氨酯阻尼材料的动态力学性能影响很大,通过改变扩链剂的品种来改变聚氨酯大分子的硬段结构,最终导致硬段间相互作用的改变。降低扩链系数(α),可提高聚氨酯材料的阻尼因子(tanδ),拓宽阻尼温域。因此选择适宜的扩链剂及扩链系数对调节聚氨酯弹性体的阻尼温域具有一定的意义。     

NDI型聚氨酯弹性体耐水解性能探讨

利用不同低聚物多元醇与1,5–萘二异氰酸酯(NDI)通过聚合反应合成预聚物,再与扩链交联剂反应制备聚氨酯弹性体(PUE)。考察了硬段组成、软段组成、抗水解剂添加量对PUE耐水解性能的影响。结果表明:NDI中苯环结构规整,稳定性高,有利于形成结构紧密的硬段,使NDI型PUE耐水解性能高于二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)型PUE的;以新戊二醇为起始剂合成的聚己内酯多元醇中侧甲基的存在使其制备的PUE力学性能降低,但耐水解性能要高于由乙二醇为起始剂合成的聚己内酯多元醇制备的PUE。聚碳化二亚胺的加入可降低聚酯多元醇酸值,提高PUE耐水解性能。     

扩链剂影响聚氨酯弹性体的耐热性

摘编自Ｕｒｅｔｈａｎｅｓ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ, １９９９,１６（４）：３９聚氨酯弹性体的耐热性主要与分子中硬段结构与性质有关,以１,４－丁二醇（ＢＤ）为扩链剂的聚氨酯弹性体,其耐热性较以间苯二酚双（羟乙基）醚（ＨＥＲ）扩链的低。如Ｂａｙｅｒ公司的预聚体ＭＳ－２４２,系由聚酯多元醇与ＭＤＩ反应制得的,再分另以ＨＥＲ和ＢＤ扩链,制得聚氨酯弹性体。室温下,以ＨＥＲ扩链的弹性体,其邵尔Ａ型硬度为９６,１００％、２００％、３００％拉伸模量分别为１１．０、１４．５、和１８．５ＭＰａ;以ＢＤ扩链的弹性体,对应…     

HTBN型聚氨酯弹性体的热性能和动态力学性能研究

以端羟基聚丁二烯-丙烯腈共聚物(HTBN)为主要原料,采用浇铸工艺制备聚氨酯弹性体(PUE),通过热重分析仪(TG)、动态热机械分析仪(DMA)研究了聚醚(酯)多元醇种类、相对分子质量、用量以及二异氰酸酯种类对PUE的耐热性能、动态力学性能的影响。实验结果表明:主链含有杂原子(—O—)或氨基甲酸酯键密度过高均会对PUE的耐热性能产生一定影响;聚醚(酯)多元醇的引入导致PUE的储存模量、损耗模量变化温区加宽,聚醚多元醇的引入致使分子间作用力减小,PUE的储存模量、损耗模量下降,聚酯多元醇的影响刚好相反。     

浇注型聚氨酯弹性体耐酸碱性能研究

以不同种类二异氰酸酯和各种多元醇为主要原料,通过预聚法合成了一系列结构不同的聚氨酯弹性体(PUE),研究了软硬链段的化学结构及硬段含量对PUE耐酸碱性能的影响。结果表明,聚四氢呋喃醚多元醇作为软段具有更加稳定的化学结构,有利于PUE耐酸碱性的提高。选用刚性较大的二异氰酸酯4,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI-100),以刚性对称的氢醌-双(β-羟乙基)醚(HQEE)为扩链剂,有利于聚氨酯分子链硬段的规整排列从而产生结晶,可提高PUE的耐酸碱性。     

硬段结构对IPDI型聚氨酯弹性体结构与性能的影响

采用预聚体法合成了以异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、聚醚多元醇等为主要原料,1,4-丁二醇(BDO)、三羟甲基丙烷(TMP)、1,2-丙二醇(PDO)、三异丙醇胺(TIPA)为扩链交联剂的聚氨酯弹性体PUE,讨论了扩链交联剂对弹性体拉伸强度、断裂伸长率、硬度、损耗因子、微相分离、吸水率等性能的影响规律。结果表明:随R值增加,PUE硬度增加,交联密度越大,分子规整性越高,硬度越大;相同R值下,不同硬段结构的PUE储能模量E’和tanδ变化趋势一致,Tg(SS)几乎不变,但tanδmax变化较大;相同R值下,交联密度越大,硬段链段规整性越高,内聚能越大,拉伸强度越大,吸水率越低,断裂伸长率越小,微相分离程度越大。     

聚醚酯聚氨酯弹性体的制备与性能研究

以新型的聚醚酯多元醇(PEEP)为原料,制备了浇注型聚氨酯弹性体(PUE),并与聚醚或聚酯多元醇制备的PUE进行了分析比较.结果表明,提高预聚体中NCO基含量,聚醚酯PUE的硬度、强度和耐水解性能升高,伸长率和吸水率则下降;降低PEEP中醚键相对含量,PUE硬度和强度均升高.相同硬段含量下,聚醚酯PUE的力学性能优于聚...     

室温固化型MDI体系聚氨酯弹性体力学性能的研究

以不同结构多元醇和4,4′-二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI-100)合成预聚体,再与不同扩链剂反应制备室温固化MDI型聚氨酯弹性体。讨论了多元醇种类、扩链剂种类、扩链系数、稀释剂用量、催化剂种类对聚氨酯弹性体力学性能的影响。结果表明,结构规整的多元醇制备的聚氨酯弹性体综合性能较好;二醇类扩链剂1,4-丁二醇(1,4-BDO)和对苯二酚二羟基乙基醚(HQEE)制备的弹性体性能较好,操作工艺可行;扩链系数以0.85~1.0为宜;适宜稀释剂质量分数为5%~10%;MDI室温固化体系的催化剂可选用HDcat。     

MDI体系聚氨酯弹性体的力学性能研究

考察了多元醇种类、扩链交联剂配比及合成工艺等因素对MDI体系聚氨酯弹性体力学性能的影响。结果表明,使用聚酯类多元醇合成的聚氨酯弹性体力学性能较好;使用半预聚物法合成的聚氨酯弹性体较使用两步法合成的聚氨酯弹性体综合性能优异;扩链交联剂种类及硬段含量对聚氨酯弹性体力学性能起重要作用。     

浇注型聚氨酯弹性体的研制

采用2,4-甲苯二异氰酸酯(TDI)、聚醚多元醇或聚酯多元醇、扩链剂等原料通过预聚物法合成了浇注型聚氨酯(PUR)弹性体,分析了柔性链段的分子结构、扩链剂的分子结构及异氰酸酯基的含量等因素对PUR弹性体力学性能的影响。结果表明,以聚己二酸丁二酯为柔性链段、MOCA或TX-2为扩链剂、异氰酸酯基质量分数为5％．5．5％时,所得PUR弹性体具有较好的综合性能。     

HMDI型聚氨酯弹性体的制备与性能研究

以4,4'-二环己基甲烷二异氰酸酯(HMDI)、聚醚多元醇和1,4-丁二醇等为主要原料,采用预聚体法合成了聚氨酯弹性体(PUE)。通过万能材料试验机、傅里叶变换红外光谱仪、动态力学分析仪等手段对HMDI型PUE力学性能和阻尼性能等进行研究。结果表明,随着异氰酸酯指数(R值)增大,拉伸强度、100%定伸模量、硬度、回弹率逐渐增大,断裂伸长率逐渐减小;储能模量随R值增大明显增加;损耗因子tanδ峰值位置及大小随R值增大略微减少,阻尼性能随R值增大逐渐减小,但有效阻尼温域均大于60℃,属于宽温域阻尼材料。     

聚醚型聚氨酯弹性体玻璃化温度的影响因素

选用二苯基甲烷二异氰酸酯体系,采用半预聚法合成了聚醚型聚氨酯弹性体,通过示差扫描量热分析研究了A、B组分中不同多元醇组合、扩链剂组合及扩链系数对弹性体玻璃化转变温度(T_g)的影响。结果表明,随着B组分中多元醇330 N含量增加,弹性体的T_g下降,耐低温性变好。A组分中的多元醇PTMG1000含量高时,弹性体的T_g较高,耐低温性较差。扩链剂1,4-丁二醇/三羟甲基丙烷的质量比为6/1时,材料的T_g最低,耐低温性较好。扩链系数为0.91时,材料的T_g最低,耐低温性最好。     

扩链剂对PPG-1000/MDI体系聚氨酯弹性体阻尼性能的影响

以聚氧化丙烯二醇(PPG-1000)、MDI-50与不同的二醇扩链剂采用二步法合成PPG-1000/MDI体系的聚氨酯(PU)弹性体,并对其阻尼性能进行了测试。结果表明,扩链剂对PPG-1000/MDI体系的聚氨酯弹性体的阻尼性能有明显影响。加入含侧甲基和醚键的扩链剂在不同程度上提高了聚氨酯弹性体的阻尼因子(tanδ),拓宽其阻尼温域。因此选择适宜的扩链剂对调节聚氨酯弹性体的阻尼温域具有一定的意义。     

三分钟看懂TPU在鞋材行业能否立足

正TPU产品介绍聚氨酯热塑性弹性体(TPU)又称聚氨酯橡胶,属于一类在分子链中含有较多氨基甲酸酯基团(—NHCOO—)的弹性聚合物材料。它是由二异氰酸酯与带有端羟基的聚醚或聚酯多元醇以及低分子量二元醇扩链剂相互反应而制得。