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。     

扩链剂对PTMG／MDI体系聚氨酯弹性体力学性能的影响

将聚四氢呋喃均聚醚（PTMG）和4,4’－二苯基甲烷二异氰酸酯（MDI）合成预聚体,分别与BDO、KC、MOCA及HQEE等扩链剂制备了聚氨酯（PU）弹性体。讨论了预聚体NCO基含量、扩链剂种类及三元醇含量对聚氨酯弹性体力学性能的影响。实验结果表明：当预聚体NCO基含量基本相同时,BDO－PU比KC—PU的硬度高1～2度,撕裂强度高了7％～18％;提高预聚体NCO基含量可使聚氨酯弹性体的硬度、撕裂强度和300％模量急剧增加;扩链剂中的三元醇含量超过30％,弹性体的拉伸强度显著下降;预聚体NCO基含量在6．0～6．8下,MOCA－PU的硬度和300％模量很高;HQEE／KC—PU比HQEE—PU的硬度降低了2-4个单位,而拉伸强度却提高了60％～90％。     

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。     

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体系聚氨酯弹性体的力学性能研究

以4,4′-二苯基甲烷二异氰酸酯（MDI）和聚四氢呋喃均聚醚（PTMG）为原料合成聚氨酯（PU）预聚体,再分别与BDO、MOCA、HQEE扩链剂及混合扩链剂制备Pu弹性体。讨论了预聚体NCO基含量、聚醚软段相对分子质量、三羟甲基丙烷（TMP）小分子醇含量及扩链剂类型对PU弹性体力学性能的影响。结果表明,提高预聚体NCO基含量可使PU弹性体的硬度、撕裂强度和300％模量明显提高;当预聚体NCO基含量基本相同时,软段Mn=2000比Mn=1000的PU冲击弹性高;混合扩链剂中的TMP质量分数超过30％时,弹性体的力学性能明显下降;BDO—PU的拉伸强度比HQEE-PU的强度高出70％以上,撕裂强度比HQEE—PU低了40％以上,硬度比MOCA-PU小。     

PEPA/MDI体系聚氨酯弹性体力学性能的研究

以聚已二酸乙二醇丙二醇酯（PEPA）、4，4＇-二苯基甲烷二异氰酸酯（MDI）为原料，用1，4-丁二醇（BDO）扩链剂或混合扩链剂制备了聚氨酯（PU）弹性体。讨论了预聚体NCO基质量分数、扩链剂和催化剂用量对聚氨酯弹性体力学性能的影响；同时，比较了MDI／BDO体系与2，4-甲基二异氰酸酯／3，3＇-二氯-4，4＇-二胺基二苯甲烷（TDI／MOCA）体系的性能。结果表明，聚氨酯弹性体的硬度、模量和强度随预聚体NCO基含量增加而增加;提高扩链剂的三元醇含量，弹性体力学性能呈下降趋势;MDI／BDO体系的扯断伸长率和撕裂强度比TDI／MOCA体系高。     

E-300与MOCA扩链聚氨酯弹性体的力学性能比较

以聚酯(PEA、PEPA、PCL)或聚醚(PTMG、PPG、PO/PT)和TDI为原料合成聚氨酯(PU)预聚体,分别用MOCA和E-300作扩链剂制备聚氨酯弹性体。比较了这2种扩链剂对PU弹性体力学性能的影响。实验结果表明:MOCA-PU的硬度、模量和强度均大于E-300-PU,E-300-PU的扯断伸长率略高于MOCA-PU。在相同硬度下的聚醚型PU弹性体,E-300-PU比MOCA-PU的撕裂强度高。     

PTMG／TDI型聚氨酯弹性体的制备及力学性能研究

以聚四氢呋喃醚二醇（PTMG）、2,4-甲苯二异氰酸酯（TDI）、3,3’-二氯-4,4’-二胺基二苯甲烷（MOCA）或3,5-二甲硫基甲苯二胺（E-300）为主要原料,采用预聚体法合成浇注型聚氨酯弹性体（PUE）。分析了预聚体NCO基含量、PTMG软段相对分子质量、两种扩链剂以及扩链系数对PUE力学性能的影响。结果表明,随着预聚体NCO基含量增加,PUE的硬度、拉伸强度、300％定伸应力和撕裂强度提高,扯断伸长率下降,扯断永久形变发生微小变化;随着软段相对分子质量的不断提高,PUE的硬度、拉伸强度、300％定伸应力和撕裂强度缓慢下降,而扯断伸长率和扯断永久形变升高;在其它条件相同时,扩链剂E-300与MOCA相比,综合力学性能较好。     

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。     

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.