聚氨酯热塑弹性体的热性能及动态力学性能研究

本文利用热分析及动态力学分析等手段对不同软段结构的聚氨酯热塑弹性体的热性能及动态力学性能进行了研究。实验结果证明链段相容性对形态性能有着决定性的作用。两相结构中的介面层受相容性的影响并对材料的性能有重要的影响     

吸水性热塑弹性体

日本化学技术研究所开发了吸水的热塑性弹性体。现在所使用的天然橡胶、合成橡胶都是不吸水的,而这种新的热塑性弹性体除具有橡胶的性质外,尚具有吸水性,可望作为薄板和纤维等的吸湿性表面材料广泛使用。该热塑性弹性体的制法为:将分子量为34000的氯磺化聚乙烯溶于有机溶剂内,再在其中边加溶于氢氧化钠溶液的聚乙二醇,     

热塑弹性体的发展

热塑弹性体(以下简称TPE_s)兼有橡胶和塑料的性能。它因具有热塑性,故能采用传统的热塑加工方法,包括注塑、挤压、热成形和吹塑。TPE_s是不硫化的,因此,像其它热塑料一样,其废料能够重新研磨,     

HTPB型聚氨酯弹性体的改性研究

采用预聚体法制备了端羟基聚丁二烯(HTPB)型聚氨酯弹性体,并采用了化学改性的方法对HTPB型聚氨酯弹性体进行了改性研究.结果表明:以分子量为3100的HTPB作软段,2,4-甲苯二异氰酸酯(TDI)作硬段,预聚体中-NCO的含量控制在4.5%～5.0%之间,双酚A型环氧树脂(E-51)占25%时,弹性体材料的力学性能和耐水性能最好.     

聚丁二烯型聚氨酯弹性体微相分离结构研究

本文用现代测试手段,探讨了聚丁二烯型聚氨酯弹性体的微相分离结构形态。结果表明该种弹性体的微相分离非常接近于完全,聚氨酯硬段基本呈“卵石”结构分散在聚丁二烯软段连续相中,硬段存在有1～1000nm的不同层次的超尺寸结构。DSC的定量测试表明硬段在软段中的溶解量仅为3.2％。此外,还探讨了弹性体内存在的不同长度的刚性链段及两相界面层结构。     

HMDI型透明聚氨酯弹性体合成工艺研究

以氢化二苯基甲烷二异氰酸酯(H12MDI)、多元醇为主要原料,采用半预聚体法合成聚氨酯弹性体。结果表明,合成聚氨酯预聚物较佳的工艺条件为:异氰酸根指数R为4,在50℃的条件下反应1h后,80℃条件下反应2h,预聚物黏度3900mPa·s左右,黏度适中。同时考察了催化剂种类、固化温度、固化时间、多元醇种类和分子量、多元醇交联剂等对聚氨酯力学性能和光学性能的影响,确定合成透明聚氨酯弹性体较好的条件为以TK233为催化剂,以多元醇NJ210、NJ3050为原料,室温固化72h,此种方法合成的聚氨酯具有较好的透光率和力学性能。     

聚氨酯工程弹性体的研究

本文研究了聚氨酯工程弹性体的配方与原材料的选择、制备方法与性能的表征，并对制品的有关性能进行测定。     

PTMG型热塑性聚氨酯弹性体的变温红外研究

以二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)、聚四氢呋喃醚二醇(PTMG)、1,4-丁二醇(BDO)为原料,无催化剂条件下制备了热塑性聚氨酯,通过红外光谱(FT-IR)、核磁共振谱(NMR)、凝胶渗透色谱(GPC)等方法表征了其结构。通过变温红外光谱研究了温度对聚氨酯中氨基甲酸酯及氢键的影响,结果发现,当温度升高时氢键开始解离,而温度降低时氢键又发生重组;当温度升高到130℃及以上时,氨基甲酸酯有极少量解离,温度降低时又重新形成氨基甲酸酯。热重分析结果表明,热塑性聚氨酯样品热稳定性较好。     

碳系填充型导电聚氨酯弹性体性能研究

以预聚体法制备了导电聚氨酯弹性体,分析了乙炔炭黑、超导炭黑、多壁碳纳米管和纳米石墨4种导电填料以不同含量在复合材料中的内部结构形态,并研究了复合材料的体积电阻率、力学性能及热稳定性。通过分析添加量与体积电阻率的关系得到4种复合材料的渗滤阈值,对比分析了复合材料的硬度、拉伸强度和扯断伸长率,采用热重分析仪对热分解过程进行研究和探讨。结果表明:导电填料粒径越小,比表面积越大,可在较低含量时达到渗滤阈值。添加多壁碳纳米管的复合材料,其力学性能得到有效提高。在最大失重阶段的热分解上,超导炭黑填充型材料分解温度为435±3℃,较其他复合材料高20℃左右,具有较好的高温热稳定性。     

不同异氰酸酯型聚氨酯弹性体的合成与性能研究

以甲苯二异氰酸酯(TDI)、4,4′-二环己基甲烷二异氰酸酯(HMDI)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、聚醚多元醇和1,4-丁二醇(BDO)等为主要原料制得一系列不同硬度、不同异氰酸酯型聚氨酯弹性体(PUE),研究了异氰酸根指数(R值)、不同多异氰酸酯等对PUE的性能影响。结果表明,随R值增加,3种异氰酸酯型聚氨酯(PU)的硬度、拉伸强度和热性能变化趋势一致,断裂伸长率变化各异。在R值为1.4时,HMDI-PU分子结构最规整,结晶度最高,硬度最大,热性能较优,硬度达到56HA,拉伸强度为2.949MPa,断裂伸长率为390%,起始分解温度为278℃,最大失重温度为321℃,是3种材料中较好的。     

室温固化聚醚型聚氨酯弹性体的制备及研究

以可再生资源蓖麻油为起始剂环氧丙烷开环聚合的聚醚多元醇、聚丙二醇醚多元醇、TDI、MOCA等为主要原料,采用半预聚物法,室温固化制备双组分浇注型聚氨酯弹性体(CPUE).对该新型聚氨酯弹性体进行了红外光谱测试,结果表明其分子结构中含有氨基甲酸酯基、醚键等基团的特征吸收峰;通过力学性能测试,原料中聚醚多元醇的种类、NCO基质量分数的改变都会引起弹性体性能的差异,这些差异存在一定的规律性;DSC差示扫描结果表明,聚氨酯弹性体分子链中硬段含量升高,玻璃化转变温度(Tg)升高;利用热重分析(TG)研究了其耐高温性能,结果表明硬段含量和扩链剂种类都会影响PUE的热稳定性.     

HMDI型吸水膨胀聚氨酯弹性体的研制

采用4,4-二环己基甲烷二异氰酸酯(HMDI)与亲水性多元醇(PEG)合成预聚体,进一步与混合扩链剂反应,制备吸水膨胀聚氨酯弹性体。通过材料力学测试机和硬度计等仪器对拉伸强度、断裂伸长率、吸水率和硬度等性能测试。结果表明,PEG相对分子质量为2000,合成预聚体的NCO质量分数为9%,混合扩链剂n(JJ-125)∶n(TMP)=5∶5,(JJ-125为磺酸盐类亲水扩链剂)R值为1.05,制备出的吸水膨胀聚氨酯弹性体综合性能最优。     

微孔聚氨酯弹性体耐候性的研究

考察了各种紫外光吸收剂和抗氧剂对微孔聚氨酯弹性体材料抗强日光照射后性能的影响,实验结果表明,紫外光吸收剂和抗氧剂的合理使用能有效提高微孔聚氨酯弹性体材料对光的稳定性,并使其物理机械性能具有较好的保持率.     

聚氨酯弹性体隔声性能的研究

研究了损耗因子、厚度和填料对聚氨酯弹性体隔声性能的影响．结果表明：在相同频率下材料的损耗因子大，隔声性能好；由于在低频下材料的特性阻抗与水的特性阻抗失配严重，其隔声量较高频时大．材料的隔声量随着厚度的增加而增加，但在低频下，当厚度增加到40mm以后，隔声量随厚度的增加而变化得很缓慢，且不符合厚度每增加一倍，隔声量增加6dB这一规律．片状填料的加入提高了材料的隔声性能，该填料在5％～25％之间时，其含量对隔声性能影响较小。     

Tecoflex聚氨酯弹性体

1977年Szycher及其合作者介绍了一种生物医学级热塑性聚氨酯弹性体,商品名为Tecoflex。由于是一种脂肪族聚合物,因此,被看作是第二代弹性体。这种线性、嵌段聚氨酯是脂肪族异氰酸酯、高分子量多元醇和低分子量链伸展剂的橡胶状反应产物。具体反应物是:氢化甲撑二异氰酸酯     

透明的聚氨酯弹性体

美国Cal Polymers公司开发的 Caltha-ne ND5520聚氨酯弹性体,是双组份系统的透明、耐磨、耐化学品、热变形温度高于Calthane ND 3200的铸塑料。产品可应用于制作以前要求由聚碳酸酯或聚丙烯酸酯热     

CZSiGe单晶的 FTIR光谱研究

利用傅立叶红外光谱(FTIR)测试技术,研究了掺锗CZSi的低温和常温红外吸收光谱。发现高浓度Ge掺入CZSi在红外吸收光谱中引起的波数为1118cm^-1、710cm^-1,和800cm^-1,的新红外吸收峰,这些峰的吸收强度随Ce含量的增加也逐渐增强;碳的红外吸收峰(607cm^-1)则向低频方向移动。同时利用X射线单晶衍射技术(SCXRD)测定了SiGe(Ge：10wt％)单晶的晶格常数,结果表明晶格常数由Si单晶的0．54305nm变为0．5446nm。     

MDI-50型聚氨酯弹性体材料合成及性能研究

利用MDI-50、聚醚多元醇和3,3′-二氯-4,4′-二氨基-二苯基甲烷(MOCA)扩链剂制备了MDI-50型聚氨酯弹性体,研究了游离异氰酸酯基质量含量、聚醚多元醇相对分子质量对MDI-50聚氨酯弹性体力学性能的影响,采用示差扫描量热分析(DSC)、热重分析(TG)、红外光谱(FTIR)及力学性能等测试方法对MDI-50型聚氨酯弹性体的结构及性能进行了表征和分析,并与TDI-80型聚氨酯弹性体相比较。结果表明:MDI-50型聚氨酯弹性体的综合性能明显优于TDI-80型。MDI-50型弹性体的硬度、撕裂强度和抗拉强度都随预聚体游离-NCO质量含量的提高而增大,随聚醚多元醇软链段相对分子质量增大而减小,而断裂伸长率相反。     

聚碳酸酯型聚氨酯脲弹性体的合成与表征

以聚碳酸酯二醇(PCDL),六亚甲基二异氰酸酯(HDI)为预聚原料,3,3′-二氯-4,4′-二氨基二苯甲烷(MOCA)为扩链剂,两步法合成了一系列不同硬段含量的聚氨酯脲(PUU)弹性体。采用傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)、强力拉伸仪等测试手段对其结构特征和材料的力学性能以及耐水性能进行了研究。结果表明,随着硬段含量的增加,材料的拉伸强度先增大后减小最后又增大,而断裂伸长率和吸水率呈现相反的趋势,并以硬段含量47%为分界点。     

聚氨酯弹性体的热降解行为研究

采用热重分析法（ＴＧＡ）系统研究了不同硬段、相同软硬段结构的样品，不同扩链交联剂，及不同硬段含量等因素对相同软段的聚氨酯弹性体热降解行为的影响。结果表明，聚氨酯弹性体样品随硬段含量的升高而热稳定性降低，扩链剂和种类不同（胺类或醇类）对聚氨酯弹性体的热降解影响大小，硬段的刚性增强（ＭＤＩ的刚性强于ＴＤＩ）有利于热稳定性的提高，结果还表明聚氨酯的最大降解速率所出现的温度Ｔｍａｘ通常由软段的降解引起，与