软段对热塑性聚氨酯弹性体结构及性能的影响

以二苯基甲烷-4,4′-二异氰酸酯(MDI)和扩链剂1,4-丁二醇(BDO)为聚氨酯弹性体硬段(控制硬段质量分数32%),以实验室自制聚己二酸乙二醇酯二醇(PEA)和聚己二酸乙二醇丙二醇酯二醇(PEPA)为软段,经预聚体法合成不同结构的热塑性聚氨酯弹性体(TPU)。研究了弹性体软段部分对其硬度、力学性能和结晶性能的影响。结果表明,控制热塑性聚氨酯弹性体硬段部分不变,改变软段,材料硬度变化不大;软段聚酯二元醇随其相对分子质量的增加,TPU力学性能和结晶性能均增强;研究不同PG含量的软段PEPA-TPU发现,当PG质量分数为10%时,TPU力学性能与结晶性能最好。     

聚氨酯弹性体的力学性能影响因素研究

研究了合成方法,软段及硬段组成结构,熟化条件等因素对聚氨酯弹性和学性能的影响,结果表明,聚氨酯弹性体的结构与组成,以及由此引起微相分离程度的变化,是影响弹性体性能的重要因素,不同的低聚物二醇,二异氰酸酯及扩链剂合成的弹性体性能不同,采用预聚法,以及适当熟化有助于提高弹性体的性能。     

聚酯软段对聚氨酯弹性体力学性能影响的研究

以不同结构聚酯（PEA、PEPA、PBA、PCL）为软段,4,4＇-二苯基甲烷二异氰酸酯（MDI）和1,4-丁二醇（BDO）为硬段采用预聚体法合成了聚氨酯（PU）弹性体。讨论了MDI／BDO体系中软段种类、相对分子质量、预聚体NC0质量分数及催化剂对聚氨酯弹性体力学性能的影响,并与TDI／MOCA体系进行比较。结果表明,当软段相对分子质量相同时,PBA—PU的硬度最高提高预聚体NCO质量分数可使PU弹性体硬度、撕裂强度和300％模量增加;在制备聚氨酯弹性体中,加入催化剂的弹性体拉伸强度下降16．6％～20．1％;MDI／BDO体系的PU弹性体撕裂强度和冲击弹性较高,TDL／MOCA体系的PU弹性体拉伸强度较好、永久变形较低。     

聚酯软段对聚氨酯弹性体力学性能影响的研究

以不同结构聚酯多元醇(PEA、PEPA、PBA、PCL)为软段,4,4′-二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)和1,4-丁二醇(BDO)为硬段采用预聚法合成了聚氨酯(PU)弹性体。讨论了MDI/BDO体系中软段种类、相对分子质量、预聚体NCO含量及催化剂对PU弹性体力学性能的影响,并与TDI/MOCA体系进行比较。结果表明,当软段相对分子质量相同时,以PBA为原料合成的PU弹性体硬度最高,弹性体的拉伸强度、伸长率和冲击弹性均随软段相对分子质量的增加而增加;提高预聚体NCO含量可使PU弹性体的硬度、撕裂强度和300%模量增加;但加入催化剂的PU弹性体,其拉伸强度下降16.6%～20.1%;MDI/BDO体系PU弹性体的撕裂强度和冲击弹性较高,TDI/MOCA体系PU弹性体的拉伸强度较好、永久变形较低。     

软段结构对聚氨酯弹性体性能的影响

分别以聚四氢呋喃二醇(PTMG)、聚己内酯二醇(PCL)、高顺式端羟基聚丁二烯(HTPB)和自由基聚合制得的端羟基聚丁二烯(FHTPB)为软段,采用溶液聚合两步法制得了四种聚氨酯弹性体(PUE)。通过拉伸试验、动态力学性能分析(DMA)、差示扫描量热(DSC)和热重分析等手段,考察了软段结构对它们室温及低温下力学性能、热性能等的影响。结果表明,四种PUE低温(-30℃)下的拉伸强度和断裂伸长率均大于室温下的对应值。这不仅与低温下软段诱导结晶所产生的自增强效应有关,也与软、硬两段的微相分离程度增大有关。相较于其他三种PUE,HTPB-PUE软段不仅玻璃化温度(T _g)最低,而且极性也最弱,因而微相分离程度高,具有优异的柔性,-30℃下其断裂伸长率仍达660%以上。PCL-PUE和PTMG-PUE因软段易结晶,且软段与硬段的微相分离程度低,则刚性强。低温循环拉伸试验表明,-30℃下HTPB-PUE和FHTPB-PUE有较强的弹性恢复能力,而PCL-PUE和PTMG-PUE则相对较差。DSC和DMA结果显示HTPB-PUE的T _g远低于其他三种PUE,其T _g(DSC)低至-103℃。此外,四种PUE的初始分解温度十分相近,均在270℃左右。     

聚酯多元醇M_r对热塑性聚氨酯弹性体性能的影响

以聚己二酸乙二醇/丁二醇酯(PEBA)、4,4′–二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)和1,4–丁二醇(BDO)为原料,合成了热塑性聚氨酯弹性体(TPU)。通过控制异氰酸酯指数(R值)和TPU硬段含量,研究了PEBA相对分子质量(Mr)对TPU综合性能的影响。实验结果表明:当R值和硬段含量维持不变时,随聚酯多元醇Mr增加,TPU的回弹性、力学性能、耐磨耗性能和耐低温性能增强。     

软链段结构对聚氨酯弹性体胶粘剂性能的影响

合成了以聚己二酸-乙二醇聚酯二醇、聚己二酸-丁二醇聚酯二醇、聚己二酸-己二醇聚酯二醇为软链段的含羟基的聚氨酯胶粘剂样品。利用DSC和TEM等现代测试手段对聚氨酯胶粘剂的结晶行为和形态结构进行了表征。并探讨了软链段结构对聚氨酯胶粘剂粘接性的影响。     

聚氨酯弹性体的动态力学性能的影响因素

综述了聚氨酯弹性体动态力学性能的多种影响因素,讨论了软段类型(聚酯和聚醚)、软段相对分子质量、硬段类型(二异氰酸酯和扩链剂)、硬软段质量分数对PU弹性体动态力学性能的影响。在PU弹性体中,聚酯软段比聚醚软段的Tg高,弹性模量依PPG、PEG、PTMG软段顺序增加。     

软段组成对MDI型聚氨酯弹性体性能的影响

采用半预聚体法,分别以聚四氢呋喃二醇(PTMG)、聚己内酯二醇(PCL)和聚己二酸新戊二醇酯二醇(PNA)为软段,液化MDI、1,4-丁二醇(BDO)为硬段制备具有不同软段组成的聚氨酯弹性体,研究了软段组成对聚氨酯弹性体性能的影响。结果表明,PCL型和PNA型聚氨酯弹性体力学性能较好,玻璃化转变温度较高,接触角较大,吸水率较低;浸水7 d后,PTMG型聚氨酯弹性体强度保持率较高。     

软段结构对脂肪族聚氨酯弹性体的结构与性能影响

分别采用聚丙二醇(PPG)、聚四氢呋喃二元醇(PTMG)、聚己二酸一缩二乙二醇三羟甲基丙烷酯多元醇(726)和聚己二酸新戊二醇酯二元醇(756)4种不同软段制备了基于异佛二酮二异氰酸酯(IPDI)的脂肪族聚氨酯弹性体(PUE),并通过FT-IR、DSC和TGA等表征了软段结构对PUE结构与性能的影响。结果表明,在相同硬段含量的条件下,PTMG制备的PUE具有最高的交联密度和最低的氨酯羰基氢键化程度。聚酯型PUE的耐热性和热氧老化性能均优于聚醚型PUE,由756合成的PUE具有最好的老化性能和热稳定性。     

软硬段配比对聚醚-MDI型聚氨酯弹性体力学性能及环境耐受性影响

为研究软硬段配比对聚氨酯弹性体的力学性能及其环境耐受性影响研究,选择了聚醚-二苯基甲烷-4,4’-二异氰酸酯（MDI）型聚氨酯弹性体为研究对象,通过对其软硬段配方的调整制备了系列聚氨酯弹性体,同时对包含力学性能在内的综合环境耐受性进行了研究,为应用于极端工况下的聚氨酯介电弹性体的基体优选提供参考。     

软链段结构对聚酯弹性体胶粘剂性能的影响

合成了以聚已二酸－乙二醇聚酯二醇,聚已二酸－丁二醇聚酯二醇,聚已二酸－已二醇聚酯二醇为软链段的含羟基的聚氨酯胶粘剂样品,利用DSC和TEM等现代测试手段对聚氨酯胶粘剂的结晶行为和形态结构进行了表征,并探讨了软链段结构对聚氨酯胶粘剂粘接性的影响。     

基于不同软段的聚氨酯弹性体耐热性能研究

分别以聚己内酯二醇(PCL)、聚碳酸酯二醇(PCDL)、聚己二酸-1,4-丁二醇酯二醇(PBA)以及聚四氢呋喃二醇(PTMG)为软段,4,4'-二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)和1,4-丁二醇(BDO)为硬段,采用预聚体法合成4种基于不同软段的聚氨酯弹性体。通过机械性能测试、热失重分析、动态力学性能测试及不同温度下的力学性能分析,研究低聚物二醇种类对聚氨酯弹性体的力学性能和耐热性能的影响。结果表明,以聚酯多元醇作为软段制得的聚氨酯弹性体的耐热性要优于聚醚型;几种聚酯型聚氨酯弹性体中,PCL型聚氨酯弹性体的热稳定性以及不同温度下的力学性能保持率最高,耐热性最好;动态力学性能分析表明,在高弹态平台区PCL型聚氨酯的损耗因子较小,动态内生热较小,且储能模量下降较缓慢,动态力学性能最好。     

聚氨酯微孔弹性体的合成及力学性能研究

以聚酯多元醇POL-2016、聚醚多元醇PPG-330N、异氰酸酯MT和MDI-100LL、交联剂乙二醇和TMP等为主要原料，采用半预聚法制备聚氨酯微孔弹性体。研究了多元醇的种类及质量比、游离NCO的质量分数、交联剂和固化剂的质量比、及异氰酸酯的质量比对聚氨酯微孔弹性体力学性能的影响，发现当m(POL-2016)／m(PPG-330N)=60／40、NCO质量分数为6％-6．5％时，弹性体综合性能较佳。     

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。     

影响热塑性聚氨酯弹性体力学性能的因素

热塑性聚氨酯弹性体主要由含OH的低聚物多元醇、小分子扩链剂和异氰酸酯等原料聚合而成。本工作讨论了低聚物多元醇的相对分子质量、扩链剂的用量、异氰酸酯指数和后硫化时间对弹性体力学性能的影响，分析了柔性链段的组成、原材料中的水分含量等对弹性体性能的影响。     

三软段聚氨酯弹性体的制备和力学性能研究

采用半预聚体方法制备了系列由聚酯、聚醚二元醇及端羟基聚丁二烯为软段、液化MDI为硬段的三软段聚氨酯弹性体;研究了三软段聚氨酯弹性体的化学结构、力学性能及动态力学性能。结果表明,选择适当的软段组分和制备条件,通过半预聚体方式制备三软段聚氨酯弹性体是可行的。所有聚氨酯弹性体中MDI和软段羟基和交联剂羟基的反应较彻底,三软段可明显拓宽聚氨酯弹性体的玻璃化区域到150℃和有效阻尼温度范围(-30-30℃)。     

不同异氰酸酯型聚氨酯弹性体的制备与力学性能研究

采用不同结构的异氰酸酯和多元醇制备了一系列聚氨酯弹性体,主要考察了异氰酸酯种类对聚氨酯弹性体力学性能的影响.研究表明,由1,5-萘二异氰酸酯制得的弹性体拉伸强度和撕裂强度较高,分别为38.75MPa和109.77 kN/m,而由对苯二异氰酸酯制得的弹性体具有最大的扯断伸长率(557.84％).此外还研究了多元醇种类和扩链系数α对弹性体力学性能的影响,研究表明,选用聚ε-己内酯二醇制得的弹性体具有较好的性能,且拉伸强度和撕裂强度均随扩链系数的增大先增大后减小,而扯断伸长率一直增大.     

三官能度聚醚型聚氨酯弹性体的力学性能研究

以三官能度的聚醚多元醇、1,4-丁二醇和二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)为主要原料合成了聚氨酯弹性体。研究表明,硬段质量分数超过50%以后,伸长率降低,交联时间对聚氨酯(PU)弹性体整体的力学性能影响不大。在保持异氰酸酯指数为1.0和MDI含量不变的条件下,把1,4-丁二醇和聚醚多元醇的羟基摩尔比提高到1.50:0.33,材料的力学性能最佳。随着交联时间的增加,拉伸强度及硬度先增大后减小,伸长率呈减小的趋势。