聚氨酯型遇水膨胀弹性材料的研制

研究了聚氨酯型遇水膨胀弹性材料中多元醇种类及分子量、－NCO基团含量、弹性材料的交联度等因素对吸水膨胀性能及力学性能的影响。     

遇水膨胀聚氨酯弹性体的制备与膨胀性能研究

以聚乙二醇、聚四氢呋喃二醇、甲苯二异氰酸酯为原料,用预聚体法制备出遇水膨胀聚氨酯弹性体,研究了聚乙二醇用量和种类对聚氨酯的力学性能及其在不同矿化度水中的吸水膨胀性能的影响。实验结果表明:增加聚乙二醇用量有利于提高聚氨酯的吸水膨胀倍率,但易降低弹性体的力学性能;矿化度对聚乙二醇型聚氨酯的吸水膨胀倍率影响较吸水树脂复合型遇水膨胀橡胶要小得多。     

聚氨酯弹性灌浆材料的制备与性能研究

以聚醚二元醇(N-220)、聚醚三元醇(N-330)和甲苯二异氰酸酯(TDI)为主要原料,合成了端-NCO基PU(聚氨酯)预聚体;然后将PU预聚体与固化剂(EP330N)、N-220、丙三醇、增塑剂、催化剂(辛酸亚锡)和填料(轻质碳酸钙)等按比例混合均匀后,制得PU弹性灌浆材料。以拉伸性能和胶接强度为考核指标,采用单因素试验法优选出制备该灌浆材料的最佳工艺条件。研究结果表明:当R=n(-NCO):n(-OH)=1.05:1、n(N-220):n(N-330)=5:1、w(增塑剂)=40%(相对于预聚体质量而言)、w(辛酸亚锡)=2%(相对于总物质的质量而言)和w(轻质碳酸钙)=30%(相对于总物质的质量而言)时,PU弹性灌浆材料既具有较大的断裂伸长率,又具有较高的拉伸强度和胶接强度,并且可用于大变形、高位移量的水泥伸缩缝、裂缝等修补。     

热塑性聚氨酯/石墨烯改性聚氨酯注浆材料的制备与性能研究

采用石墨烯、热塑性聚氨酯（TPU）复合改性聚氨酯注浆材料,并添加少量的粉煤灰、炉底渣及碱性激发剂制备一种低密度、高强度、快硬性的TPU/石墨烯改性聚氨酯注浆材料。借助聚氨酯弹性体材料密度测试仪、万能材料试验机、渗透系数测试仪、荧光显微镜对TPU/石墨烯改性聚氨酯注浆材料的密度、膨胀倍数、抗压强度、阻燃性能、渗透系数及微观形貌进行表征,深入分析了石墨烯和TPU的种类和含量对聚氨酯注浆材料基本物理性能、力学性能及微观结构的影响。结果表明,TPU/石墨烯改性聚氨酯注浆材料的密度为0.24~1.25 g/cm³,膨胀倍数最高可达38倍,抗压强度为15.0~43.8 MPa,相比普通聚氨酯注浆材料,改性聚氨酯注浆材料抗压强度提升1倍以上。酒精灯燃烧试验显示注浆材料无焰燃烧时间均小于20 s。石墨烯和TPU均可提高聚氨酯的强度和耐久性,改善TPU的微观形貌。TPU/石墨烯改性聚氨酯注浆材料表现出良好的强度、耐久性及弹性,是一种性能优异的注浆材料。     

聚氨酯瓦斯封孔材料的制备及性能

采用阻燃剂三氯乙基磷酸酯（TCEP）制备了阻燃聚氨酯封孔材料,研究了阻燃剂TCEP添加量对聚氨酯封孔材料阻燃性能、膨胀倍数和压缩强度的影响,分析了阻燃聚氨酯材料的微观形貌和红外光谱图谱。结果表明,TCEP添加量为20 %时,聚氨酯的极限氧指数由20.0 %提高到23.4 %,膨胀倍数随着TCEP的加入先降低后升高;阻燃剂不会改变聚氨酯的主体结构,但是影响泡沫性能和形貌。     

遇水膨胀型聚氨酯的制备与性能研究

以异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、聚酯二元醇、二羟甲基丙酸(DMPA)、三羟甲基丙(烷TMP)等为原料,合成了遇水膨胀型聚氨酯。用FTIR对该聚氨酯进行了结构表征,并对其遇水体积膨胀率和力学性能进行了研究。结果表明:NCO/OH摩尔比(异氰酸酯指数)为1.3～1.4时试样遇水体积膨胀率较高;随着DMPA用量的增加,试样的遇水体积膨胀率增大,拉伸强度保持率降低;加入TMP后,聚氨酯形成化学交联,拉伸强度保持率得到改善但,是试样的体积膨胀率随着TMP用量的增加而降低。     

双组分遇水膨胀聚氨酯灌浆材料的研制及性能

采用亲水性聚醚多元醇(PPE)与甲苯二异氰酸酯(TDI)反应的预聚体等作为灌浆材料A组分,不同相对分子质量的聚乙二醇(PEG)、PPE和3,3′-二氯-4,4′-二氨基二苯基甲烷(MOCA)等作为灌浆材料的B组分,常温下A、B组分混合固化获得一种具有高遇水膨胀率的防水堵水材料。讨论了B组分中固化剂类型、催化剂用量、A组分中预聚体的NCO含量、填料用量、R值等对灌浆材料性能的影响。结果表明,当B组分中固化剂为PEG600、PPE和MOCA混合物,催化剂质量分数在0.1%～0.5%、预聚体NCO基质量分数为5%～7%、填料质量分数为5%～7%、R值为0.90～1.10之间时,灌浆材料性能较好,遇水膨胀率较高;耐盐性能和反复膨胀性能都表现优异。     

聚氨酯泡沫材料的性能研究

聚氨酯泡沫具有多孔性、相对密度小、比强度高等特点,根据所用原料的不同和配方的变化可制成阻尼减震性能优异的材料。为了满足铝型材内填充材料的阻尼减震的要求,通过改变原料的组成和配比,制备了一种密度低、阻尼性能优异的聚氨酯泡沫材料。研究了发泡剂、N220和环氧树脂的含量对泡沫材料性能的影响,结果表明调节发泡剂用量可以改变材料的密度和粘接性能,N220和环氧树脂的加入可以提高聚氨酯泡沫的阻尼性能,所制得的聚氨酯泡沫材料可以满足铝型材填充材料的要求。     

聚氨酯树脂/丁腈橡胶接枝型遇水膨胀橡胶的性能研究

先用逐步聚合反应法以聚乙二醇(PEG)、甲苯二异氰酸酯(TDI)、甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)等为原料制备出吸水性聚氨酯大分子反应型树脂(PU)。该树脂与丁腈橡胶(NBR)混合,制备出PEG接枝NBR主链的新型耐盐型遇水膨胀橡胶(WSR)。论文研究了PU用量、聚丙烯酸钠(SAP)用量、过氧化二异丙苯(DCP)用量及循环浸泡次数对WSR力学性能和最大质量膨胀倍率(ΔW_e)的影响。研究结果表明,随着吸水树脂中PU树脂相对含量的升高,WSR力学性能提高,ΔW_e增大。当PU完全代替SAP时,DCP含量越高其力学性能及ΔW_e越低,当DCP含量为2份时ΔW_e保持在2.04倍以上,WSR的重复吸水膨胀倍率保持在98%以上。     

无溶剂聚氨酯灌浆材料的制备及性能

研制了一种用于水工混凝土止水堵漏的新型无溶剂聚氨酯灌浆材料,研究了胺类固化剂对固化时间的影响,以及1,4-丁二醇、聚醚多元醇等不同配比对其力学性能的影响.结果表明,当有机胺用量不小于4.2％,1,4-丁二醇用量在6％ ～8％ 之间,聚醚多元醇用量为25.8％ ～31.6％ 时,制得的无溶剂聚氨酯灌浆材料60％ 形变抗压...     

速凝低成本封孔材料的制备与性能研究

针对水泥基矿用封孔材料凝结时间长、后期开裂导致瓦斯抽采效率低等问题,采用硅酸盐-硫铝酸盐水泥混配体系,开发出一种能够消纳固废的低成本硅酸盐水泥封孔材料,并对其凝结时间、抗压强度、流动度、膨胀率等性能指标进行了考察。试验结果表明：硅酸盐水泥基封孔材料稳定不泌水,能够满足井下输送要求;初凝时间在60 min以内,1,3,7,28 d的抗压强度分别为3.64,5.07,6.50,9.20MPa,成型后微膨胀,封孔密实,其各项性能指标均优于现用市售封孔材料。     

起重机用聚氨酯缓冲止位材料制备工艺研究

对起重机用聚氨酯缓冲止位材料制备工艺进行了系统研究,发现扩链剂（乙二醇）、发泡剂（二氯甲烷）对聚氨酯微孔弹性体的性能影响很大。确定了制备邵氏A硬度60-80、密度0.55-0.65 g/cm^3、压缩50%时恢复率大于98%的聚氨酯微孔弹性体最佳配方体系,即：聚醚和乙二醇质量比为92∶8;发泡剂质量分数为（0.2±0.04）%（以聚醚组分记）;催化剂微量;异氰酸酯指数为1.05。     

羧酸型水性聚氨酯分散液的制备与性能研究

以聚己二酸丁二醇酯二醇(PBA3000)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)和2,2-二羟甲基丙酸(DMPA)为主要原料,合成了羧酸型水性聚氨酯(WPU)。结果表明:一步法和两步法制成的WPU分散液及其胶膜特性相近,但一步法制备工艺更加简单;随着DMPA含量不断增加,预聚过程中体系黏度和分散液电导率上升,WPU胶膜的拉伸强度、硬度和吸水率增大,断裂伸长率和分散液粒径(100 nm)减小;当n(PBA)∶n(DMPA)=2∶3时,R值越大,预聚过程中体系黏度越低,WPU胶膜的拉伸强度和硬度越大,而断裂伸长率和吸水率越小;当w(-COOH)=1.09%～2.37%时,WPU分散液的稳定性较好。     

不同结构的水性聚氨酯的合成及其性能研究

选用不同的软链段比例、不同的异氰酸酯比例和不同的扩链剂制备了水性聚氨酯(WPU),并讨论了n(-NCO)∶n(聚醚和聚酯中-OH)比值和R值的变化对WPU性能的影响。研究结果表明,在预聚反应中,当软链段中n(聚醚)∶n(聚酯)比值为0.5∶0.5、异氰酸酯中n(TDI)∶n(MDI)比值为0.5∶0.5、w(-COOH)为1.0%时,选用DEG为扩链剂、固定R值为1.3左右,可以得到性能优越的WPU。     

磺酸-羧酸型水性聚氨酯的制备及性能研究

采用预聚体合成法,以二羟甲基丙酸(DMPA)和自制1,2-二羟基-3-丙磺酸钠(DHPA)为亲水扩连剂制备一系列含有磺酸基团的水性聚氨酯微乳液。利用FTIR对DHPA和PU的结构进行表征,证实了目标产物DHPA的生成,并作为亲水扩链剂引入PU链上。研究表明：随着DHPA含量增大,乳胶粒平均粒径逐渐减小,粒径分布宽度变窄;TEM照片显示,乳液分散 均匀,形貌规整,呈圆球状。乳液表观黏度随着剪切速率增加而下降,呈假塑性流体特征。     

有机硅改性聚氨酯弹性体的制备及性能研究

以聚醚多元醇和4,4'–二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)为主要原料制备聚氨酯预聚体,然后用苯胺甲基三乙氧基硅烷(ND–42)改性聚氨酯预聚体,制备出有机硅改性聚氨酯弹性体材料。考察了聚醚多元醇、扩链剂、R值、反应温度、反应时间、催化剂对反应的影响。     

还原纳米石墨/聚氨酯导电胶的制备与性能研究

利用异氰酸酯与多元醇在不同的反应条件下制取三种性能不同的聚氨酯(PU)预聚体(PUⅠ、PUⅡ和PUⅢ),然后分别与还原纳米石墨(RNG)、三羟甲基丙烷(TMP)混合制备三种RNG/PU导电胶(RNG/PUⅠ、RNG/PUⅡ和RNG/PUⅢ)。运用多种检测手段对导电胶的导电性能、力学性能和热稳定性能进行了分析。结果表明:随着RNG质量分数的增加,三种导电胶的导电性能均增强,其导电逾渗阀值分别为10.0%、16.7%和20.0%;导电胶的拉伸剪切强度随RNG质量分数的增加呈先升后降的趋势,当w(RNG)=20%时导电胶的拉伸剪切强度为1.37～4.40MPa;RNG的加入使导电胶的热稳定性能明显提高。     

环保型聚氨酯泡沫保温墙体材料的研究

本文采用水、异戊烷为发泡剂,通过与聚醚多元醇和二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)、多次甲基多苯基多异氰酸酯(PAPI)以及一些助剂的混合反应制得硬泡聚氨酯。并对产品的导热系数、抗压强度、泡沫密度、阻燃性等性能进行测试。经过实验比较得出,以异戊烷为发泡剂制备的硬泡聚氨酯材料,各项性能均最好,且符合环境保护的要求。     

建筑阻燃保温材料的制备以及性能研究

建筑行业在我国快速的发展,使得其对建筑节能技术的要求越来越高,而建筑材料的阻燃保温性能是其节能技术的主要方式,目前的保温材料存在易燃等问题.通过选取不同的配料制备成复合保温材料,以压缩强度以及导热系数为表征依据,并通过单一变量法对制备的材料进行了保温阻燃性能的研究,以及正交实验法确定配料的最佳配比值,研究成果为建筑材料...     

H12MDI型聚氨酯弹性体的制备及力学性能研究

以4, 4'–二环己基甲烷二异氰酸酯(H_(12)MDI)、聚醚多元醇等为主要原料,3, 3'–二氯–4, 4'–二氨基二苯基甲烷(MOCA)为扩链剂,采用预聚体法合成了聚氨酯弹性体,并研究了其力学性能。随NCO值提高,H_(12)MDI型聚氨酯弹性体的拉伸强度及硬度增加,伸长率降低;随MOCA量减小,拉伸强度和硬度均降低,伸长率提高。