PEG/PTMG共聚醚型聚氨酯弹性体制备工艺的研究

以聚乙二醇(PEG)和聚四氢呋喃醚二醇(PTMG)为软段、1,6-六亚甲基二氨基甲酸甲酯(HDC)为硬段、二月桂酸二丁基锡(DBTDL)为催化剂、1,4丁二醇为扩链剂,采用酯交换缩聚法制备共聚醚型聚氨酯弹性体(CEUs)。通过一系列单因素对比实验,探讨了物料配比、预聚温度、预聚时间、缩聚温度和缩聚时间等对聚氨酯弹性体力学性能的影响。结果表明,在物料配比n(PTMG+PEG)∶n(HDC)∶n(BDO)=1.0∶0.9∶0.1、预聚温度为130℃、预聚时间为45 min、缩聚温度为175℃、缩聚时间为180 min的条件下,聚氨酯弹性体的断裂拉伸强度为61 MPa,断裂拉伸率为2718%。     

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。     

酯交换合成聚醚型聚氨酯的工艺探究

以聚四氢呋喃二醇、1,6-六亚甲基二氨基甲酸甲酯、1,4-丁二醇为原料,通过酯交换缩聚合法制备了聚醚型聚氨酯。确定工艺条件为:预缩聚合压力0.07 MPa,预缩聚合温度110℃,预缩聚合时间45 min;真空条件下缩聚合,缩聚合温度190℃,缩聚合时间110 min。根据各因素影响效应的主次关系,可控制产物特性黏度为75.17~128.56 cm~3/g,实现相对分子质量为(7.5~12.5)×10~4,可根据相对分子质量需求合成产物。将得到的聚醚型聚氨酯弹性体在170℃下熟化时间4 h后,产物特性黏度为126.78 cm3/g,拉伸强度为17.46 MPa,拉断伸长率为2 348%。     

钛酸四乙酯催化酯交换缩聚法合成聚醚型聚氨酯

以钛酸四乙酯(TET)为催化剂,聚四氢呋喃醚二醇(PTMG)和1,6-六亚甲基二氨基甲酸甲酯(HDC)为原料,1,4-丁二醇为扩链剂,酯交换缩聚合成了聚醚型聚氨酯(PEPU)弹性体。以二丁基氧化锡(DBTO)催化合成的PEPU为参考,通过红外光谱(FTIR)、凝胶色谱(GPC)、热重分析(TGA)、力学性能与光学性能测试表征TET的催化效果。通过一系列单因素实验探讨了缩聚温度、缩聚时间、预聚温度、预聚时间对PEPU特性黏度的影响规律。结果表明,TET比DBTO催化制得的PEPU热性能更好,力学性能更优。较佳的制备工艺为:预聚阶段温度为110℃,压力为0.070MPa,时间为20min;160℃下高真空缩聚110min.     

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。     

四氢呋喃均聚醚聚氨酯弹性体——影响PTMG-PU力学性能的因素

介绍四氢呋喃均聚醚（PTMG）聚氨酯弹性体的力学性能。讨论了化学结构因素对聚氨酯弹性体力学性能的影响,化学结构因素包括PTMG相对分子质量、二异氰酸酯、扩链剂、硬段质量分数、预聚体NCO基质量分数和化学交联等。结果表明：影响聚氨酯弹性体硬度和拉伸强度最大因素是二异氰酸酯类型和预聚体NCO基质量分数,影响聚氨酯弹性体扯断伸长率最大因素是PTMG相对分子质量和交联密度。     

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。     

扩链剂TX-2对PTMG/TDI体系PU弹性体力学性能的影响

以聚四氢呋喃均聚醚(PTMG)和甲苯二异氰酸酯(TDI-100)为原料合成聚氨酯预聚体,再分别与扩链剂TX-2、E300和二者混合物反应制备聚氨酯(PU)弹性体。研究了TX-2含量、预聚体NCO基含量、扩链系数、聚醚软段相对分子质量对弹性体力学性能的影响。结果表明,提高扩链剂中TX-2含量,胶液流动时间延长,PU弹性体的力学性能变化不大;预聚体NCO基质量分数增加,弹性体的硬度、300%定伸应力、拉伸强度和撕裂强度明显提高,拉断伸长率下降;当扩链系数增加时,弹性体的拉伸强度、300%定伸应力和拉断伸长率均明显提高,但当扩链系数1时,上述各项性能指标迅速降低;随着软段相对分子质量的增加,弹性体的硬度、300%定伸应力、拉伸强度和撕裂强度均下降,拉断伸长率和冲击弹性增加。     

微孔聚醚型聚氨酯弹性体的制备与力学性能研究

以聚氧化丙烯三醇、高活性聚醚聚合物多元醇(HPOP)、二醇扩链剂、水及催化剂等助剂的混合物作为A组分,以聚四氢呋喃二醇(PTMG)、纯MDI和液化MDI为原料合成的半预聚体作为B组分,A组分和B组分按异氰酸酯指数1.1混合,制备微孔聚氨酯弹性体。讨论了预聚体的NCO含量、纯MDI与液化MDI质量比、二醇扩链剂种类和HPOP/聚醚三醇质量比对微孔弹性体力学性能的影响。结果表明,当预聚体NCO含量和纯MDI的用量增加时,微孔弹性体的硬度和拉伸强度增加;微孔弹性体的硬度随HPOP和1,4-丁二醇用量的增加而增加;当HPOP/聚醚三醇质量比为50∶50时,微孔弹性体的拉伸强度和断裂伸长率最高。     

蓖麻油改性无溶剂型双组分聚氨酯复膜胶

以蓖麻油、苯酐和二甘醇等为原料,经酯化、缩聚后,合成了蓖麻油改性聚酯多元醇,并以此作为复膜胶的固化剂;以MDI-50(二苯基甲烷二异氰酸酯)、PPG-2000/PPG400(聚醚二元醇)为原料,合成了端-NCO基聚氨酯(PU)预聚体,并以此作为复膜胶的主剂;将主剂和固化剂按一定比例混合后,制得无溶剂型双组分PU复膜胶。研究结果表明:当反应温度为45℃、反应时间为3 h和w(-NCO)=18%时,主剂的黏度、流动性相对最好;当双组分中n(-NCO)∶n(-OH)=1.9∶1、固化温度为50℃、固化时间为24 h和w(蓖麻油)=28.3%时,复膜胶的粘接性能相对最好,并且接近于进口同类产品。     

用AROL-4200制备聚氨酯弹性体

该实验以低单聚醚(ARCOL-4200)为多元醇软段制备聚氨酯弹性体。实验考察了ARCOL-4200制备的预聚体的粘度,并就几项物理性能指标同PTMG和聚酯型聚氨酯弹性体进行了对比。     

聚碳酸酯二醇/蓖麻油基聚氨酯(脲)弹性体的制备及性能

以蓖麻油和聚碳酸酯二醇(PCDL)为共混软段,分别以1,4-丁二醇(BDO)和3,5-二甲硫基-2,4-二胺基甲苯(DMTDA)为扩链剂,用预聚体法合成出一系列聚氨酯(PU)和聚氨酯脲(PUU)弹性体,考察了异氰酸基(NCO)含量和PCDL用量对弹性体力学性能的影响,并对弹性体的热性能进行了分析。结果表明,随着预聚体中NCO含量的增加,PU、PUU弹性体的硬度和强度逐渐上升,当NCO质量分数为8%时,弹性体的拉伸强度最高,而扯断伸长率呈单调下降趋势;随着PCDL用量的增加,弹性体的拉伸强度先升高后下降,扯断伸长率和永久变形逐渐增加;用DMTDA为扩链剂制备的PUU比用BDO制备的PU具有更高的拉伸强度和撕裂强度;PCDL/蓖麻油基PUU的耐热性能优于纯蓖麻油基PUU,PUU的耐热性优于PU。     

水性聚氨酯热熔胶的制备及性能

以甲苯二异氰酸酯、聚己二酸-1,4-丁二醇酯(PBA)、聚环氧丙烷醚三醇(PPO)为主要单体,2,2-二羟甲基丙酸(DMPA)为羧基单体,1,4-丁二醇为扩链剂合成了聚氨酯预聚体,并以三乙胺为中和剂,进一步制备了阴离子水性聚氨酯乳液。考察了交联单体PPO含量对乳液及胶膜性能的影响。结果表明,n(PBA)∶n(PPO)=9∶1时,乳液稳定性好,聚氨酯膜的拉伸强度为44.18 MPa,断裂伸长率为742.94%,其热分解温度为239℃,对皮革的黏接强度高于皮革的内聚强度,对不锈钢的黏接剪切强度为14.76 MPa。     

端羟基聚丁二烯／聚醚型聚氨酯弹性体的合成与性能

将端羟基聚丁二烯(HTPB)、聚四氢呋喃(PTMG)、二苯甲烷二异氰酸酯和1,4-丁二醇反应制备了聚氨酯弹性体。研究了多元醇质量比、制备方法对弹性体力学性能的影响。实验数据表明,各种方法制备出的聚氨酯弹性体的拉伸和撕裂性能均随HTPB／PTMG质量比增高直线下降。随HTPB／PTMG质量比加大,预聚体法制备的聚氨酯弹性体的力学性能的下降幅度小于改进的一步法,改进的一步法小于原一步法。动态力学性能测试研究表明,HTPB／PTMG质量比的提高使聚氨酯弹性体动态内生热依次降低,微相分离程度减弱。     

HTBN/PTMG双软段聚氨酯弹性体的制备及力学性能研究

以甲苯二异氰酸酯(TDI)、端羟基聚丁二烯-丙烯腈共聚物(HTBN)、聚四氢呋喃醚二醇(PTMG)为主要原料,3,5-二甲硫基甲苯二胺(DMTDA)为扩连剂,采用浇铸法制备了聚氨酯弹性体。研究了聚氨酯预聚体中NCO含量、HTBN/PTMG质量比、PTMG相对分子质量和改变扩链剂用量以及热处理时间对聚氨酯弹性体力学性能的影响。结果表明,低相对分子质量PTMG和高热处理温度有利于提高聚氨酯弹性体的力学性能,当聚氨酯预聚体中HTBN/PTMG的质量比为50∶50、NCO质量分数为5.98%、NCO/NH2摩尔比为1.20、115℃下热处理2 h时,聚氨酯弹性体的力学性能最佳。     

基于MDI浇注型聚氨酯弹性体密封材料的研制

采用预聚体法以四氢呋喃均聚醚（PTMG）、4,4′-二苯基甲烷二异氰酸酯（MDI）和1,4-丁二醇（BDO）或三羟甲基丙烷（TMP）与BDO混合的扩链剂合成了聚氨酯（PU）弹性体。研究了软段相对分子质量、预聚体NCO基质量分数和扩链剂的用量对聚氨酯弹性体力学性能的影响。实验结果表明：在硬度相同时,PTMG相对分子质量为2000聚氨酯弹性体的撕裂强度、拉断伸长率和冲击弹性高。PU弹性体硬度、撕裂强度和定伸应力随预聚体NCO基相对质量分数增加而增加。用少量三元醇交联的弹性体与完全用二元醇扩链的弹性体相比,定伸应力高,永久变形好。     

减震降噪用聚氨酯弹性体材料的性能

在预聚中间体组分为聚四氢呋喃醚二醇(PTMG)/4,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯(其NCO的质量分数为15％～ 20％)、扩链剂组分为PTMG/1,4-丁二醇(BDO)的条件下,采用半预聚体法,通过调节PTMG/BDO的平均分子量,合成出一系列邵尔A硬度为60～ 85的聚醚型聚氨酯弹性体,对其力学性能、耐水性以及动态力学性能进行了研究,并与同硬度的橡胶材料进行了比较.结果表明,随着PTMG/BDO平均分子量的逐渐减小,聚氨酯弹性体的邵尔A硬度、拉伸强度、定伸应力和撕裂强度逐渐提高,扯断伸长率逐渐降低,回弹性变化较小.所合成的聚氨酯弹性体使用的频率范围较橡胶材料宽,随频率变化的动态力学性能优于橡胶,且具有很好的耐水性.在频率为0.1～100.0 Hz时,无论是拉伸模式还是压缩模式,邵尔A硬度为70 ～80的聚氨酯弹性体均表现出很好的动态力学性能;在拉伸温度为35-160℃时,邵尔A硬度为70～85的聚氨酯弹性体动态力学性能好,使用温度范围较宽.     

酯交换缩聚法合成高摩尔质量聚醚型聚氨酯的合成工艺与表征

采用酯交换缩聚法,以聚四氢呋喃醚二醇(PTMEG)和1,6-六亚甲基二氨基甲酸甲酯(HDU)为原料,二丁基氧化锡为催化剂制备热塑性聚醚型聚氨酯(EU)弹性体。用红外光谱(IR)、凝胶渗透色谱(GPC)、热重分析(TGA)、力学性能测试等表征合成聚合物的性能。通过一系列单因素实验探讨了原料配比、预聚温度、缩聚温度等对EU弹性体特性黏数的影响规律。最佳制备工艺为:预聚阶段,分段变温80℃(0.5 h)→90℃(0.5 h)→100℃(0.5 h),压力为2.6 k Pa(1 h)→1.4 k Pa(0.5 h);缩聚阶段:温度为185℃,压力为0.2 k Pa,时间为1.75 h。制得特性黏数为1.553 d L/g、数均摩尔质量为87 079 g/mol的EU弹性体。其邵尓A硬度为68,拉伸强度为4.393 MPa,断裂伸长率为1 325.96%。     

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。     

基于四氢呋喃聚醚聚氨酯弹性体力学性能的研究

以四氢呋喃聚醚（PTMG）、二异氰酸酯（TDI、或MDI）和扩链剂（MOCA、或BDO）为原料,制备了浇注型和热塑型聚氨酯弹性体。研究了预聚体的NCO基质量份、PTMG的分子量和硬段质量份数对PU弹性体力学性能的影响。结果表明：PU弹性体的硬度和模量随NCO含量和硬段质量份数增加而增加。逐渐提高PTMG的分子量,PU弹性 的拉伸强度降低,而拉断伸长率增加。2000分子量的PTMG－PU弹性体的冲击弹性比1000分子量的PTMG－PU好。