乙二醇对聚氨酯微孔弹性体工艺及性能的影响

聚氨酯微孔弹性体,由高活性聚醚多元醇、多异氰酸酯、醇类扩链剂、催化剂等高速混合,一次浇注成型,考察乙二醇用量对聚氨酯微孔弹性体工艺及性能的影响。结果表明,随着扩链剂乙二醇量的增加,聚合反应体系乳白时间和凝胶时间逐渐缩短,聚氨酯微孔弹性体材料密度略有增加,拉伸强度和硬度明显提高,断裂伸长率明显下降。     

硬段含量对聚氨酯脲弹性体力学性能的影响

以二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)与4,4′-双(仲丁基氨基)-二苯基甲烷为硬段、以聚氧化丙烯多元醇(PPG)为软段,采用半预聚法制备了一系列不同硬段含量的聚氨酯脲弹性体。通过静态力学性能测试、动态力学分析等研究手段,考察了硬段含量对聚氨酯脲弹性体力学性能及动态力学性能的影响。结果表明：40%～50%硬段含量弹性体的玻璃化转变温度(T_g)在室温附近(15～30℃),且具有较高的阻尼因子峰值(tanδ_max)、较宽的阻尼温域;随着硬段含量的升高,弹性体的拉伸强度、断裂伸长率逐渐升高,tanδ_max降低,T_g向高温方向移动。     

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。     

水分对聚氨酯微孔弹性体工艺性能及结构的影响

采用一步法制备聚氨酯微孔弹性体材料,考察了聚醚组分中水分对聚氨酯微孔弹性体工艺、性能及微观结构的影响。结果表明,随着聚醚组分中水分含量的增加,聚合反应乳白时间、凝胶时间延长;材料的硬度先略微升高,之后缓慢下降;材料的密度、挠曲模量、拉伸强度、断裂伸长率均是先缓慢下降,之后下降显著;材料的发泡趋势更加明显,泡孔数增多,泡孔间距缩短。     

硬段对混炼型聚氨酯弹性体性能的影响

以聚醚多元醇、不同种类的异氰酸酯及醇类扩链剂等为主要原料,采用预聚法工艺合成混炼型聚氨酯弹性体(MPUE)生胶,与各种橡胶助剂配合,采用橡胶加工方法进行混炼、硫化。通过改变MPUE中的硬段含量和异氰酸酯种类,探究硬段的结构对MPUE力学性能、低温柔顺性和耐老化性能的影响。结果表明,随着硬段含量的升高,MPUE的硬度和拉伸强度不断升高,断裂伸长率不断下降,玻璃化转变温度升高,耐老化性能提高;采用二苯基甲烷-4,4′-二异氰酸酯(MDI)合成的MPUE力学性能相对较好,采用4,4′-二环己基甲烷二异氰酸酯(HMDI)合成的MPUE具有较低的玻璃化转变温度,异氰酸酯种类对MPUE的耐老化性能无明显影响。     

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。     

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。     

PCDL/MDI型热塑性聚氨酯弹性体的制备与性能

以聚碳酸酯二醇(PCDL)、4,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)和1,4-丁二醇(BDO)为原料,通过两步法制备了硬段含量分别为31%,38%,44%的PCDL/MDI型热塑性聚氨酯(PUR-T)弹性体,并利用拉力试验机,邵氏硬度计,X射线衍射仪,维卡软化点测定仪,动态流变仪和偏光显微镜等测试表征手段,对PUR-T弹性体的力学性能、耐热变形性能、动态流变性能以及结晶等进行了研究。结果表明,随着硬段含量的增加,PUR-T弹性体的硬度、拉伸强度和定伸应力均逐渐增大,而断裂伸长率呈下降趋势,其中当硬段含量为44%时,PUR-T弹性体的邵氏A硬度为91,拉伸强度达到24.78 MPa,300%定伸应力为12.40 MPa,而断裂伸长率为558.62%;X射线衍射图中只有宽的漫散射峰,没有锐的结晶峰,表明PUR-T弹性体呈无定形状态;PUR-T弹性体的硬段含量为31%时,维卡软化温度为83℃,而PUR-T弹性体的硬段含量为44%时,维卡软化温度达到128℃,抗热变形能力显著提高;PUR-T弹性体的熔体复数黏度均随着角频率的增加而下降,表现为剪切变稀现象,材料为假塑性流体,并且PUR-T弹性体的储能模量均随着温度的升高而降低;经过热处理后,PUR-T弹性体均有球晶生成,且结晶能力随硬段含量的增加而提高。     

长压缩应力-应变平台的聚氨酯弹性体泡沫的研究

制备了具有长压缩应力-应变平台的聚氨酯弹性体泡沫(PUEF),研究了硬段含量、交联度以及密度等对PUEF压缩应力-应变性能、压缩应力松弛及拉伸性能的影响。结果表明,硬段含量及密度对PUEF压缩应力-应变性能的影响较大,而交联度对压缩应力松弛及拉伸性能的影响较大。在相同的原料体系下,随着硬段含量及密度的增加,PUEF的应变降低,应力增大,压缩应力松弛增大,断裂伸长率降低,拉伸强度增大;随着交联点的增加,PUEF的压缩应力松弛降低,断裂伸长率下降,拉伸强度下降。     

扩链剂对微孔聚氨酯弹性体性能的影响

选用聚醚多元醇PTMG2000、PTMG1000和二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)等原料,采用半预聚物法制备微孔聚氨酯弹性体,研究了扩链剂种类及配比对微孔聚氨酯弹性体性能的影响。结果表明,在PTMG/MDI体系中,乙二醇(EG)作扩链剂得到的微孔聚氨酯弹性体物理机械性能较为优异;当EG和三羟甲基丙烷(TMP)并用时,随着TMP含量增加,材料的拉伸强度、撕裂强度、定伸应力均呈现先增大后减小的趋势,而拉断伸长率逐渐降低,压缩永久变形减小,回弹性增大,发泡倍率降低,动静刚度比及损耗因子先减小后增大,材料的耐热性能先增大后减小。     

IPDI在透明聚氨酯弹性体中的应用研究

采用聚醚多元醇、异佛尔酮二异氰酸酯和1,4-丁二醇为原料,合成了透明聚氨酯弹性体。讨论了硬段含量、异氰酸酯指数及水分对透明聚氨酯弹性体性能的影响。结果表明:当硬段质量分数为40%时,制品邵A硬度为85,拉伸强度为12MPa,撕裂强度为25kN/m,伸长率为400%。     

聚氨酯微孔弹性体加速老化评估及使用寿命研究

以改性MDI和聚醚多元醇为基本原料制备聚氨酯微孔弹性体,通过50℃、70℃和90℃水热老化试验,分析在特定老化温度条件下,聚氨酯微孔弹性体力学性能随时间的变化情况。结果表明,聚氨酯微孔弹性体的拉伸强度、断裂伸长率、硬度和压缩静刚度等性能在水热老化试验前期有短时间增加,然后都随时间减小。在较高温度的水热老化试验中,材料的力学性能降低较快。筛选压缩静刚度作为表征材料老化过程的性能指标,利用阿伦尼乌斯方程建立使用温度与寿命之间的模型,推算聚氨酯弹性体材料使用寿命。     

E-100扩链的聚氨酯弹性体性能的研究

以不同相对分子质量的聚醚多元醇(PPG)、TDI和3,5-二乙基甲苯二胺(DETDA)为原料,采用溶剂法合成了聚氨酯(PU)弹性体,分别研究了溶剂种类、NCO含量、聚醚多元醇相对分子质量、扩链系数等对PU弹性体力学性能的影响。结果表明,二甲苯对PU弹性体性能影响最小;PU弹性体的硬度、定伸模量、拉伸强度和撕裂强度随聚醚多元醇的相对分子质量的升高而下降,冲击弹性、伸长率和永久变形随聚醚多元醇的相对分子质量的升高而上升;当预聚体NCO质量分数为6.30%、扩链系数为0.95时,PU弹性体的综合力学性能最佳。     

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。     

硬段对热塑性聚氨酯弹性体结构及性能的影响

以实验室自制聚己二酸乙二醇酯二醇PEA为软段,二苯基甲烷-4,4’二异氰酸酯(MDI)为硬段,分别采用乙二醇(EG、1,4-丁二醇)、BOD和1,6-己二醇、HG为扩链剂,经预聚体法合成了硬段不同的聚氨酯弹性体。研究了硬段结构和硬段含量对弹性体硬度及力学性能的影响。采用旋转流变仪研究了弹性体在降温条件下的非等温结晶过程。结果表明,当硬段含量相同时,BDO-TPU结晶性能最好,拉伸强度最大;HG-TPU断裂伸长率最好。在BDO-TPU体系中,随硬段含量增加,材料硬度和强度增加,伸长率减小;结晶起始温度逐渐增大,结晶性能增强。     

聚醚酯聚氨酯弹性体的制备与性能研究

以新型的聚醚酯多元醇(PEEP)为原料,制备了浇注型聚氨酯弹性体(PUE),并与聚醚或聚酯多元醇制备的PUE进行了分析比较.结果表明,提高预聚体中NCO基含量,聚醚酯PUE的硬度、强度和耐水解性能升高,伸长率和吸水率则下降;降低PEEP中醚键相对含量,PUE硬度和强度均升高.相同硬段含量下,聚醚酯PUE的力学性能优于聚...     

聚氨酯弹性体软段对其力学性能的影响

先用4, 4'–二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)与不同相对分子质量不同种类低聚物多元醇合成预聚体,再以1, 4–丁二醇(BDO)为扩链剂制备聚氨酯弹性体,考察了软段对聚氨酯弹性体力学性能的影响。结果表明:当预聚体NCO含量相同时,聚酯型聚氨酯弹性体的力学性能整体优于聚醚型的,随低聚物多元醇相对分子质量的增加,聚氨酯弹性体的硬度、300%定伸应力、拉伸强度和撕裂强度降低,拉断伸长率增加,扩链系数为1.00时聚氨酯弹性体的力学性能最好;随预聚体NCO含量增加,聚氨酯弹性体的硬度、300%定伸应力、拉伸强度和撕裂强度提高,拉断伸长率下降。     

硬段结构对IPDI型聚氨酯弹性体结构与性能的影响

采用预聚体法合成了以异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、聚醚多元醇等为主要原料,1,4-丁二醇(BDO)、三羟甲基丙烷(TMP)、1,2-丙二醇(PDO)、三异丙醇胺(TIPA)为扩链交联剂的聚氨酯弹性体PUE,讨论了扩链交联剂对弹性体拉伸强度、断裂伸长率、硬度、损耗因子、微相分离、吸水率等性能的影响规律。结果表明:随R值增加,PUE硬度增加,交联密度越大,分子规整性越高,硬度越大;相同R值下,不同硬段结构的PUE储能模量E’和tanδ变化趋势一致,Tg(SS)几乎不变,但tanδmax变化较大;相同R值下,交联密度越大,硬段链段规整性越高,内聚能越大,拉伸强度越大,吸水率越低,断裂伸长率越小,微相分离程度越大。     

不同原料对合成PUR弹性体性能的影响

采用相同官能度、不同分子量的聚醚多元醇和甲苯二异氰酸酯(TD I)及扩链剂反应合成了系列聚氨酯(PUR)弹性体,同时对所合成的PUR弹性体进行了表征。结果表明,聚醚多元醇的相对分子质量对PUR弹性体的性能有较大影响,相对分子质量越大,柔性链段含量就越多,弹性体的拉伸强度、断裂强度和硬度就减小,断裂伸长率则相对提高。同时也进一步证明了软硬链段之间的均匀分布和较强的相互作用更有利于弹性体力学性能的提高。     

空心玻璃微珠对MDI体系聚氨酯弹性体性能的影响

以聚醚多元醇CHE-330N、CHP-2045和异氰酸酯MDI为原料,空心玻璃微珠为填充剂,采用一步法制备聚氨酯弹性体,改变玻璃微珠种类及用量,研究其对弹性体性能的影响。结果表明:空心玻璃微珠明显改善了聚氨酯弹性体的动态热机械性能,但也在一定程度上降低了材料的力学性能和电阻率,当玻璃微珠用量为2%时,S60试样的拉伸强度、断裂伸长率和弹性较高,动静刚度比降到1.75,介质损耗因数降到1.2,动态热机械性能改善最为明显,综合性能最好;随着空心玻璃微珠S60用量的增加,材料的拉伸强度、撕裂强度、断裂伸长率和电阻率呈现下降趋势,动静刚度比和介质损耗因数逐渐减小,动态热机械性能明显改善;当S60用量为2%时,试样的综合性能较好。