基于DMA的聚脲和半聚脲涂层性能研究

以六亚甲基二异氰酸酯三聚体,聚天冬氨酸酯、胺类扩链剂和聚醚多元醇为主要原料制备了聚脲(PUA)和半聚脲(PUR)两种涂层,采用动态热力学分析(DMA)对比了两涂层的动态力学性能、热性能,并预测了不同频率下涂层的储能模量和阻尼性能。结果表明:PUA的储能模量较PUR大,两者数值相差约1.5倍。PUA和PUR的玻璃化温度分别为105℃和30℃,PUA涂层具有更好的耐热性能。PUA涂层在10~(-5)~10~(13) Hz表现出良好的阻尼性能(tanδ峰值达1.25),PUR在1~10~9 Hz频率下阻尼性能良好(tanδ峰值达0.8)。PUA的可用频率范围宽、损耗因子峰值大,阻尼效果好。     

DOPO超分子作用硅橡胶阻尼材料多参数动态力学性能研究

将9,10-二氢--9氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物(DOPO)接入多乙烯基硅油制得含DOPO的多乙烯基硅油,并用于白炭黑的改性。以苯基硅橡胶为基料,添加改性白炭黑制得具有超分子作用的硅橡胶阻尼材料。研究了阻尼材料在温度、频率、振幅多参数环境下的动态力学性能。结果表明:在实验范围内,材料的储能模量随着频率的增加而提高,随着温度、振幅的增加而减小,储能模量变化范围为0. 214～1. 57MPa;损耗模量随着温度的增加而减小、随着频率的增加而提高、随着振幅的增加而先增后减,变化范围为0. 0194～0. 303 MPa,损耗模量最大值在233 K、100 Hz、30μm处;损耗因子随着温度的升高而减小,随着频率、振幅的增加而增大,变化范围为0. 0855～0. 416。材料的储能模量及损耗模量在低温(280 K)、低振幅(50μm)、低频率(20 Hz)环境下变化幅度较大,且均在温度、频率、振幅增长后逐渐趋于稳定。     

有机硅和环氧树脂改性聚脲的热性能及DMA分析

采用端异氰酸基改性硅油和环氧树脂改性二乙基甲苯二胺改性聚脲,通过热失重及动态热力学分析研究了材料的热性能,力学性能及阻尼性能。结果表明:引入有机硅及环氧树脂的聚脲涂层的耐热性能显著提高,其初始分解温度T_(10)由288.1℃提升至330.1℃,失重50%的温度T_(50)由368℃提升至410.5℃,玻璃化温度T_g由10℃提升至58℃,其温域为25~82℃,tanδ峰值0.68。40℃下改性涂层在10~(-5)~10~2频率具有良好的阻尼性能。     

高硅氧纤维增强防爆聚脲的研究

为了制备高硅氧纤维增强聚脲,采用聚四氢呋喃多元醇与异氰酸酯反应制备A组分;采用不同添加量、不同长度的高硅氧纤维制备B组分。研究表明,采用硅烷偶联剂KH-550进行表面处理的高硅氧纤维制备的聚脲界面结合良好;随着高硅氧纤维添加量的增加,聚脲的拉伸强度、撕裂强度先上升后下降,储能模量出现上升,损耗模量向高温方向移动;随着高硅氧纤维长度的增加,聚脲拉伸强度先上升后下降,撕裂强度、储能模量出现上升,损耗模量向高温方向移动。     

相对分子质量及其分布对烯烃共聚物动态流变性能的影响

通过对一系列具有不同相对分子质量和相对分子质量分布的乙烯/α-烯烃（丁烯和己烯）共聚物的动态流变行为测试,研究了相对分子质量及其分布（即多分散性）对储能模量与频率、损耗模量与频率以及储能模量与损耗模量在低频区的关系曲线斜率的影响规律。结果表明：储能模量、损耗模量与频率以及储能模量与损耗模量的关系曲线的斜率不仅均低于理想的单分散体系,而且均随着相对分子质量或相对分子质量分布的增加而降低。     

黏合剂结构对胶片及推进剂力学性能的影响

为了阐明黏合剂结构对推进剂力学性能的影响,采用动态力学和单项拉伸试验方法,研究了几种典型聚酯聚醚黏合剂结构对推进剂力学性能的影响。结果表明,在不含增塑剂情况下,聚四氢呋喃(PTHF)胶片具有更高的伸长率,聚己内酯-四氢呋喃嵌段聚酯醚(HTCE)和聚己内酯(PCL)具有更高的强度;PCL、HTCE和PTHF胶片的储能模量(E′)和损耗模量(E″)依次降低,其玻璃化转变温度(T_g)分别为-43.94、-61.99和-66.98℃。增塑剂降低了链段解冻运动过程中的内耗阻力,使胶片的玻璃化温度大幅降低,PTHF、PCL和HTCE的T_g分别为-67.66、-72.27和-77.10℃,PCL的储能模量和损耗模量最高,PTHF储能模量大于HTCE、HTCE和PCL胶片的力学性能优于PTHF。推进剂的T_g由高到低顺序为PTHF、PCL、HTCE,分别为-55.27、-56.16和-57.91℃;PTHF的储能模量最大,在低温下抗冲击性能和韧性最差;HTCE推进剂的储能模量和损耗模量最低,黏合剂体系的弹性较好、损耗较低;PCL的储能模量、损耗模量和内耗峰面积均较高,在宽温度范围内的刚性和冲击韧性较好。     

PC/PET共混物的非晶相取向与动态黏弹性能研究

通过广角X射线衍射(WAXD)和动态力学性能(DMA)测试研究了130℃高温拉伸聚碳酸酯/聚对苯二甲酸乙二醇酯(PC/PET)合金的非晶相分子取向与黏弹性的关系。从微观结构决定宏观性能的观点出发,验证了聚合物制品取向态与储能模量、损耗模量之间的关系。根据DMA温度扫描模式下储能模量和损耗模量曲线的物理意义,分别提取共混试样玻璃态时储能模量平台区的末端和高弹态时损耗模量峰值作为与取向比较的参考值。获得的动态黏弹性的取向依赖关系与纯PC试样进行了比较,均近似符合e指数规律。储能模量随非晶区域分子取向的增加而提高,且随着PET用量的增加,储能模量增速降低。损耗模量与取向也显示出相似的递增关系,却并未明显受到PET用量的影响。由此结果讨论了富含PC的共混试样中非晶区域分子取向对黏弹性能影响的机理,以及不同PET用量对分子取向行为的影响。实验通过对不同取向态的对比,近似获得了取向结构发展中结构性能的动态联系。为研究和控制PC/PET合金性能,进一步了解PC分子取向的机理提供了新思路。     

聚氨酯阻尼材料及其约束阻尼结构动态性能

分别采用聚己二酸新戊二醇酯–2,4-甲苯二异氰酸酯(TDI)–3,3′-二氯-4,4′-二氨基二苯甲烷(MOCA),聚己二酸新戊二醇酯–异弗尔酮二异氰酸酯(IPDI)–MOCA,聚丁二酸1115酯酯–TDI–MOCA体系合成3种聚氨酯阻尼材料——PU–1,PU–2,PU–3,并制备了3种四片型约束阻尼结构,进行动态性能试验,考察了加载频率、激励振幅、试验温度对约束阻尼结构的水平等效刚度、等效阻尼比的影响。结果表明,3种聚氨酯阻尼材料的损耗因子(tanδ)峰值均在0.8以上,其中PU–3的最高,为1.04,tanδ0.3的有效阻尼温域都在60℃以上;随激励振幅和试验温度的上升,3种聚氨酯约束阻尼结构的水平等效刚度均下降,随加载频率的增加,PU–2体系的水平等效刚度升高,而其它两种体系均下降;随激励振幅的上升,PU–2体系的等效阻尼比基本不变,而其它两种体系均先升高后下降,在试验温度范围内3种约束阻尼结构的等效阻尼比均在0.20以上。综合分析,以聚丁二酸1115酯酯–TDI–MOCA合成的聚氨酯阻尼材料及其约束阻尼结构综合性能最优。     

酚醛树脂改性聚氨酯/聚脲涂料的制备及其性能研究

通过二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI50)与聚醚多元醇(1000D)合成异氰酸酯基封端聚醚多元醇预聚体(A组分),再与含有聚醚多元醇、端氨基聚醚、酚醛树脂和扩链剂的R组分反应,制备酚醛树脂改性聚氨酯/聚脲涂料。对其凝胶时间、表干时间、硬度、柔韧性、附着力及耐强酸性、耐强碱性、热性能和阻尼性能进行了测试。结果表明:当R组分中酚醛树脂含量为50%左右时,其涂膜拉伸强度由8.9 MPa提升至13.2 MPa,耐强酸性和阻尼性能得到提升,玻璃化转变温度由12 ℃提升至106 ℃;通过动态热机械分析仪预测了在较高频率下产物仍具有较高储能模量及损耗因子的变化趋势。     

封端聚羟基硬脂酸酯脂肪胺超分散剂的合成及其应用研究

通过缩聚反应制备聚12-羟基硬脂酸酯，将软脂酸、3-二甲氨基丙胺与聚12-羟基硬脂酸酯反应，生成封端聚羟基硬脂酸酯脂肪胺（HTPF）超分散剂。采用红外光谱、核磁共振氢谱对产物结构进行表征。通过沉降实验与扫描电镜分析HTPF对于炭黑的分散效果。将HTPF加入ABS/炭黑色母粒中，研究HTPF的用量对ABS/炭黑色母粒流变性能以及力学性能的影响。结果表明：相较纯色母粒，随着HTPF用量的增加，复合材料的损耗模量和储能模量逐渐降低，并且复合材料出现剪切变稀行为。随着HTPF用量的增加，复合材料的力学性能逐渐提升。当HTPF用量为40%时，复合材料的拉伸强度、冲击强度达到最大，为45.9 MPa和8.54 kJ/m2；当HTPF用量为50%时，复合材料的弯曲强度达到80.22 MPa。     

基于聚天冬氨酸酯的磺酸盐型聚脲分散体的成与表征

以马来酸二丁酯（DBM）和己二胺（HDA）为原料,通过Michael加成反应合成了天冬氨酸酯二聚物（AE）;AE与己二异氰酸酯（HDI）反应制得含末端仲胺和乙内酰脲环的聚天冬氨酸酯聚脲低聚物（PAE）;以N-〖DK〗(2-氨基乙基)-2-氨基乙磺酸钠（AAS）为亲水单体,PAE、异佛尔酮二异氰酸酯（IPDI）、乙二胺（EDA）为原料,采用丙酮法合成了磺酸盐型聚脲分散体（PUD）。采用FT-IR表征了AE和PAE的结构;聚脲分散体的ζ电位处于-48～-58 mV之间,具有良好的稳定性;随着亲水单体含量的增加,分散体黏度增加,平均粒径减小;TEM结果显示分散体胶粒为大小不一的球形结构,呈多元分布;拉伸实验表明聚脲分散体胶膜断裂伸长率大于450%;邵氏硬度在40～50之间;TGA显示其起始分解温度约为200℃,至450℃聚合物基本分解完毕。     

不同类型浸胶帘子线的动态力学性能对比

在频率为10 Hz、拉伸模式下,采用动态热机械分析(DMA)法研究了聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚己二酰戊二胺(PA 56)和聚己二酰己二胺(PA 66)3种类型浸胶帘子线的动态力学性能.结果表明:随着温度的升高,PA 56、PA 66帘子线的储能模量(E′)和损耗模量(E″)均呈降低的趋势,但PET帘子线的E′和...     

热塑性水胶体压敏胶力学性能与流变性能研究

本文主要讨论压敏胶橡胶组分的配比对胶体性能的影响。用动态流变仪测试了25℃压敏胶从低频到高频的储能模量(E’)、损耗模量(E’’)、损耗因子(tanδ),从微观上表征压敏胶的力学性能及其橡胶组分配比对性能的影响。结果表明,随着环烷油,液体橡胶,增粘树脂的增加,胶体在粘合频率(0.01~1HZ)下储能模量减小,初粘增大;随着低分子量聚异丁烯,增粘树脂的增加,胶体的剥离频率(100HZ)下损耗模量增大,剥离强度增大;随着增粘树脂、高分子量聚异丁烯的增加,粘度、内聚强度增加,持粘时间增加。     

PBS/PLA/滑石粉3D打印线材制备及熔融沉积成型工艺研究

以聚丁二酸丁二醇酯(PBS)为基体,滑石粉和聚乳酸(PLA)为改性剂,采用熔融挤出法制备了PBS/PLA/滑石粉三维 （3D）打印线材,并对其进行了熔融成型研究。通过分析结晶性能、流变性能、力学性能、断面形貌和打印效果对PBS/PLA/滑石粉体系进行了探究。结果表明,PLA的加入使PBS的结晶温度下降了5 ℃;随着PLA含量的增加,材料的复数黏度、储能模量和损耗模量均得到提高;而拉伸强度则随PLA含量的增加下降了1.71 MPa,缺口冲击强度下降了2.63 kJ/m2;PLA含量的增加使断面逐渐粗糙;在打印效果上复合材料的打印模型随PLA含量的增加而变得美观规整,当底板温度高于110 ℃时,打印制件的翘曲度较低,同时拉伸强度随着打印温度的升高而增加。     

不同温度下杜仲胶/天然橡胶共混硫化胶性能研究

将杜仲胶(EUG)与天然橡胶(NR)进行共混硫化,对EUG/NR共混硫化胶在不同温度下的力学性能和流变性能进行了研究。结果表明,在相同温度条件下,共混硫化胶的应力-应变曲线、抗拉强度和断裂伸长率都随着EUG含量的增加而下降;当EUG用量为10~30份时,抗拉强度和断裂伸长率较好。在不同温度下,共混硫化胶的抗拉强度、撕裂强度均随着温度的升高而逐渐降低;高温条件下,加入20~30份EUG时,断裂伸长率较高。在100℃以上且EUG用量较小时,EUG/NR共混胶的黏度、储能模量及损耗模量曲线呈上升趋势;在80℃以上且EUG用量超过30份时,随着EUG用量的增加,曲线呈下降趋势。     

联苯型液晶聚氨酯/环氧体系的动态力学性能

采用动态热力学分析方法(DMA),研究了联苯液晶聚氨酯(DLCP)/环氧树脂(E-51)固化体系的储能模量、损耗模量和力学损耗因子随温度的变化情况。在玻璃化转变温度(Tg)下,通过改变振动频率求出链段运动的活化能并探讨聚合物分子链段的运动情况。结果表明:DLCP可降低材料的内耗,提高材料的Tg。加入质量分数5%的DLCP,复合材料的储能模量可达2 700 MPa,Tg比纯树脂提高10～30℃。     

聚天冬氨酸酯聚脲弹性体在抗空蚀领域的应用研究

空蚀是水力机械和水工建筑的主要破坏形式之一。研制了一种聚天冬氨酸酯聚脲弹性体材料,制成涂层后,在空蚀模拟试验机上进行抗加速空蚀性能研究。结果表明：研制的聚天冬氨酸酯聚脲弹性体材料与改性环氧树脂材料和刚性聚天冬氨酸酯聚脲材料相比,具有更优异的抗空蚀性能,在水工领域具有广阔的应用前景。     

聚天冬氨酸酯聚脲的合成及其在地坪涂料中的应用

通过试验合成了聚天冬氨酸酯,并分析讨论了R结构、温度、水分含量、-NCO、软硬段含量对聚脲的影响,提供了聚天冬氨酸酯聚脲所制地坪涂料的参考配方和检测指标。     

浇注型PU的动态力学性能研究

试验研究浇注型PU的动态力学性能。结果表明，对于聚四氢呋哺醚二醇为预聚体体系．与采用二苯基甲烷二异氰酸酯和2，4-甲苯二异氰酸酯的PU相比，采用对苯二异氰酸酯的PU储能模量较大。损耗因子较小。适用于高动态载荷的场合；异氰酸酯和扩链剂相同时．与采用聚四氢呋哺醚二酵（相对分子质量为2000）的PU相比，采用聚己内酯二酵（相对分子质量为2000）的PU在0℃以下时储能模量较大．0℃以上时储能模量较小．损耗模量和损耗因子稍大。     

新一代喷涂聚脲路面标线涂料

简述了国内路标漆的发展概况,介绍了聚天冬氨酸酯聚脲路标漆的原理、配方及应用性能。针对目前国内各种路标漆的优缺点,将聚天冬氨酸酯聚脲路标漆与它们进行比较,发现聚天冬氨酸酯聚脲路标漆具有快干、耐磨、反光效果好、施工速度快、重涂性好等优点,特别适用于路面标线涂料的应用。