聚氨酯/三聚氰胺甲醛树脂互穿网络硬质泡沫性能的研究

采用分步IPN法合成了一系列聚氨酯/三聚氰胺甲醛树脂互穿网络硬质泡沫,并通过表观密度、压缩强度、弯曲强度、阻燃性能和泡孔结构对其进行了表征。结果表明：随着聚氨酯的加入,泡沫塑料的表观密度降低,并有效提高泡沫塑料的力学性能。但在加入20%的聚氨酯之后,力学性能增加不明显,且泡沫塑料从高难燃材料、难燃材料,向易燃材料转变。     

聚氨酯硬质泡沫塑料在保温工程中的应用

本文介绍厂新型合成保温材料聚氯酯硬质泡沫塑料反应生成机理、主要原料配方、技术生能、施工方法、国内外应用及节能情况。通常将含有氨基甲酸酯基(—O CONH—)为特征链节的高分子聚合物称为聚氨酯。以聚氨酯硬质泡沫塑料做保温材枓,由于其容重轻,导热系数低,强度高,吸水、吸湿率小,对酸、碱等介质化学性能稳定及成型工艺简单等优点,近年来得以推广、使用。做为保温材料,它的导热系数约为软木的二分之一。这是因为硬质泡沫塑料中充满封闭的小孔,这些小孔中充满了二氧化碳(—N CO—与H_2O反应发泡时的生成物)和氟氯烷(当采用卤烷作发泡剂时),二氧化碳和卤烷的导热系数均比空气低,其导热率的比为:空气:二氧化碳:三氟三氯乙烷=1:0.61:0.35聚氨酯硬质泡沫塑料的容重低,一般为15～60公斤/米~3。而它的力学性质取决于原料配方,特别是与容重有关。随着单位体积重量的增加,抗压强度、抗弯强度及弹性模量都增加。一般其连续使用温度不应超过100℃,但其耐低温性能好,可达-165℃,所以它又是较理想的保冷材料。聚氨酯硬质泡沫塑料体积吸水率一般小于1～2%,而且有良好的尺寸稳定性和化学稳定性。为改进其抗火性一般加入含卤族、含硫化合物或金属氯化物等抗火剂,增加其抗燃性。但随时间延续,其抗燃性将降低,而且抗火剂量的增加会使其力学性质变差。近年来,国外在研制聚氨酯硬质泡沫塑料时,通过改变配方成份,不加抗火剂制备了耐燃的聚氨酯硬质泡沫塑料,同时把其连续使用温度提高到+150℃。     

秸秆纤维对硬泡聚氨酯性能影响的研究

研究了秸秆纤维的掺量对硬质聚氨酯的力学性能和导热系数的影响,通过对硬质聚氨酯泡沫塑料（RPUF）制备原理的研究,对其工艺进行优化,并对秸秆纤维和聚氨酯作用机理进行了深入探讨.     

含PLA-PEG-PLA三嵌段共聚物的 可降解聚氨酯的合成及表征

用聚乙二醇（PEG）和左旋丙交酯（L－LA）合成了不同比例的聚乳酸－聚乙二醇三嵌段共聚物（PLA-PEG-PLA）,通过傅立叶变换红外光谱分析（FTIR）和核磁共振(1H NMR)测试分析了所得嵌段共聚物的结构。并以此嵌段共聚物为软段,用溶液法和六亚甲基二异氰酸酯（HDI）和扩链剂（BDO）以不同的比例合成了一系列聚氨酯,通过傅立叶变换红外光谱分析（FTIR）和差动量热扫描分析（DSC）表征聚氨酯结构。对此聚氨酯在37 ℃的PBS缓冲溶液（pH＝7.4）中进行模拟体内环境的降解测试,通过失重率来评价聚氨酯的降解速率,结果表明降解速度与软硬段比例,共聚物中PEG/PLA的比例有关。并且实验表明此材料不会引起红细胞发生溶血。因此这种新型可降解聚氨酯材料可以根据各组分以及组分比例来调整聚合物的降解速率,此材料将在组织工程支架以及药物缓释载体领域有广阔的应用前景。     

有机硅改性聚氨酯泡沫的制备及其性能研究

采用聚醚多元醇、多异氰酸酯、发泡剂、羟基硅油(PDMS)制备了有机硅改性聚氨酯泡沫材料。研究了羟基硅油的质量分数分别为0%、5%、10%、15%、20%时聚氨酯泡沫材料的性能,并在此基础上探讨了可膨胀石墨(EG)、聚磷酸铵(APP)在不同配比下材料的阻燃性能。结果表明,在添加质量分数为10%的羟基硅油时,聚氨酯泡沫材料的综合性能最好。此时失重50%的分解温度比纯RPUF上升10.7%,且最高分解速率降低了27.3%。随着羟基硅油用量的增加,改性聚氨酯泡沫材料的压缩强度和密度也随之增加,导热系数变化不大。在APP与EG配比为3∶7时,材料的氧指数为32.4,阻燃性能优异。     

组合聚醚型聚氨酯泡沫塑料的动态力学性能分析

采用动态机械分析(DMA)仪。测试组合聚醚型聚氨酯泡沫塑料在不同温度、不同频率下的动态力学参数。结果显示：采用的频率越高，泡沫塑料的密度越大，存储模量越大，损耗角正切loss tangent(tan δ)出现峰值对应的温度相应滞后。这说明高密度的聚氨酯泡沫塑料能在更宽的温度范围内保持刚性，具有更好的抗变形能力。     

无甲醛封端型水性聚氨酯整理剂的合成工艺

采用封端法,以聚醚二元醇（F6）、异佛尔酮二异氰酸酯（IPDI）等为主要原料,以亚硫酸氢钠为封闭剂制备封端型水性聚氨酯（WPU）．通过探讨异氰酸酯指数（R值）、预聚温度、预聚时间、封端剂、封端温度和封端时间等多种因素对封端型水性聚氨酯的影响,得到了合成封端型水性聚氨酯的最佳工艺：抽真空脱水温度130°左右,2h;预聚反应65°,3h;R值2．0;封端温度0～5℃;封端系数2．0;封端时间3min．     

组合聚醚型聚氨酯泡沫塑料的动态力学性能分析

采用动态机械分析(DMA)仪,测试组合聚醚型聚氨酯泡沫塑料在不同温度、不同频率下的动态力学参数.结果显示:采用的频率越高,泡沫塑料的密度越大,存储模量越大,损耗角正切loss tangent(tan δ)出现峰值对应的温度相应滞后.这说明高密度的聚氨酯泡沫塑料能在更宽的温度范围内保持刚性,具有更好的抗变形能力.     

蓖麻油基水性聚氨酯的合成及性能

采用蓖麻油（C．O．）、甲苯二异氰酸酯（TDI）和二羟甲基丙酸（DMPA）反应合成了水性聚氨酯（WPU）分散体,研究了n（-NCO）／n（-OH）、DMPA含量对聚氨酯乳液及涂膜性能的影响．实验表明：当n（一NCO）／n（0H）为2．2：1,DMPA添加量为7．0％,反应温度为70℃,乳化温度为30℃时合成的水性聚氨酯涂料具有优良的成膜性、较高的硬度、良好的柔韧性和较好的疏水性．     

过氧化二异丙苯的热动力学研究

采用同步热分析仪测定在不同升温速率下过氧二异丙苯(DCP)的热流和热失重数据,通过相关模型确定DCP的热动力学参数.热流曲线表明DCP先熔融再分解,熔点为39.5℃,吸热焓为110 J/g,放热峰温为165℃,分解热焓500 J/g;随着升温速率的增加,热分解温度参数出现热延滞,放热峰断面扩大;采用 Borchardt-Daniels方法确定DCP的活化能为140 kJ/mol,反应级数为1.热重曲线表明DCP为一阶段热失重,失重峰峰温为170℃,失重率近90%;随着升温速率的增加,热失重温度参数出现延滞,但失重率降低;采用非模型动力学方法确定DCP在转化率为0.3～0.9之间的表观活化能接近,其均值为102.8 kJ/mol.     

聚氨酯泡沫材料的高温蠕变特性

在不同温度、应力条件下对聚氨酯泡沫进行蠕变实验研究,用Modified Time Harding模型对获得的蠕变 时间关系曲线拟合,得到高温条件下聚氨酯泡沫的蠕变本构方程。将拟合的模型及实验测得的稳态阶段的蠕变速率进行比较,发现聚氨酯高分子材料的蠕变特性与温度、应力水平有着重要的联系。随着温度的升高,应力水平的提高,材料的蠕变行为更加显著。高温蠕变曲线分为两个阶段：第一阶段,蠕变速率较大,且随着时间的增长,蠕变速率逐渐下降;第二个阶段,蠕变速率较小,且基本保持恒定。Modified Time Harding模型能够较好地预测聚氨酯材料在高温条件下的蠕变速率。     

软质聚氨酯泡沫热释放抑制策略综述

软质聚氨酯泡沫被广泛用作飞机、汽车座椅的坐垫,以及家具的垫材等,然而其较低的分解温度、较高的碳氢含量和开孔率,使其易燃性强、火灾威胁大,一旦燃烧,热释放速率极高,难以同时实现对其火焰蔓延和热释放的抑制。本文详细综述了软质聚氨酯泡沫的燃烧分解规律、气相阻燃、凝聚相阻燃和涂层阻燃策略,并深入分析了3种阻燃策略的作用机理及其抑制火焰蔓延和热释放的贡献,最后从聚氨酯结构改性和表面处理的角度对阻燃软质聚氨酯泡沫的可持续发展方向提出了展望。     

邻溴苯酚在高温碱水中的脱溴和降解动力学研究

利用间歇反应器研究了邻溴苯酚在250℃～350℃高温液态水中的降解行为,探讨了脱溴效率的影响因素和降解反应动力学。结果表明：升高温度和添加碱性物质能显著提高脱溴率;邻溴苯酚在0.1mol/L碳酸钠溶液中的降解符合表观一级反应动力学规律。GC-MS分析结果表明邻溴苯酚在高温碱水中降解的主要产物为苯酚和邻苯二酚,并由此推测出降解途径。     

Properties of water blown rigid polyurethane foams with different functionality

Water blown rigid polyurethane foams with different functionality were prepared. The physical properties of rigid foams were measured with rotational viscometer （NDJ-1 ）, universal testing machine （Instron3365）, scanning electron microscope （SEM） and differential scanning calorimeter （DSC）. The results show that the viscosity of polyether polyol increases exponentially from 62 mPa s to 6 000 mPa s with the increase of functionality from 2 to 5.6, respectively. The overall density of foam increases slightly from 31.7 kg/m^3 to 37.4 kg/m^3 with increasing functionality while core density exhibited little difference. Compressive strength of foam shows the similar behavior with density except for 2-functional sample. At the same time, dimensional stability becomes better with increasing functionality except for 5.6-functional foam that has worse stability than 4.8-functional foam. From the SEM results, the functionality is not an important factor in determining distribution of cell size of foam. According to the results of thermal analysis, the glass transition temperature （T） shifts to a higher temperature from 128.9 ℃ to 166.3 ℃ for the 2 to 5.6 functional foam, respectively.     

物理再生PUF法制备聚氨酯保温材料

采用物理再生废旧聚氨酯泡沫法制备保温材料。考察废泡粉含量对保温性能和泡体密度的影响,结果表明均呈现出非线性变化。通过对废泡粉含量为12％的泡沫进行热稳定分析,表明失重归结为发生吸附脱附、少量残存原料的完全反应、聚氨酯分解等。热碱老化试验结果表明,随着废泡粉含量的增大,耐碱性能也降低。     

固化剂三(2-羟乙基)异氰脲酸酯对聚氨酯弹性体性能的影响

以三(2-羟乙基)异氰脲酸酯(THEIC)为固化剂,用异氰脲酸酯(IS)环合成改性聚氨酯弹性体(PUE)。通过改变PUE链段中IS环的含量,考察其对PUE的热稳定性、力学性能和耐溶剂性的影响。结果表明,引入IS环后,PUE的耐热性能有提高;IS改性的PUE的内耗峰比未改性的窄,峰位由10℃移到-10℃,且内耗峰值增大(tanδ由0.28增大到0.46),玻璃化温度降低,而阻尼性能得到提高;引入IS环的PUE的硬度和其它力学性能比未改性的PUE有所降低;随着固化剂中THEIC用量的增加,PUE的溶胀率增大,即IS改性PUE的耐溶剂性变差。     

废旧冰箱保温材料热解气体的红外光谱研究

采用热重-红外光谱联用技术分析了废旧冰箱保温材料在加热速率20℃／min条件下、40-850℃范围内的热失重行为、气体产物组成和释放规律。结果表明：物料热解气体释放强度变化与热失重变化趋势基本一致;热解产物含有C02、氟氯烃、CFC．11、H20、醇类、烃类、CO、羰基化合物、胺类化合物及芳香族化合物等物质。其中CO2在260—480℃的主热解阶段大量释放;发泡剂CFC．11集中在135—270℃析出：CH4主要在350—700℃的温度区间析出;CO在520℃附近形成最大吸收峰。热解气体中还检测到少量NH3和HCN,是原料组成聚氨酯结构中的氮元素热解所致。     

Numerical Predictions of the Effective Thermal Conductivity of the Rigid Polyurethane Foam

A reconstruction method is proposed for the polyurethane foam and then a complete numerical method is developed to predict the effective thermal conductivity of the polyurethane foam. The finite volume method is applied to solve the 2D heterogeneous pure conduction. The lattice Boltzmann method is adopted to solve the 1D homogenous radiative transfer equation rather than Rosseland approximation equation. The lattice Boltzmann method is then adopted to solve 1D homogeneous conduction-radiation energy transport equation considering the combined effect of conduction and radiation. To validate the accuracy of the present method, the hot disk method is adopted to measure the effective thermal conductivity of the polyurethane foams at different temperature. The numerical results agree well with the experimental data. Then, the influences of temperature, porosity and cell size on the effective thermal conductivity of the polyurethane foam are investigated. The results show that the effective thermal conductivity of the polyurethane foams increases with temperature; and the effective thermal conductivity of the polyurethane foams decreases with increasing porosity while increases with the cell size.     

热塑性弹性体微观结构和裂解历程的裂解气相色谱 /质谱研究

用裂解气相色谱法和裂解气相色谱 /质谱法研究聚酯聚醚多嵌段共聚物的微观结构 .裂解气相色谱法用于研究多嵌段共聚物的F t曲线 ,用裂解气相色谱 /质谱法分离并鉴定裂解产物 .DTA实验用于辅助考察热分解温度 .结果表明 ,弹性体样品开始热解的温度大约为 30 0℃ ,550℃时样品几乎全部裂解 .由于分子结构中较弱化学键的断裂 ,样品受热时产生大量的裂解碎片 .证实了弹性体的微观结构 ,推导了共聚物的裂解机理 .     

环氧树脂改性聚氨酯羟基组分的合成及应用

为提高发泡聚氨酯材料的界面粘接性能,利用二乙醇胺与环氧树脂反应合成端羟基环氧树脂,再将其涂敷于发泡模具的内表面,加入聚氨酯羟基组分并与稍过量的异氰酸酯组分混合均匀后发泡成型,制得环氧树脂改性聚氨酯泡沫材料.研究了合成反应的温度、时间、配比以及反应动力学方程.红外光谱分析结果显示产物的环氧基特征吸收峰消失,且羟基特征吸收峰增强变宽,说明环氧基参与了反应并生成了端羟基环氧树脂.性能测试实验的结果表明:环氧树脂改性聚氨酯具有凝胶、固化快等特点,环氧树脂链段的引入可以将聚氨酯发泡材料的界面粘接强度提高约57％.