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。     

PTMG体系聚醚型聚氨酯弹性体的力学性能研究

选用MDI体系,采用半预聚法合成了聚醚型聚氨酯弹性体;研究了组分A和组分B中不同多元醇配用、不同扩链剂配用和扩链系数对弹性体力学性能的影响。结果表明,组分B中多元醇PTMG2000/多元醇330N配比为75/25时,弹性体拉伸强度和硬度均较高;当配比为40/60时,弹性体冲击弹性较好。组分A中多元醇PTMG2000/多元醇330N/多元醇PTMG1000配比为70/15/15时,弹性体拉伸强度、撕裂强度和拉断伸长率均较高,力学性能较好;当多元醇PTMG2000/多元醇330N配比为70/30时,弹性体冲击弹性较高。扩链剂BDO/扩链剂TMP配比为8/1时,弹性体综合力学性能和冲击弹性均较优异。扩链系数为0.95时,弹性体力学强度和冲击弹性均优,定伸应力和硬度相对较低。     

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。     

聚脲型道路标线涂料的研制

以六亚甲基二异氰酸酯三聚体(N3400)为A组分,自制的2种不同结构位阻胺扩链剂与固体填料、端氨基聚醚D-2000、钛白粉、偶联剂KH-550等为B组分,按照A、B组分体积比为 1∶3 制备了双组份喷涂型道路标线涂料.讨论了配方中不同扩链剂配比、固体填料类型、D-2000及 KH-550用量对涂料性能的影响.结果表明,配方体系中扩链剂A的质量为21份、扩链剂B的质量为15份、D-2000的质量为10份、滑石粉的质量为44份、KH-550的质量为0.5份时,工艺性能完全满足GRACO聚脲喷涂机的要求,涂料的性能指标达到交通部标准的要求.     

聚醚型聚氨酯弹性体玻璃化温度的影响因素

选用二苯基甲烷二异氰酸酯体系,采用半预聚法合成了聚醚型聚氨酯弹性体,通过示差扫描量热分析研究了A、B组分中不同多元醇组合、扩链剂组合及扩链系数对弹性体玻璃化转变温度(T_g)的影响。结果表明,随着B组分中多元醇330 N含量增加,弹性体的T_g下降,耐低温性变好。A组分中的多元醇PTMG1000含量高时,弹性体的T_g较高,耐低温性较差。扩链剂1,4-丁二醇/三羟甲基丙烷的质量比为6/1时,材料的T_g最低,耐低温性较好。扩链系数为0.91时,材料的T_g最低,耐低温性最好。     

不同抗静电剂对聚丙烯抗静电性能和力学性能的影响

通过熔融共混法制备不同配比的多元醇脂肪类抗静电剂、磺酸类抗静电剂改性聚丙烯（PP）抗静电材料;分别考察了两种抗静电材料的体积电阻率、表面电阻率、拉伸强度、冲击强度和表面硬度。结果表明：两种抗静电剂的加入都能够降低PP的表面电阻率,起到抗静电效果,而多元醇脂肪类抗静电剂的效果要比磺酸类抗静电剂突出;两种抗静电剂对PP体积电阻率影响都不大。此外,两种抗静电剂的加入会降低PP的拉伸强度和表面硬度,对冲击强度影响不大。在PP中添加6份多元醇脂肪类抗静电剂,抗静电效果最佳,其表面电阻率为4.7×1011Ω,拉伸强度为27.28MPa,冲击强度为4.9kJ/m2,邵氏硬度为64.8。     

扩链剂对PTMG／MDI体系聚氨酯弹性体力学性能的影响

将聚四氢呋喃均聚醚（PTMG）和4,4’－二苯基甲烷二异氰酸酯（MDI）合成预聚体,分别与BDO、KC、MOCA及HQEE等扩链剂制备了聚氨酯（PU）弹性体。讨论了预聚体NCO基含量、扩链剂种类及三元醇含量对聚氨酯弹性体力学性能的影响。实验结果表明：当预聚体NCO基含量基本相同时,BDO－PU比KC—PU的硬度高1～2度,撕裂强度高了7％～18％;提高预聚体NCO基含量可使聚氨酯弹性体的硬度、撕裂强度和300％模量急剧增加;扩链剂中的三元醇含量超过30％,弹性体的拉伸强度显著下降;预聚体NCO基含量在6．0～6．8下,MOCA－PU的硬度和300％模量很高;HQEE／KC—PU比HQEE—PU的硬度降低了2-4个单位,而拉伸强度却提高了60％～90％。     

低不饱和度聚醚PU弹性体力学性能的研究

研究了以不同相对分子质量的低不饱和度聚醚多元醇、二异氰酸酯(MDI.TDI)和扩链剂(1．4-BDO．MOCA)为原料制备PU弹性体的力学性能。结果表明：PU弹性体的硬度、拉伸强度和撕裂强度随NCO基含量增加而提高。逐渐提高聚醚的相对分子质量，PU的拉伸强度和撕裂强度下降,冲击弹性提高。相对分子质量为2000的TDB-PU比相同相对分子质量PPG-PU的综合力学性能要好。     

聚氨酯无模旋转浇注料的研制

以二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)、四氢呋喃均聚醚(PTMG)合成的预聚体为A组分,以3种胺类扩链剂和自制的聚醚P650为B组分,制备了聚氨酯旋转浇注料.讨论了MDI-100与MDI-50质量比对预聚体的影响、聚醚P650用量对聚氨酯硬度的影响以及二乙基甲苯二胺(E-100)、二甲硫基甲苯二胺(E-300)和4,4′-亚甲基双(2,6-二乙基)苯胺(MDEA)用量对浇注工艺的影响.结果表明,MDI-50与MDI-100质量比为2∶8时所合成的预聚体,适合作为旋转浇注料的A组分;不改变A组分,调整P650、E-100、E-300和MDEA 4种扩链剂的配比,分别得到3种B组分配方,可用于制备邵A硬度为80、90和95的无模浇注的聚氨酯胶辊.     

聚醚型聚氨酯性能的影响因素

采用不同种类的聚醚多元醇、二异氰酸酯和扩链剂为原料合成聚氨酯,讨论了聚醚多元醇的相对分子质量、二异氰酸酯的结构、软硬段比例、二异氰酸酯指数、扩链剂种类及用量对聚氨酯性能的影响。结果表明：采用高相对分子质量的聚醚,聚氨酯的定伸强度、拉伸强度和撕裂强度下降,断裂伸长率提高;聚氨酯的性能随硬段含量的增加而提高;异氰酸酯指数控制在1.01~1.03左右;扩链剂链长越短,聚氨酯的微相分离程度和力学性能越好;聚氨酯性能随1、4-丁二醇用量的增加而提高,达到一定用量时反而下降。     

PTMG／TDI型聚氨酯弹性体的制备及力学性能研究

以聚四氢呋喃醚二醇（PTMG）、2,4-甲苯二异氰酸酯（TDI）、3,3’-二氯-4,4’-二胺基二苯甲烷（MOCA）或3,5-二甲硫基甲苯二胺（E-300）为主要原料,采用预聚体法合成浇注型聚氨酯弹性体（PUE）。分析了预聚体NCO基含量、PTMG软段相对分子质量、两种扩链剂以及扩链系数对PUE力学性能的影响。结果表明,随着预聚体NCO基含量增加,PUE的硬度、拉伸强度、300％定伸应力和撕裂强度提高,扯断伸长率下降,扯断永久形变发生微小变化;随着软段相对分子质量的不断提高,PUE的硬度、拉伸强度、300％定伸应力和撕裂强度缓慢下降,而扯断伸长率和扯断永久形变升高;在其它条件相同时,扩链剂E-300与MOCA相比,综合力学性能较好。     

SBS／ESBS共混体系力学性能及熔体流动速率的研究

研究了苯乙烯-丁二烯-苯乙烯（SBS）和环氧化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯（ESBS）质量配比及ESBS环氧基质量分数对SBS／ESBS共混物的力学性能以及熔体流动速率的影响。结果表明,随着SBS与ESBS质量配比的减小,共混物的绍尔A硬度逐渐增大,拉伸强度和断裂伸长率先增大后减小,熔体流动速率先减小后增大。当SBS和ESBS质量配比为60：40时,共混物的邵尔A硬度为85,拉伸强度和断裂伸长率分别为26．86MPa和795．5％,综合性能最佳。随着ESBS环氧基质量分数的增大,SBS／ESBS共混物的硬度逐渐增大,拉伸强度和断裂伸长率降低,熔体流动速率变小。     

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。     

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。     

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。     

玻纤表面处理用水性聚氨酯乳液合成与性能研究

采用异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、聚醚二醇A、聚酯二醇B、亲水单体聚乙二醇PEG1000和二羟甲基丙酸(DMPA)等制备了阴/非离子型水性聚氨酯(WPU).讨论了亲水单体(PEG+DMPA)用量、异氰酸酯指数(R值)、聚醚/聚酯二醇配比等对乳液及胶膜性能的影响,并比较了使用不同表面处理剂的玻纤增强尼龙复合材料的性能....     

单组分热固化聚氨酯涂料的合成及性能研究

以不同相对分子质量聚醚多元醇、甲苯二异氰酸酯、苯酚、2,2’-二氯-3,3’-二甲基-4,4’-二氨基二苯基甲烷等为主要原料合成了单组分热固化聚氨酯涂料,讨论了不同游离NCO含量、聚醚多元醇平均相对分子质量、扩链系数对涂膜的附着力、冲击强度、柔韧性、硬度、耐酸性、耐热性、耐低温性等各项性能的影响,同时研究了所合成涂料的贮存稳定性。结果表明,游离NCO质量分数在5%～6%、聚醚多元醇平均相对分子质量在600～700、扩链系数在0.85～0.90之间时,制得涂膜性能良好,涂料贮存稳定性好,使用方便。     

PTMG／MDI体系聚氨酯弹性体的力学性能研究

以4,4′-二苯基甲烷二异氰酸酯（MDI）和聚四氢呋喃均聚醚（PTMG）为原料合成聚氨酯（PU）预聚体,再分别与BDO、MOCA、HQEE扩链剂及混合扩链剂制备Pu弹性体。讨论了预聚体NCO基含量、聚醚软段相对分子质量、三羟甲基丙烷（TMP）小分子醇含量及扩链剂类型对PU弹性体力学性能的影响。结果表明,提高预聚体NCO基含量可使PU弹性体的硬度、撕裂强度和300％模量明显提高;当预聚体NCO基含量基本相同时,软段Mn=2000比Mn=1000的PU冲击弹性高;混合扩链剂中的TMP质量分数超过30％时,弹性体的力学性能明显下降;BDO—PU的拉伸强度比HQEE-PU的强度高出70％以上,撕裂强度比HQEE—PU低了40％以上,硬度比MOCA-PU小。     

煤矸石改性聚丙烯性能研究

采用熔融共混制备了不同配比的聚丙烯（PP）／煤矸石（coal gangue）复合材料,与纯PP材料相对照,分别研究了复合材料的表面电阻率、体积电阻率,热变形温度以及拉伸强度,弹性模量、硬度等力学性能。结果表明：加入煤矸石能明显降低PP的表面电阻率和体积电阻率,起到较好的抗静电效果。当煤矸石含量约为20％时．复合材料的表面电阻率和体积电阻率均达到最小,分别为2．4×10^8Ω·cm和3．8×10^8Ω·cm,抗静电效果最佳;随着煤矸石填充量的增加,复合材料的力学性能呈现先下降后上升的趋势。材料的拉伸强度和断裂伸长率均在10％时下降至最小,而复合材料的硬度则随煤矸石用量的增加逐渐增强,其综合力学性能约在煤矸石含量为15％时达到最佳值;热变形温度随煤矸石用量的增加没有明显的下降。因此煤矸石含量约为15％的PP改性复合材料可用于生产静电逸散材料。