二胺/TDI体系聚氨酯弹性体耐热性能的研究

采用预聚物法合成了以聚己二酸乙二醇丙二醇酯(PEPA)甲苯二异氰酸酯(TDI)预聚体,3种芳香族二胺3,3′-二氯-4,4′-二胺基二苯甲烷(MOCA),4,4′-亚甲基-双(3-氯-2,6-二乙基苯胺)(M-CDEA),3,5-二甲硫基甲苯二胺(DMTDA)为扩链剂制备浇注型聚氨酯弹性体.通过常规和老化力学性能测试、动态力学性能分析和热重分析对二胺/TDI体系的聚氨酯弹性体性能进行了研究.结果表明,芳香族二胺扩链的聚氨酯弹性体具有优异的力学性能,尤其是扩链剂M-CDEA)制备的聚氨酯弹性体热空气老化性能好,高温下储能模量高,动态内生热低,热分解温度高,具有优异的耐热性能.     

耐热聚氨酯弹性体的研究

合成了一种新型的适用于耐热聚氨酯浇注型弹性体的扩链剂,研究了用聚酯、TDI、3,3'-二氯-4,4'-二苯基甲烷二胺(MOCA)/4,4'-二苯甲烷-双马来酰亚胺(BMI) 扩链剂制备聚氨酯弹性体(PUE)的方法,讨论了合成工艺;介绍了BMI-MOCA扩链剂硫化聚氨酯弹性体的性能,探讨了BMI-MOCA的适用性及其优缺点.采用BMI-MOCA为扩链剂容易合成高硬度、耐温性好的聚氨酯弹性体.新的扩链剂为聚氨酯的配方设计,提供了更为广泛的选择性.     

剪切速率对MPU/PA12 TPV微观相态结构及性能的影响

采用动态硫化方法制备混炼型聚氨酯橡胶(MPU)/聚十二内酰胺(PA12)热塑性硫化胶(TPV),通过控制扭矩流变仪转子转速来调整剪切破碎效果,研究该TPV的相态、力学性能、耐老化性能和动态力学性能。研究发现,随着剪切速率的增大,TPV中MPU相的形貌结构更加细致,相反转现象更加明显;拉断强度和扯断伸长率先增大后略有减小,且在60 r·min^-1时拉断强度和扯断伸长率达到较大值,同时耐热空气老化和热油老化性能较为优异;TPV的储能因子增大,损耗因子减小,弹性变好。     

软段对微孔聚氨酯弹性体性能的影响

选用不同种类二元醇和二苯基甲烷二异氰酸酯、1,5-萘二异氰酸酯等为原料,采用半预聚法制备微孔聚氨酯弹性体,研究了软段对微孔聚氨酯弹性体力学性能、动态性能及老化性能的影响。结果表明,软段为CP10时,材料的强度最高,弹性较差。软段为聚己内酯醇时,材料的玻璃化转变温度较高,损耗峰也较高。经热水老化后,材料的强度下降,拉断伸长率增加,软段为聚己内酯醇时,材料强度下降较大。     

共混聚醚型聚氨酯弹性体的结构与性能

将环氧丙烷聚醚与四氢呋喃聚醚共混，研制出共混聚醚型聚氨酯弹性体，通过选择不同共混比，研究了其对共混聚氨酯结构、物理机构性能、动态力学性能以及聚氨酯溶液流变性能的影响，结果表明，环4氨丙烷聚醚的加入可以提高聚氨酯的加工性能和耐低温性。     

耐热聚氨酯弹性体的研究

合成了一种新型的适用于耐热聚氨酯浇注型弹性体的扩链剂，研究了用聚酯，TDI、3，3′－二氯－4，4′－二苯基甲烷二胺（MOCA）／4，4'-二苯甲烷－双马来酰亚胺（BMI）扩莲剂制备聚氨酯弹性体（PUE）的方法，讨论了合成工艺，介绍了BMI－MOCA扩链剂硫化聚氨酯弹性体的性能，探讨了BMI－MOCA的适用性及其优缺点，采用BMI－MOCA为扩链剂容易合成高硬度，耐温性好的聚氨酯弹性体，新的扩链剂为聚氨酯的配方设计，提供了更为广泛的选择性。     

环氧树脂改性聚氨酯弹性体

利用环氧树脂(E-51)与聚氨酯预聚体NCO的反应,得到改性聚氨酯弹性体(PUE),并考察了PUE的物理性能。实验结果表明:E-51质量分数为5%时,PUE的邵尔A型硬度、拉伸强度、100%定伸应力和撕裂强度达到最小值,分别为86、15.9 MPa、2.5 MPa和32.1 N.mm-1,而扯断伸长率为457%;E-51提高了PUE的耐热性;E-51质量分数为5%时,PUE的耐溶剂性差,耐四氢呋喃最差,环己酮次之,乙酸乙酯最好。     

双组分聚氨酯涂料的制备与性能表征

以聚酯型聚氨酯预聚物或聚醚型聚氨酯预聚物为甲组分,分别以环氧树脂,MO-CA,含羟基丙烯酸树脂,醇酸树脂为乙组分,制备出双组分聚氨酯涂料.研究了四种乙组分对两种聚氨酯涂膜的拉伸强度、断裂伸长率、热稳定性的影响.对于聚酯型聚氨酯,当-NCO/-OH为1∶1时涂膜性能最好;对于聚醚型聚氨酯,当-NCO/-OH为1.1∶1时,涂膜性能最好.在所选的四种乙组分中,以环氧树脂为乙组分时涂膜热稳定性最好,初始失重温度为297.7℃;以MOCA与聚酯型聚氨酯配合制得的涂膜具有良好的拉伸强度和断裂伸长率.固化时间对涂膜的力学性能也有一定的影响,发现涂膜力学性能随固化时间的延长而增加.     

尼龙树脂丁腈橡胶共混型热塑性弹性体的研究

本文研究了丁腈橡胶(NBR)与尼龙(Nylon)树脂共混改性技术,制备具有耐热油性的Nylon/NBR共混型热塑性弹性体。通过采用动态硫化方法、改变两种高分子材料的共混量以及选择各种硫化体系等,对热塑性弹性体的力学性能以及耐油性、耐热氧老化性能的影响,进行系统的研究。研究结果,制得具有优秀耐热油性和良好的综合力学性能的热塑性弹性体材料。此外,对共混型热塑性弹性体的亚微观相畴形态也进行了相差显微镜的观察。     

聚氨酯微孔弹性体的合成及力学性能研究

采用半预聚物法合成了聚醚型聚氨酯微孔弹性体.考察了交联剂丙三醇、聚醚多元醇4110用量以及两者并用比对聚氨酯微孔弹性体的密度、硬度、拉伸强度、撕裂强度、扯断伸长率等力学性能的影响规律.     

聚氨酯弹性体的性能研究

用3,3′-二氯-4,4′-二氨基二苯基甲烷(MOCA)和4,4′-二苯甲烷型双马来酰亚胺(BMI)合成了一种新型的适用于浇注型聚氨酯弹性体的扩链剂.分别以MOCA、BMI-MOCA以及两者的混合物作扩链剂,采用预聚体法制备聚氨酯弹性体,研究了MOCA用量、BMIMOCA用量以及后处理对聚氨酯弹性体力学性能的影响.结果表明:MOCA用量为12%(质量分数)时,制得的试样力学性能最佳;以BMI-MOCA为扩链剂时,容易制得高强度高硬度的聚氨酯的弹性体;适当后处理有助于提高聚氨酯弹性体的力学性能.     

聚氨酯弹性体的性能研究

用3，3‘-二氯-4，4’-二氨基二苯基甲烷(MOCA)和4，4’-二苯甲烷型双马来酰亚胺(BMI)合成了一种新型的适用于浇注型聚氨酯弹性体的扩链剂．分别以MOCA、BMI-MOCA以及两者的混合物作扩链剂，采用预聚体法制备聚氨酯弹性体，研究了MOCA用量、BMI-MOCA用量以及后处理对聚氨酯弹性体力学性能的影响．结果表明：MOCA用量为12％(质量分数)时，制得的试样力学性能最佳；以BMI-MOCA为扩链剂时，容易制得高强度高硬度的聚氨酯的弹性体；适当后处理有助于提高聚氨酯弹性体的力学性能．     

TDI三聚体改性聚氨酯弹性体

通过TDI三聚反应生成异氰脲酸酯(IS)环,将其引入到聚氨酯弹性体(PUE)的大分子链中,考察其对PUE的热稳定性和力学性能的影响。DSC测试和TG测试结果表明:经TDI三聚体改性后,PUE的耐热性能提高;DMA测试表明:改性的PUE的内耗峰比未改性的宽,并且内耗峰值所对应的温度提高(由10℃提高到65℃);力学性能测试结果表明:PUE的硬度、拉伸强度和扯断伸长率随TDI三聚体含量的增加有所下降,但撕裂强度提高(TDI三聚体质量分数20%时,PUE的撕裂强度比未改性的提高了14%)。     

无机填料对有机微球/聚氨酯复合材料性能的影响

选用了聚醚多元醇3600,聚合物多元醇36/28和液化二苯基甲烷二异氰酸酯(100LL)、AK-920等为基本原料,采用一步法合成聚氨酯弹性体(PUE)复合基体材料,实验通过改变无机填料的种类及用量探究其对PUE复合材料的性能的影响。结果表明,填充不同种类的无机填料,二氧化硅填料的物理机械性能和动态性能均较好。改变二氧化硅用量,二氧化硅用量越多,材料的物理机械性能越差,但是材料的体积电阻率和表面电阻率越高,动态性能受到一定的影响,但是影响程度不大。二氧化硅用量可以加到25g。     

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。     

Al_2O_3改性MDI型聚氨酯弹性体制备及力学性能

为了提高聚氨酯(PU)弹性体机械强度,尝试用超临界乙醇处理的无机氧化铝(SCE-Al_2O_3)粒子改性以提高弹性体性能.以4,4-二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)、聚醚二醇(PPG)、二乙烯三胺(DETA)和环氧树脂(E-51)等为主要原料,采用预聚体酮连氮法合成了双组份聚氨酯弹性体,再用SCE-Al_2O_3改性,制备了Al_2O_3/PU弹性体.通过红外光谱(FT-IR)表征聚合物的结构;X射线衍射(XRD)表征SCE-Al_2O_3在基体中结晶峰的变化;扫描电镜(SEM)观察SCE-Al_2O_3在基体中的分散效果和结构;通过拉伸强度和断裂伸长率的变化分析改性前后的SCE-Al_2O_3对弹性体力学性能的影响.结果表明,未处理的Al_2O_3(unmodified-Al_2O_3)掺加量为质量分数1%、2%对弹性体拉伸强度的提高分别为19.22%,和10.02%;断裂伸长率也分别提高18.91%和8.96%.而2%SCE-Al_2O_3/PU弹性体的拉伸强度和断裂伸长率均为最佳,比纯PU和2%unmodified-Al_2O_3/PU分别提高了25.36%,26.37%和13.95%,15.98%.     

PEO-PPO-PTHF-PPO-PEO嵌段共聚醚的合成与应用

为了改善聚氨酯薄膜的易结晶性与力学性能,从原料聚醚着手,以聚四氢呋喃醚二醇(PTMG1000)为起始剂,以一定比例的环氧乙烷和环氧丙烷为原料,通过阴离子开环聚合机理进行四氢呋喃嵌段聚醚(PTMGPO/EO)的合成.分别使用红外、核磁共振及凝胶渗透色谱对所合成聚醚多元醇进行分析、表征,并以合成的PTMG-PO/EO聚醚为原料制作聚氨酯薄膜,与常规PEO聚醚所制成的聚氨酯薄膜进行力学性能与透湿性能的比较.结果表明:PUPTMG-PO/EO薄膜透湿量为10 288 g/(m2·(24 h)),PUPTMG-PO/EO薄膜断裂强度为35 MPa,断裂伸长率为550%,使用所合成的PTMG-PO/EO聚醚制成的聚氨酯薄膜具有高的力学性能与良好的透湿性.     

不同聚醚对聚氨酯成膜性能的影响研究

本文主要讨论了聚醚的品种和不同当量对水基聚氨酯成膜材料热力学性能和使用性能的影响。结果表明：在聚丙二醇、聚乙二醇、聚四氢呋喃二醇和聚己二酸丁二酯二醇等多种聚醚中，尤以聚四氢呋喃醚PTMG耐低温性、压花成型性和耐切割性最优。增加聚氨酯链段中硬段的浓度，可以提高涂层的离板性；将不同种类的聚醚共聚可显著提高成膜材料的综合性能。     

DMTDA在聚氨酯弹性体中的扩链性能研究

在聚氨酯弹性体加工成型中必须加入一种兼起扩链和交联作用的固化剂,一般使用的扩链剂是3,3’-二氯-4,4’-二氨基-二苯基甲烷（英文缩写为MOCA）,在本文的研究中,以自制的二甲硫基甲苯二氨（英文缩写为DMTDA）作为扩链固化剂,并考察了它的扩链性能,研究发现：对聚酯型聚氨酯弹性体而言,制备的DMTDA的扩链效果与国外同类产品ETHACURE300的扩链效果相当;而且在邵氏硬度方面,自制的DMTDA要优于ETHACURE300．结果表明：自制的DMTDA可以替代国外同类产品ETHACURE300在聚酯型聚氨酯弹性体中使用．     

基于聚己内酯多元醇的浇注型聚氨酯弹性体结构与性能的研究

通过配方设计并采用不同相对分子质量的聚己内酯软段多元醇合成了一系列具有不同硬段含量的浇注型聚氨酯弹性体,分别采用动态力学分析、热失重分析、场发射扫描电子显微镜、傅立叶变换红外光谱、差示扫描量热法等表征方式系统研究了弹性体材料的静态/动态性能、热稳定性及微相结构.研究表明:配方的改变对弹性体材料的力学性能、动态性能以及材料的内生热产生很大的影响;提高硬段含量明显能够改进材料的力学性能和热稳定性,但会导致材料更高的内生热;高相对分子质量的软段多元醇赋予材料更好的弹性,但高相对分子质量聚己内酯多元醇的结晶使得分子链段运动能力下降从而导致弹性体的内生热变大.相关的实验及其结果能够加深影响聚氨酯弹性体性能的分子机理的理解,为各种特殊性能的弹性体材料的分子设计提供科学依据.