高性能聚氨酯密封材料的微相结构和热性能(Ⅱ)

采用聚碳酸酯二醇(PCDL)、聚四亚甲基醚二醇(PTMG)和4,4′-二苯基甲烷二异氰酸酯通过预聚体法和半预聚体法合成了一系列聚氨酯(PU)弹性体。采用示差热扫描量热,热失重和动态力学性能分析对PU弹性体的性能及多元醇结构和组成,合成方法对PU弹性体微相结构形态的影响进行了研究。结果表明,由预聚体法合成的弹性体的微相分离程度高于半预聚体法,二胺扩链的弹性体的硬段结晶性优于二醇扩链的弹性体,单一二醇合成弹性体的硬段的结晶性优于混合二醇合成的弹性体,几种弹性体的的硬段结晶性依次为PU-LF-950APU-PCDL≈PUPTMGPU-PCDL+PTMG。几种弹性体的热稳定性依次为PU-PCDLPU-PCDL+PTMG≈PU-PTMGPU-LF-950A。PU-LF-950A和PU-PTMG的低温性能优于PU-PCDL和PU-PCDL+PTMG。PU-LF-950A还具有较好的高温动态性能和微相分离程度。     

聚醚软段对HMDI基透明聚氨酯弹性体性能的影响

以环己基甲烷二异氰酸酯(HMDI)、聚氧化乙烯二醇(PEG)、聚氧化丙烯二醇(PPG)和聚四氢呋喃醚二醇(PTMG)为主要原料,采用预聚法合成了一系列透明聚氨酯(PU)弹性体。通过红外光谱、热重分析、动态机械性能、拉伸性能和光学性能测试等方法讨论了不同聚醚多元醇组分对所合成的透明PU弹性体的热性能、结晶性能和机械性能的影响。结果表明,相同条件下,PTMG基PU薄膜的热稳定性、软硬段相容性以及力学强度要明显优于PPG基和PEG基PU薄膜;由于软段结晶能力的不同,PPG、PTMG基PU薄膜的透光度和雾度均明显好于PEG基薄膜。     

基于四氢呋喃聚醚聚氨酯弹性体力学性能的研究

以四氢呋喃聚醚（PTMG）、二异氰酸酯（TDI、或MDI）和扩链剂（MOCA、或BDO）为原料,制备了浇注型和热塑型聚氨酯弹性体。研究了预聚体的NCO基质量份、PTMG的分子量和硬段质量份数对PU弹性体力学性能的影响。结果表明：PU弹性体的硬度和模量随NCO含量和硬段质量份数增加而增加。逐渐提高PTMG的分子量,PU弹性 的拉伸强度降低,而拉断伸长率增加。2000分子量的PTMG－PU弹性体的冲击弹性比1000分子量的PTMG－PU好。     

不同多元醇聚氨酯弹性体宏观性能的研究

以聚四氢呋喃多元醇（PTMG）、聚己内酯多元醇（PCL）、4,4′-二苯基甲烷二异氰酸酯、1,4-丁二醇和三羟基聚醚多元醇等为主要原料制备了4种聚氨酯（PU）弹性体。采用电子万能试验机、动态力学热分析仪、差示扫描量热仪以及扩展流变仪等设备分析了不同相对分子质量的PTMG和PCL对PU弹性体的力学性能、热性能以及流变性能的影响。结果表明,PCL类PU弹性体的拉伸强度、硬度、平台区弹性模量、软段玻璃化转变温度以及反应体系的表观黏度都偏高,而PTMG类PU弹性体的滞后损失偏高;同一种类多元醇的PU弹性体的各项性能也因相对分子质量的不同而有差异。     

HQEE扩链的浇注型聚氨酯弹性体合成和性能

以对苯二酚二羟乙基醚(HQEE)为扩链剂,采用半预聚体法合成了一系列聚氨酯(PU)弹性体。研究了不同n(HQEE):n[聚ε–己内酯二醇(PCL)]、不同结构多元醇对浇注型聚氨酯弹性体的力学性能、热性能和动态力学性能的影响。结果表明:半预聚体法使扩链剂组分的相容性和弹性体的合成工艺得到明显改善;随n(HQEE):n(PCL)的增大,弹性体的硬度、模量和撕裂强度逐渐提高,冲击回弹和断裂伸长率逐渐降低,拉伸强度先增大后降低,当n(HQEE):n(PCL)=3.0时,综合力学性能最佳;在不同结构多元醇合成的PU中,PTMG(聚四亚甲基醚二醇)–PU具有较好的回弹性,PCDL(聚碳酸酯二醇)–PU具有较高的模量和撕裂强度,PCL–PU和PBA(聚己二酸–1,4–丁二醇酯)–PU则具有较高的拉伸强度和断裂伸长率。差示扫描量热法(DSC)、热重分析(TGA)和动态热机械分析(DMA)结果显示:所有的PU均显示不同的微相分离程度,依次为PTMG–PUPCL–PUPBA–PUPCDL–PU。PTMG–PU和PCL–PU具有很好的弹性和耐低温性;4种PU的起始分解温度均高于300℃,说明由HQEE扩链的PU具有良好的热稳定性。     

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。     

浇注型耐热聚氨酯树脂材料的热性能和力学性能

聚氨酯（PU）作为一类合成高分子材料具有许多优异性能和优良的加工性能,被广泛地应用于国防、医疗、食品等行业,然而普通聚氨酯耐热性能较差．一般认为,PU弹性体在80℃以下能长期使用,短期使用温度不超过120℃,因而使其应用受到了限制．关于提高聚氨酯弹性体耐热性能的研究已有许多报道．国外不断有耐热PU材料实用专利推出,而国内在这方面的报道还是不多见．     

E-300与MOCA扩链聚氨酯弹性体的力学性能比较

以聚酯(PEA、PEPA、PCL)或聚醚(PTMG、PPG、PO/PT)和TDI为原料合成聚氨酯(PU)预聚体,分别用MOCA和E-300作扩链剂制备聚氨酯弹性体。比较了这2种扩链剂对PU弹性体力学性能的影响。实验结果表明:MOCA-PU的硬度、模量和强度均大于E-300-PU,E-300-PU的扯断伸长率略高于MOCA-PU。在相同硬度下的聚醚型PU弹性体,E-300-PU比MOCA-PU的撕裂强度高。     

新型PTMG-PO共聚醚聚氨酯弹性体的制备与性能研究

以一种新型聚四亚甲基醚二醇一环氧丙烷（PTMG—PO）共聚醚为原料,制备了浇注型聚氨酯（PU）弹性体,与不同软段的产品进行了分析比较。结果表明,提高预聚体NCO基含量,PTMG—PO聚氨酯弹性体的硬度和强度增加,伸长率下降。提高PTMG—PO相对分子质量,硬度升高,而拉伸强度降低。PTMG-PO弹性体的力学性能优于THF—PO性能。红外分析表明,PTMG—PO和THF—PO共聚醚结构单元基本相同;热分析结果显示,高相对分子质量的PTMG—PO弹性体的玻璃化转变温度低。耐热性差。     

聚四甲撑二醇热塑性聚氨酯弹性体的合成研究

七十年代初期,以聚四甲撑二醇(PTMG)为主要原料的聚醚型热塑性聚氨酯弹性体开始有商品生产。我们用PTMG和4,4′-二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)合成了具有较好物理机械性能和加工工艺性能的聚四甲撑二醇热塑性聚氨酯(PTMG-TPU)弹性体。     

软段结构对脂肪族聚氨酯弹性体的结构与性能影响

分别采用聚丙二醇(PPG)、聚四氢呋喃二元醇(PTMG)、聚己二酸一缩二乙二醇三羟甲基丙烷酯多元醇(726)和聚己二酸新戊二醇酯二元醇(756)4种不同软段制备了基于异佛二酮二异氰酸酯(IPDI)的脂肪族聚氨酯弹性体(PUE),并通过FT-IR、DSC和TGA等表征了软段结构对PUE结构与性能的影响。结果表明,在相同硬段含量的条件下,PTMG制备的PUE具有最高的交联密度和最低的氨酯羰基氢键化程度。聚酯型PUE的耐热性和热氧老化性能均优于聚醚型PUE,由756合成的PUE具有最好的老化性能和热稳定性。     

聚氨酯弹性体的动态力学性能的影响因素

综述了聚氨酯弹性体动态力学性能的多种影响因素,讨论了软段类型(聚酯和聚醚)、软段相对分子质量、硬段类型(二异氰酸酯和扩链剂)、硬软段质量分数对PU弹性体动态力学性能的影响。在PU弹性体中,聚酯软段比聚醚软段的Tg高,弹性模量依PPG、PEG、PTMG软段顺序增加。     

PTHF-PPO共聚醚的合成及其聚氨酯弹性体性能研究

以大分子聚四氢呋喃醚二醇为起始剂,三氟化硼乙醚络合物为催化剂,环氧丙烷经阳离子开环聚合,直接在聚四氢呋喃醚二醇的两端接上了聚环氧丙烷的链段,从而制备出了一种全新结构的聚四氢呋喃-聚环氧丙烷(PTHF-PPO)端羟基嵌段共聚醚。通过核磁共振氢谱(1H-NMR)对产物进行了表征,凝胶渗透色谱测出了产物的相对分子质量。并以合成的PTHF-PPO共聚醚为原料制备出了聚氨酯弹性体,研究了PTHF-PPO聚氨酯弹性体的力学性能和热性能,结果发现,PTHF-PPO聚氨酯弹性体综合力学性能较好,玻璃化转变温度(T g=-62.59℃)较低,热稳定性好。     

E-300扩链聚氨酯弹性体的力学性能研究

以多元醇(PEA，PPG，PTMG)，PDI，E-300为原料，制备了PU弹性体。研究了多元醇类型，NCO基含量，扩链剂用量和硫化时间等因素对PU弹性体力学性能的影响。结果表明：拉伸强度、拉断伸长率和冲击弹性最高的分别是PEA-PU，PPG-PU和PTMG-PU；PU的硬度、强度和模量随预聚体NCO基含量增加而增加；扩链剂的用量为90％时，PU的力学性能最佳。     

影响MDI体系聚氨酯弹性体性能的因素

采用半预聚物法合成了以聚醚二元醇、4，4′-二苯基甲烷二异氰酸酯（MDI）、1，4-丁二醇和2，4-／2，6-二氨基-3，5-二甲硫基甲苯（DMTDA）等为主要原料的双组分浇注型聚氨酯弹性体。研究了不同多元醇种类、半预聚体中-NCO基团质量分数、不同扩链剂种类及其不同配比、异氰酸酯指数等影响MDI体系聚氨酯弹性体的因素。结果表明，采用PTMG／MDI／DMTDA半预聚物法制备的弹性体具有优良的物理性能及工艺性能。     

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。     

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。     

异氰脲酸酯改性聚氨酯弹性体包覆层研究

为改进固体推进剂包覆层的耐烧蚀性能.以端羟基碳氮杂环氯化聚醚多元醇和改性液体,4,4'-二苯基甲烷二异氰酸酯(L-MDI)为主要原料,设计合成异氰脲酸酯改性聚氨酯弹性体(IMPUE),用于固体推进剂包覆层粘接体系.结果表明,IMPUE具有良好的力学性能,与普通聚氨酯弹性体相比,其热性能、阻燃性能及耐烧蚀性能明显提高,是...     

预聚物法制备湿固型聚氨酯热熔胶

为了制备性能优异的湿固型热熔胶,本文以聚己内酯（PLC）和聚四氢呋喃（PTMG）多元醇、二苯基甲烷4,4＇-二异氰酸酯（MDI）、1,4-丁二醇（BDO）等为主要原料,采用预聚物法分别合成了两种不同性能的湿固型聚氨酯热熔胶,并对两者的性能进行了测试。结果表明,胶黏剂中多元醇的种类、催化剂及NCO百分含量对热熔胶的性能有较大的影响;并且用预聚物法合成的湿固型聚氨酯热熔胶,具有较优的拉伸强度、粘接强度、耐水性等性能。     

聚氨酯弛张筛板的试制

以低聚物聚酯多元醇、二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)和1,4-丁二醇(BDO)为原料合成了MDI型聚氨酯弹性体。采用常压浇注成型一定结构的聚氨酯片材,再经机械冲孔而成聚氨酯弛张筛板。讨论了几种成型方法的优缺点以及不同品种聚氨酯弹性体的特点。结果表明,采用MDI型聚氨酯弹性体常压浇注成型片材、经机械冲孔方式加工而成的聚氨酯弛张筛板具有加工工艺简单、曲挠性好、耐磨性能突出、使用寿命长的特点。