扩链剂对MDI型聚氨酯结构与性能的影响

扩链剂类型对聚氨酯（PU）的结构性能有较大影响。分别采用1,4-丁二醇（BDO）、对苯二酚二羟乙基醚（HQEE）、3,3’-二氯-4,4’-二氨基二苯基甲烷（MOCA）和封端二苯基甲烷二胺（S-MDA）为扩链剂,制备了聚四氢呋喃醚二醇（PTMG）/MDI型PU弹性体。通过红外光谱、差示扫描量热法、动态力学热分析及热重分析等方法,研究了扩链剂结构对PU微相分离及性能的影响。结果表明,胺类扩链剂生成的脲基有利于硬段间形成强氢键,软硬段间微相分离程度更大,提高了硬段结晶度、力学强度和耐热性,降低了软段玻璃化转变温度和损耗因子。     

一种基于有序硬段的可生物降解聚氨酯的制备及性能

以聚乙二醇(PEG,Mn=600、1000)为引发剂,L-丙交酯(L-LA)为单体,在辛酸亚锡存在下开环聚合合成了三嵌段预聚物聚丙交酯-聚乙二醇-聚丙交酯(PLA-PEG-PLA),然后以具有有序结构的二氨基甲酸酯基二异氰酸酯(六亚甲基二异氰酸酯-1,4-丁二醇-六亚甲基二异氰酸酯,HBH)扩链制备了一种可生物降解的脂肪族聚氨酯(PU-I、PU-II)。作为对比,以4,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)作为扩链剂合成了芳香族聚氨酯(PU-III)。通过核磁共振、红外光谱、超高分辨质谱、凝胶渗透色谱等对预聚物、扩链剂、聚氨酯的化学结构进行了表征。通过对PU-I、PU-II和PU-III膜热性能、力学性能和体外降解性能的对比,研究了有序硬段对聚氨酯性能的影响。结果表明,相对于PU-III,PU-I具有更好的力学性能(断裂强度21 MPa,断裂伸长率840%)和较快的体外降解(19d);随着亲水链段PEG含量的增加,PU膜(PUII)的断裂强度降低,断裂伸长率增加,同时体外降解速率变快。该类型的脂肪族聚氨酯具有降解产物无毒、合适的力学性能和降解性能,可替代传统的芳香族聚氨酯,在医疗行业中有更广泛的用途。     

硬段含量对聚酯型温敏聚氨酯弹性体性能的影响

选用二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)体系,采用预聚体法合成不同硬段含量的温敏聚氨酯弹性体(CPU).研究了硬段含量对聚氨酯弹性体常温及变温力学性能、热性能、动态性能以及形变温敏性能的影响.结果表明:当硬段含量为62％时,材料的拉伸强度、撕裂强度最高,扯断伸长率最低;当硬段含量为63.5％时,硬度、玻璃化转变温度最高;拉伸强度随温度的升高而降低,扯断伸长率随温度的升高先增加后减小,且在玻璃化转变温度附近达到最大.硬段含量为62％时,CPU的综合性能较为优异,且具有典型的形变温敏性能,随着外界力的变化,聚氨酯弹性体的形变固定率变化并不是特别明显,而形变回复率因此下降.     

可降解脂肪族聚碳酸酯基水性聚氨酯的合成及性能研究

采用溶液预聚体法合成毒性小、生物降解性能优异的医用聚碳酸酯基水性聚氨酯,硬段选用L-赖氨酸二异氰酸酯(LDI),软段选用聚碳酸酯二元醇(PCDL)。分别考虑了R值、扩链剂用量、预聚温度等因素影响。当异氰酸酯基∶羟基摩尔比为1∶1.5,6%(wt,质量分数)的扩链剂1,4-丁二醇、采用80℃的预聚温度时合成的聚碳酸酯基水性聚氨酯性能最优,拉伸强度为52.5MPa,水解降解60d失重率为39%,降解性能优异,在生物医用材料领域具有很好的应用及推广价值。     

一种硅氧烷杂化聚氨酯弹性体的制备及动态力学性能

用4,4′-二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)、聚四氢呋喃醚二醇和γ-氨丙基三乙氧基硅烷(KH550)为主要原料,制备出新型硅氧烷杂化聚氨酯弹性体。通过红外光谱,动态力学分析,原子力显微镜等研究了产物的结构及性能。结果表明,不同于传统二胺或二醇扩链的聚氨酯弹性体硬段晶区的片层结构,硅氧烷杂化聚氨酯弹性体硬段区为三维网络状结构,受力时不易破碎和滑移,其软段玻璃化转变温度较4,4′-二氨基二苯甲烷(MDA)扩链型弹性体向低温方向移动9℃,具有更完整的相分离程度和更低的力学损耗。     

异氰酸酯硬段对聚氨酯结构及性能的影响

异氰酸酯的种类和含量对所合成的聚氨酯性能有重要的影响.文中以聚四氢呋喃醚二醇(PTMG)为软段,甲苯二异氰酸酯(TDI)、二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)和六亚甲基二异氰酸酯(HDI)分别为硬段,采用预聚体法合成了一系列具有不同硬段及软硬段比例的聚氨酯,并通过红外光谱、小角X射线散射、动态力学热分析及热重分析等方法,研究...     

聚碳酸酯型聚氨酯脲弹性体的合成与表征

以聚碳酸酯二醇(PCDL),六亚甲基二异氰酸酯(HDI)为预聚原料,3,3′-二氯-4,4′-二氨基二苯甲烷(MOCA)为扩链剂,两步法合成了一系列不同硬段含量的聚氨酯脲(PUU)弹性体。采用傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)、强力拉伸仪等测试手段对其结构特征和材料的力学性能以及耐水性能进行了研究。结果表明,随着硬段含量的增加,材料的拉伸强度先增大后减小最后又增大,而断裂伸长率和吸水率呈现相反的趋势,并以硬段含量47%为分界点。     

硬段结构对含二硫键自修复聚氨酯性能的影响

硬段结构的研究对指导制备兼顾力学性能与自修复性能的聚氨酯弹性体具有重要的意义。文中分别以4,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯（MDI）、4,4’-二环己基甲烷二异氰酸酯（HMDI）、甲苯二异氰酸酯（TDI）、异佛尔酮二异氰酸酯（IPDI）及双（2-羟基乙基）二硫醚（HEDS）为硬段部分，聚己内酯二元醇为软段部分，制备了一系列含脂肪族二硫键的自修复聚氨酯，探究了不同异氰酸酯、硬段含量和扩链剂对其力学性能与自修复性能的影响。结果表明，对于异氰酸酯结构来讲，脂环族异氰酸酯制备的自修复聚氨酯具备更好的力学性能与自修复性能；对于脂环族异氰酸酯体系聚氨酯的硬段含量而言，一定范围越高，二硫键与氢键的含量也越高，越有利于材料的力学性能与自修复性能；对于扩链剂结构来讲，脂肪族二硫键主要是促进较高温度条件下的自修复性能，对于室温自修复性能起到的作用有限。     

扩链剂结构对聚碳酸酯型聚氨酯性能的影响

以聚碳酸酯二元醇为软段，二苯甲烷二异氰酸酯(MDI)为硬段，采用不同链长及同分异构的扩链剂合成了聚碳酸酯二醇型聚氨酯弹性体(PCDL-PUE),通过傅里叶变换红外光谱、差示量热扫描分析、动态机械性能分析等多种方法，对样品进行表征。结果表明：扩链剂链长越短，合成的聚氨酯综合性能越好，同时带有支链的扩链剂合成的聚氨酯具有软段结晶。     

含叔胺基聚氮酯的结构与力学性能

讨论了以聚环氧丙烷为软段，二苯基甲烷－４，４‘－二异氰酸酯，Ｎ－甲基二乙醇胺和１，４－丁二醇为硬段，不同ＭＤＥＡ含量的含叔胺基聚氨酯的合成。用ＭＤＳＣ，拉伸试验研究了ＭＤＥＡ含量对ＮＰＵ结构与力学性能的影响。结果表明，ＭＤＥＡ引入ＮＰＵ主链，使硬段微区的内聚能以及软，硬段的相分离程度降低；材料的拉伸强度下降，伸长率增加。     

硬段微区结构与聚氨酯脲弹性体力学性能及耐热性的相关性

以聚四氢呋喃醚二醇(PTMG)为软段,甲苯二异氰酸酯(TDI)、二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)、混合异氰酸酯(n(TDI)∶n(MDI)=1∶1)分别为硬段,采用预聚体法合成了一系列不同硬段微区结构的聚氨酯脲弹性体,并通过红外光谱、热重分析、差示扫描量热以及力学表征等方法,研究了不同硬段微区结构与聚氨酯脲(PUU)体系内部微相分离、热稳定性及力学性能的相关性。结果表明,TDI型聚氨酯脲的NH官能团伸缩振动谱带出现在较低位置(3270cm~(-1)),MDI型NH官能团伸缩振动谱带出现在相对较高的位置(3285cm~(-1)),前者的T_g(-57.6℃)低于后者T_g(-49.5℃),而初始降解温度前者(294℃)高于后者(268℃),混合型的均位于两者之间。因此,TDI型PUU表现出较高的微相分离程度和硬段微区有序度,而MDI型微相混合程度较高、且微相混合程度有助于力学性能的改善。随着温度的升高,PUU内部氢键化NH官能团伸缩振动吸收强度逐渐减弱,谱带吸收位置由低波数向高波数移动,力学性能逐渐下降,当温度处于70℃左右时,其波数出现轻微的突越,力学性能也表现出较快的下降趋势。     

Study on structure and performance of polycarbonate urethane synthesized via different copolymerization methods

Polycarbonate urethane (PCU) was synthesized using polycarbonate diol (PCN), 1, 4-butanediol (BD), and 4,4′-methylene bis(phenyl isocyanate) (MDI) as starting materials by both the melting one-shot method and the solution pre-copolymerization method, respectively. It was then characterized by Fourier transfer infrared spectroscopy (FT-IR), tensile test, thermogravimetric analysis (TGA), differential scanning calorimetry (DSC) and small-angle X-ray scattering (SAXS). The results show that the tensile strength increases as the content of the hard segment increases. The decomposition upon heating was observed in two stages i.e. decompositions of hard and soft segments. There is an obvious soft–hard glass transition temperature area, which proves the existence of the micro-phase separation structure. The micro-separation phenomenon becomes more obvious as the content of the hard segment increases. The maximal distance of the hard segment micro-domain is estimated to be 2.932 nm from SAXS results. The PCU synthesized via the solution pre-copolymerization method has better mechanical performance and micro-phase separation structure.     

聚L-乳酸/聚丁二烯基聚氨酯的合成与表征

以乙二醇和L-乳酸熔融直接缩聚制备双端羟基聚L-乳酸预聚物(PLLA),并用1H、13C-NMR、DSC、XRD对PLLA结构和性能分析表征.以液化二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)为偶联剂,端羟基聚L-乳酸和端羟基聚丁二烯(HTPB)偶联反应制备橡胶改性聚乳酸基聚氨酯弹性体,并用FT-IR,1H、13C-NMR对聚合产物进行结构表征确认.DSC测试结果表明聚氨酯有聚丁二烯段和聚乳酸段两个玻璃化转变温度,熔融温度基本在130℃.随着聚丁二烯含量的增加,结晶衍射峰逐渐消失,聚氨酯的拉伸强度降低,断裂伸长率增加.断面扫描电镜结果显示聚氨酯呈微相分离结构和弹性断裂.     

聚酯型热塑性聚氨酯弹性体的制备及阻尼性能

以聚酯多元醇、4,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)和1,4-丁二醇为原料制备了一系列聚酯型热塑性聚氨酯弹性体(TPU),对硬段含量、软段种类和软段的分子量等分子结构参数对其力学性能和阻尼性能的影响进行了研究,探索影响规律性,采用原子力显微镜对其软/硬段微相分离结构进行了研究。     

FTIR研究催化剂对半预聚物法PUU弹性体固化过程的氢键化作用及力学性能的影响

采用原位FTIR技术跟踪了半预聚物法聚醚型聚氨酯脲的固化过程,研究了催化剂对固化过程的氢键化作用及力学性能的影响。原位FTIR的光谱数据表明,随着催化剂浓度的增加,软段形成的速率逐渐增加,氢键化脲键羰基的有序性降低,微相混合度增加。催化剂决定着弹性体的微结构和力学性能,实验结果显示：当催化剂的质量浓度为2．5‰时,聚氨酯脲PUU弹性体表现出最大的拉伸强度和撕裂强度。     

IPDI基和HMDI基热塑性聚氨酯弹性体的合成与性能

采用熔融二步法合成了以环氧乙烷-四氢呋喃无规共聚醚(PET)和聚己二酸乙二醇丙二酯(PEPA)的混合多元醇为软段,1,4-丁二醇(BDO)为扩链剂.不同硬段含量的异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)基和二环已基甲烷二异氰酸酯(HMDI)基热塑性聚氨酯弹性体(TPU).通过红外光谱(FT-IR)对TPU的结构进行了表征,利用差...     

聚硅氧烷聚脲的结构与性能研究

利用４，４＇－二异氰酸酯二苯醚与胺丙基封端的聚二甲基硅氧烷反应，合成了一类新型聚硅氧烷聚脲嵌段共聚物。结合热分析、动态力学分析以及小角Ｘ光散射的结果对其结构进行了表征。另外还采用紫外吸收、荧光光谱分析、热失重分析和应力－应变分析等手段研究了这一体系的耐热性、抗光老化性及其力学性能。结果表明，将ＭＤＩ中的亚甲基换成醚键后，有利于防止聚脲分子在光作用下形成醌式结构，提高了聚脲的抗光老化性能。醚键的引入     

哌嗪扩链的形状记忆医用材料聚氨酯脲的合成与表征

研究了以二元环状仲胺哌嗪(PPZ)替代二元伯胺作为扩链剂,以六亚甲基二异氰酸酯(HDI)为偶联剂,以端羟基聚(丙交酯-co-对二氧环己酮)(HO-P(LA-co-PDO)-OH)为软段,采用溶液法合成了一系列新型聚氨酯脲(P(LA-co-PDO)-PPZ-PUU)。1 HNMR表征结果证实了P(LA-co-PDO)-PPZ-PUU的结构。比较了以PPZ和BDA为扩链剂时两反应体系的粘度变化,产物在氯仿中的溶解性、热熔性及其玻璃化转变温度(Tg)随NCO/OH摩尔比的变化。同时研究了其形状记忆性能。结果表明,PPZ反应体系的粘度更低,产物的溶解性和热熔性更好,PPZ可明显减少交联;而且,PPZ的环状结构可明显提高PUU硬段的刚度,从而提高Tg。形状回复时间受温度的影响,回复温度越高,形状回复时间越短。该材料呈现良好的形状记忆性能且形状回复率均可达到95%以上。     

多交联型聚氨酯材料的制备与性能

以聚酯多元醇(PEA)、2,4-甲苯二异氰酸酯(TDI-100)为原料,采用预聚法制备预聚体,将预聚体分成两部分分别以不同的扩链系数与扩链剂3,5-二甲硫基甲苯二胺(E-300)混合反应,再将两种配料不同的预反应物混合后浇铸成型,即为多交联体系聚氨酯材料。利用差示扫描量热(DSC)、耐溶剂性和力学测试考察其性能并与均一体系聚氨酯(PU)材料的性能进行比较。力学性能测试表明,多交联体系聚氨酯材料的耐撕裂性能明显提高,拉伸性能略微降低;多交联体系聚氨酯材料的耐溶剂性能也明显提高;DSC测定结果表明,多交联体系材料的微相分离更好。     

催化剂对异佛尔酮二异氰酸酯制备的脂肪族聚氨酯弹性体结构和性能的影响

采用一步法通过异佛尔酮二异氰酸酯与聚丙二醇和1,4-丁二醇反应合成了脂肪族聚氨酯（PU）弹性体。考察了催化剂的种类和含量对PU弹性体结构和性能的影响。结果表明,以辛酸亚锡为催化剂时,PU弹性体的软段相和硬段相间的相分离程度最明显且分子量最低,导致其力学性能最差;以辛酸铋为催化剂时,PU弹性体软段相和硬段相的相容性较好且...