高性能浇注型聚氨酯弹性体的动态性能研究

通过高性能浇注型聚氨酯弹性体的合成，研究了二异氰酸酯结构、多元醇结构对浇注型聚氨酯弹性体动态性能的影响，结果表明，异氰酸酯基团含量增加，聚氨酯弹性体的硬度、撕裂强度和耐热性提高。     

高性能浇注型聚氨酯弹性体的动态性能研究

本文介绍了高性能浇注型聚氨酯弹性体的合成,研究了 NCO 的含量、二异氰酸酯结构、多元醇结构对浇注型聚氨酯弹性体动态性能的影响。     

扩链剂对IPDI基透明聚氨酯弹性体的影响

采用异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)和不同结构的扩链剂、多元醇合成了透明聚氨酯弹性体，通过DSC、TG、WAXD等研究了聚氨酯弹性体的形态结构和力学性能、热稳定性及光学透明性。结果表明，扩链剂结构对聚氨酯弹性体形态结构和力学性能、热稳定性及光学透明性有很大影响。降低扩链剂长度有利于微晶的长大、微相分离程度及力学性能的提高；增加扩链剂用量，聚氨酯弹性体的微相分离程度、微晶尺寸、力学性能及热稳定性能提高；硬段含量对聚氨酯弹性体光学透明性的影响不明显。     

IPDI在透明聚氨酯弹性体中的应用研究

采用聚醚多元醇、异佛尔酮二异氰酸酯和1,4-丁二醇为原料,合成了透明聚氨酯弹性体。讨论了硬段含量、异氰酸酯指数及水分对透明聚氨酯弹性体性能的影响。结果表明:当硬段质量分数为40%时,制品邵A硬度为85,拉伸强度为12MPa,撕裂强度为25kN/m,伸长率为400%。     

IPDI基聚酯型聚氨酯弹性体性能的研究

以聚丁二酸羟基特戊酸新戊二醇单酯酯(PHPS)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)和不同的二胺扩链剂采用二步法合成聚酯型聚氨酯(PU)阻尼材料,并对其阻尼性能和力学性能进行了测试。结果表明:扩链剂对聚酯型聚氨酯阻尼材料的动态力学性能影响很大,通过改变扩链剂的品种来改变聚氨酯大分子的硬段结构,最终导致硬段间相互作用的改变。降低扩链系数(α),可提高聚氨酯材料的阻尼因子(tanδ),拓宽阻尼温域。因此选择适宜的扩链剂及扩链系数对调节聚氨酯弹性体的阻尼温域具有一定的意义。     

高性能浇注型聚氨酯弹性体的耐热性能

用不同结构的多元醇和二异氰酸酯合成了一系列浇注型聚氨酯弹性体(PU),研究了PU的物理机械性能、耐热性和动态力学性能.结果表明,当二异氰酸酯选为对苯二异氰酸酯(PPDI)、扩链剂为1,4-丁二醇(BD)时,不同结构的多元醇制备PU的耐热性从优到劣依次为聚己内酯二醇体系,聚己二酸1,4-丁二醇酯体系,聚碳酸酯二醇(PCD)体系,聚四亚甲基醚二醇体系;当多元醇选取PCD、扩链剂为BD时,不同结构的二异氰酸酯制备PU的耐热性从优到劣依次为1,5-萘二异氰酸酯(NDI)体系,对苯二异氰酸酯(PPDI)体系,3,3'-二甲基联苯-4,4'-二异氰酸酯(TODI)体系,4,4'-二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)体系;TODI、NDI制备PU的动态力学性能优于PPDI和MDI制备的PU.     

IPDI基RIM聚氨酯弹性体

以改性异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)为异氰酸酯组分,聚醚多元醇、扩链剂和自制催化剂等为多元醇组分,利用反应注射成型工艺制备了能够快速固化的RIM-PU弹性体,讨论了影响弹性体力学性能和工艺性能的主要因素。结果表明,异氰酸酯组分的官能度为2.05～2.10,聚醚多元醇相对分子质量为4 500,乙二醇作扩链剂,使用自制的延迟胺复合催化剂,异氰酸酯指数为95～100时制品获得良好的力学性能和工艺性能。     

浇注型聚氨酯弹性体的研制

采用一步法工艺制备了两种浇注型聚氨酯弹性体体系,对胶液的性能及固化后胶层的性能分别进行了测试分析,并与预聚法得到的胶层的性能进行了比较,认为该法制备的浇注型聚氨酯弹性具有优异的综合性能和广阔的应用前景。     

浇注型聚氨酯弹性体的研究进展

从合成方法、性能、浇注工艺及应用领域等方面对浇注型聚氨酯弹性体近年来的一些研究成果及其发展方向进行了详细介绍。     

IPDI型聚氨酯水分散体胶膜性能研究

利用丙酮法合成IPDI型聚氨酯水分散体，详细地研究了胶膜的拉伸强度、断裂伸长率、24h吸水性等性能的关键影响因素，为合成性能优异的聚氨酯水分散体提供了理论依据。     

HTPB/IPDI聚氨酯弹性体材料研制

以端羟基聚丁二烯(HTPB)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、1,4-丁二醇、白碳黑、辛酸亚锡等为原料,采用一步法制备了聚烯烃型聚氨酯弹性体材料。试验了1,4-丁二醇比例、白碳黑和辛酸亚锡含量、异氰酸酯指数对弹性体性能的影响,测试了材料的力学性能和粘度变化。结果表明,当1,4-丁二醇和HTPB的羟基比值控制在4．白碳黑含量为12.5g,辛酸亚锡含量为0．4g,异氰酸酯指数为1．20时,可以获得工艺性能和力学性能良好的聚烯烃聚氨酯弹性体。     

预聚体法制备HTPB/IPDI基聚氨酯弹性体材料

以端羟基聚丁二烯(HTPB),异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)为主要原材料合成了预聚体,采用3,5-二甲硫基甲苯二胺(DMTDA)作为交联剂,制备了聚氨酯弹性体材料。研究了聚氨酯预聚体中NCO含量和交联剂用量以及热处理对材料力学性能的影响,不同贮存条件对聚氨酯预聚体性能以及材料性能的影响。结果表明,合成的聚氨酯预聚体具有良好的贮存性能,调整聚氨酯预聚体中NCO含量和交联剂用量以及高温热处理都能够提高聚氨酯弹性体材料的力学性能,当预聚体NCO质量分数控制在5．68％左右,NCO／NH2摩尔比控制在1．20,在120℃下热处理时间为2h时,可以获得力学性能较佳的材料。     

软段对IPDI基透明聚氨酯弹性体微相结构与性能的影响

采用不同结构的软段、扩链剂l,4-丁二醇和异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)为主要原料合成了透明聚氨酯弹性体。研究了软段结构变化对聚氨酯弹性体的微相结构、力学性能、热稳定性及光学透明性的影响。结果表明,相对分子质量高的软段比相对分子质量低的软段更易结晶,耐低温性能更好;与聚氧四亚甲基二醇(PTMG)相比,聚酯型聚己二酸丁二醇酯二醇(PBAG)更易结晶。结晶尺寸在纳米级,材料的透明性可达85％以上。软段含量增加对软段区的结晶影响较小,但力学性能下降明显。混合多元醇的加入进一步提高了聚氨酯弹性体的微相分离程度,有利于软段结晶,在宏观上表现为拉伸强度和弹性模量明显增加。     

IPDI三聚体的合成

研究了异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)三聚体的合成工艺。讨论了月桂醇用量、转化率及三聚反应温度对三聚体性能的影响。该三聚体在分离游离IPDI后,各项性能指标符合设计要求。     

IPDI改性紫外光固化环氧丙烯酸酯涂料的研究

通过异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)改性环氧丙烯酸酯(四氢邻苯二甲酸二缩水甘油丙烯酸酯),以此改性预聚物配合活性稀释剂、光引发剂制得紫外光固化涂料。考察了不同—NCO与—OH配比对产物黏度的影响。通过FT-IR对预聚物的结构进行表征,用TGA研究固化膜的热性能,拉伸实验研究固化膜的力学性能。结果表明,反应物中当—NCO与—OH的物质的量比小于1时,—NCO与—OH比值越高则产物的黏度越大;改性后的光固化薄膜的拉伸强度能达到23 MPa以上,断裂伸长率比未改性以前提高了3倍以上,开始热分解的温度为150℃。     

聚氨酯弹性体电致伸缩性能研究

以聚(己二酸-丁二醇-新戊二醇)酯二元醇、甲苯二异氰酸酯、1,4-丁二醇和三羟甲基丙烷为原料,经聚合得到了一系列聚氨酯弹性体。利用LCR阻抗分析仪研究了所得聚氨酯弹性体的介电性能。在1kHz频率下聚氨酯弹性体的相对介电常数为7左右,相对介电常数随测试频率的增加而降低。采用数字散斑相关测量方法研究了聚氨酯弹性体在电场诱导下的应变─电致伸缩响应之间的关系。结果表明,聚氨酯弹性体在外加高压电场的作用下,随着高压电源的开合,其应变也随之呈现出相应的收缩与回复,其电致伸缩系数随聚氨酯弹性体密度的增加及相对介电常数的减小而降低。     

硬度法研究浇注聚氨酯弹性体的固化动力学

用硬度测量法研究了两种浇注聚氨酯弹性体的固化反应动力学，线性回归计算了固化反应级数，速率常数，最终硬度及反应活化能，说明了测定和处理方法。结果表明，反应级数随固化反应温度的增高而增大，产物最终硬度与固化温度有关，不同的固化体系反应活化能有很大的差别。由此可见，这类浇注聚氨酯弹性体的固化反应可能是若干复杂反应的综合过程。