f-CTBN/PEG聚氨酯材料的合成及性能研究

以三乙醇胺得到的功能化丁腈橡胶（f-CTBN）和不同相对分子质量聚乙二醇（PEG）为基本物质,逐步聚合得到一系列高支化嵌段聚氨酯材料。探究f-CTBN、PEG的用量和固化剂（HDI与H12MDI）的不同对材料性能的影响,通过形貌观察、力学性能测试、毒性试验来综合评价,发现物料比m（f-CTBN）/m（PEG）为3∶7聚氨酯有望成为医用薄膜。     

f-CTBN/PEG聚氨酯的合成及与血液相容性研究

以功能化丁腈橡胶(f-CTBN)与不同的聚乙二醇(PEG)为原料,采用逐步聚合法得到一系列高支化嵌段聚氨酯( PUR).通过材料亲水性测试、与健康人血的溶血实验和医学凝血实验研究了该PUR材料的血液相容性.结果表明,随f-CTBN含量的增大,该PUR材料的亲水性变差,不同固化剂对其亲水性影响不大；f-CTBN含量的增大只改变材料自身性质,而其溶血性、动态凝血时间及凝血酶原时间、部分凝血活酶时间和再钙化时间都在医学允许范围之内,说明其血液相容性好.该材料在介入诊疗和医用薄膜方面具有应用潜力.     

高支化聚氨酯的合成及性能研究

端羧基丁腈橡胶(CTBN)经改性后得到f-CTBN(含端双羟基);然后以f-CTBN和PEG(聚乙二醇)为主要原料,采用逐步聚合法合成了高支化嵌段PU(聚氨酯);最后分别以H12MDI(4,4′-二环己基甲烷二异氰酸酯)或HDI(l,6-己二异氰酸酯)为固化剂,制备相应的浇铸体。研究结果表明:f-CTBN/PEG-1000/HDI基PU材料表面存在许多呼吸型微孔,其强度和模量较高、韧性良好,在生物医学领域,尤其是医用薄膜产品方面具有极大的应用潜力。     

新型可生物降解弹性体的制备与性能

以聚乙二醇(PEG)和柠檬酸(CA)为单体,通过熔融缩聚制备了新型的可生物降解弹性体聚柠檬酸聚乙二醇〔poly(PEG-co-CA),PEC〕,并通过改变后期交联时间得到了一系列透明柔软的弹性体。用傅里叶变换红外光谱、X射线衍射仪及差示扫描量热仪对PEC进行了初步表征,表明产物在室温下为无定形态,且玻璃化转变温度都在0℃以下;力学性能测试表明所得材料的弹性模量为0.251.91 MPa,扯断伸长率为239.4%1 505.5%;在37℃和pH值为7.4的磷酸缓冲溶液中进行了体外降解实验,结果表明该弹性体为一种降解较快的材料(浸泡80 h后所有试样的降解都超过60%)。同时发现其力学性能、吸水性能和降解性能可通过改变后期交联时间加以调节。     

可降解柔性相变薄膜的制备及其热性能

为解决相变材料易泄漏、热导率低和力学性能差的问题,以生物基可降解聚乳酸(PLA)为基底,聚乙二醇(PEG)为相变工质,改性氧化铝(Al₂O₃)为导热添加剂,通过溶液共混法制备PEG/PLA/Al₂O₃柔性相变薄膜,用于热储能。相变薄膜可任意卷曲和折叠而不发生断裂,表现出良好的柔性。对其热性能、导热性能和降解性能等进行测试,结果表明：PEG和PLA具有良好的相容性,PLA作为支撑基底有效防止了PEG液体的泄漏,所制备的柔性相变薄膜具有良好的形状稳定性。PEG/PLA的熔融和凝固过程中的潜热分别为120.2和128.5 J/g,潜热留存率分别为62.2%和67.6%,添加20%的氧化铝,潜热值仅降低12.5%,而热导率提高了75.0%,热传递效率得到明显提升。PEG/PLA的降解速率明显高于PLA,PEG/PLA薄膜在NaOH溶液(pH=13)中4 h左右可完全降解,具有良好的环境友好性。     

PEG对生物可降解聚氨酯性能影响的研究

以不同相对分子质量的聚乙二醇(PEG)为引发剂,通过开环聚合引发丙交酯和己内酯单体合成聚己内酯–丙交酯–聚乙二醇(PCLA–PEG)的共聚物;用六亚甲基二异氰酸酯(HDI)对合成的共聚物进行封端,并进行扩链反应制备一系列PEG含量不同的生物可降解聚氨酯。通过红外以及DSC研究了PEG含量对聚氨酯材料结构的影响,发现采用相对分子质量较高的PEG制备的材料,其软硬段相分离程度较高;另外对样品的力学性能、亲水性及降解性进行了测试,发现PEG含量增加,样品的力学性能下降,亲水性能提高,降解速度加快。     

竹原纤维增强聚乳酸完全可降解材料的性能研究

以竹原纤维、聚乳酸为原料,采用非织造结合模压成型工艺制备了完全可降解材料。研究了材料降解随时间的变化规律及材料中增强纤维体积分数对材料拉伸、弯曲及降解性能的影响,采用扫描电子显微镜和傅立叶变换红外光谱仪研究了材料的降解机理。结果表明,当纤维体积分数为50%时,材料的纵横向拉伸强度和弯曲强度均达最大,分别为20.60、15.12MPa和27.47、21.27MPa;材料的降解速率随时间增加呈加快趋势,且纤维含量高的材料降解较快;降解首先发生在材料界面的缝隙处,随后产生了树脂开裂和纤维降解。     

聚乳酸/聚乙二醇共混物的结晶与降解行为

针对聚乳酸（PLLA）亲水性差、降解周期长的问题,利用与亲水性高分子聚乙二醇（PEG）共混的方法对其进行改性。采用转矩流变仪制备了不同组成的PLLA/PEG共混物颗粒,系统研究了PLLA/PEG共混物的结晶和熔融、亲水性和在酸碱介质中的降解行为。结果表明,PEG的加入增强了共混物中PLLA的结晶能力,提高了PLLA在降温过程中的熔融结晶温度。PLLA/PEG共混物在等温结晶中表现出比纯PLLA更快的结晶速度。通过改变PLLA/PEG共混物的组成,可调控材料的表面亲水性和降解速率。随着PEG含量的增多,PLLA/PEG共混物的表面接触角降低。PLLA与PLLA/PEG共混物均可在水溶液中降解,共混物的降解速率高于纯PLLA,随着PEG含量的升高和降解液中酸碱浓度的提高,PLLA/PEG共混物的降解速率加快。     

城市污泥厌氧法处理聚乙二醇废水

在厌氧条件下,考察驯化后的城市污泥对聚乙二醇2000(PEG2000)的降解效果。结果表明,驯化后的城市污泥经厌氧反应后形态发生变化,孔隙变大,厌氧菌以菌胶团的形式存在于污泥中。在PEG初始质量浓度为4.0 g/L,总有机碳(TOC)为1 650 mg/L,38℃的恒温厌氧降解条件下,系统运行前5 d,PEG2000降解率快于TOC降解率,通过液质联用(LC-MS)分析发现,PEG2000在降解初始阶段断裂为分子质量较低的物质,厌氧反应10 d后,低分子质量的物质进一步氧化降解,TOC和PEG2000降解率均高于90%。     

不同酶对PBS基共聚酯/淀粉复合材料降解性能的影响

采用L_9(3~3)正交试验对α–淀粉酶降解聚丁二酸丁二酯(PBS)基共聚酯/热塑性淀粉(TPS)复合材料的条件进行了优化,得出α–淀粉酶的最优降解条件为:温度65℃,磷酸盐缓冲液p H=6.8,α–淀粉酶浓度3.5 g/L。利用α–淀粉酶和南极假丝酵母脂肪酶N435对PBS/TPS、聚(丁二酸丁二醇-co-丁二酸二甘醇)酯(PBS-co-DEG)/TPS、聚(丁二酸丁二醇-co-丁二酸乙二醇-co-丁二酸聚乙二醇200)酯(PBES-co-PEG200)/TPS、聚(丁二酸丁二醇-co-丁二酸乙二醇-co-丁二酸聚乙二醇400)酯(PBES-co-PEG400)/TPS复合材料分别进行降解实验,研究了两种酶对这4种复合材料降解性能的影响。结果表明,α–淀粉酶和N435脂肪酶对复合材料均有较好的降解能力,当降解时间较短(6 h)时,α–淀粉酶对复合材料的降解效果优于脂肪酶N435,但当降解时间超过60 h后,后者的降解效果略优于前者;(PBES-co-PEG200)/TPS和(PBES-co-PEG400)/TPS复合材料的降解性能总体上优于(PBS-coDEG)/TPS及PBS/TPS复合材料;随PEG200和PEG400在共聚酯中的含量增加,即醚链含量的增加,相应复合材料的质量损失率呈升高趋势,但当醚链含量较高时,复合材料的质量损失率反而有所下降。     

PEG/PTMG/IPDI体系聚氨酯耐热及耐紫外线性能研究

对PEG/PTMG/IPDI体系的聚醚型脂肪族聚氨酯(PU)材料耐热和耐紫外线性能进行研究。研究表明,与PEG相比,PTMG含量的增加会显著提高树脂的拉伸强度、耐热性以及耐紫外线性能。当PU树脂软段全部用PEG时,DMA测试结果显示树脂材料熔融温度低于120℃;在35℃时紫外线照射72 h后,树脂快速分解,力学强度大幅损失。     

软段分子链结构对PUF性能的影响

通过将聚乙二醇(PEG)、聚己内酯(PCL)、聚乳酸(PLA)和聚四氢呋喃醚(PTMG)等不同特性的聚合物链段引入聚氨酯(PU)基体,制备了具有不同软段结构的聚氨酯泡沫塑料(PUF)。考察了不同软段分子链结构对PUF力学性能、热性能及在土壤中降解性能的影响。结果表明,随着软段中PEG或PLA含量的增加,PUF的拉伸强度下降;不同软段结构PUF的玻璃化转变温度顺序为:PTMG1000相似文献   

聚乙二醇对聚乳酸/淀粉纳米晶复合材料性能的影响

以聚乳酸（PLA）和淀粉纳米晶（SNC）为主要原料,聚乙二醇（PEG）为增塑剂,采用溶剂蒸发法制备PLA/SNC和PLA/SNC/PEG复合材料,通过差示扫描量热仪（DSC）、热台偏光显微镜（PLM）、X射线衍射仪（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）等研究了PEG对复合材料结晶行为、力学性能及界面相容性的影响。结果表明,PEG能够与SNC协同促进PLA结晶,使PLA/SNC/PEG复合材料的结晶速率明显提高;PEG的添加未改变PLA/SNC复合材料的结晶结构;随着PEG含量的增加,PLA/4%（质量分数,下同）SNC复合材料的拉伸强度先升高后下降,断裂伸长率不断提高;当PEG含量为2%时,PLA/4%SNC/2%PEG复合材料的力学性能最佳,拉伸强度为47.86 MPa,断裂伸长率为10.20%,PLA与SNC间界面相容性得到改善。     

Effect of polyhydric alcohols on the mechanical and thermal properties,porosities, and air permeabilities of polyurethane-blended films

Polyurethane (PU) and polyhydric alcohols composites were successfully prepared to be used as coating materials for fabrics. The effects of various polyhydric alcohols on the PU composites properties have been investigated. The tensile strengths, glass-transition temperatures, thermal-mechanical properties, and swelling capacities of the PU/polyhydric-alcohol-blended films are described in detail, along with their surface and cross-sectional morphologies. The tensile strengths and glass-transition temperatures of the PU/polyhydric-alcohol-blended films were found to decrease remarkably with increasing polyhydric-alcohol concentration. The swelling capacities and porosities of the PU/poly(propylene glycol) (PPG)-blended and PU/glycerol-blended films were observed to increase with increasing PPG or glycerol concentration. However, the poly(ethylene glycol) (PEG) concentration in the PU/PEG-blended film did not significantly affect its properties. The air and water-vapor permeability of nonwoven nylon fabrics coated with PU/PPG and PU/glycerol increased with increasing PPG or glycerol contents, while those coated with PU/PEG were unaffected by PEG content. © 2018 Wiley Periodicals, Inc. J. Appl. Polym. Sci. 2019 , 136, 47429.     

改性共聚酯的化学结构及热降解性能

在5 L聚合装置上,成功合成了一系列用间苯二甲酸乙二醇酯-5-磺酸钠(SIPE)和聚乙二醇(PEG)改性的共聚酯(MECDP)。核磁氢谱(1H-NMR)的测试结果表明:聚合物大分子中的对苯二甲酸(PTA)、PEG、SIPE的摩尔比与其投料比基本相符;共聚酯分子链的化学结构,与设想的分子链结构较好地吻合。热重分析仪(TGA)试验结果表明:在氮气和空气的氛围里,热降解温度(T)d均随着PEG质量分数的增加而下降;在空气氛围里的热降解,比在氮气氛围内的热降解更容易发生;在氮气氛围里的TGA曲线,只有一个热失重平台,而在空气氛围里的TGA曲线,有两个热失重平台。特性黏度变化的测试结果表明:PEG的质量分数越高,干燥温度越高,干燥时间越长,共聚酯的特性黏度值变得越小。     

1,3-丁二醇对PTMG/MDI体系聚氨酯弹性体力学性能的影响

以纯4,4′-二苯基甲烷二异氰酸酯（MDI）MDI-100、液化MDI（C-MDI）、MDI-50和四氢呋喃均聚醚（PTMG）为原料合成聚氨酯（PU）预聚体,再分别与KD和KC扩链剂制备PU弹性体。研究了1,3-BDO含量、异氰酸酯类型、预聚体NCO基含量、聚醚软段相对分子质量对PU弹性体力学性能的影响。结果表明,提高1,3-BDO含量可使PU弹性体的硬度、撕裂强度和冲击弹性明显下降;纯MDI弹性体综合力学性能最好,液化MDI次之,MDI-50最差;提高预聚体NCO基含量可使弹性体的硬度、300%定伸应力和撕裂强度明显提高,拉断伸长率和冲击弹性则下降;软段相对分子质量为1000时,PU弹性体的300%定伸应力、拉伸强度和撕裂强度均增加;软段相对分子质量为1800以上,拉断伸长率和冲击弹性增加。     

SBS三嵌段共聚物及聚氨酯对涤纶纱线拉伸性能的影响

为进一步研究涤纶纱线的拉伸性能,将聚氨酯及用苯乙烯溶解的苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三嵌段共聚物(SBS)对涤纶进行不同工艺处理,并进行拉伸性能测试和结果分析。结果表明:随整理液质量分数的增加,处理后纱线的断裂强力、断裂伸长率、断裂功均呈现先增后减趋势,但断裂强度较原纱均有所降低,而且聚氨酯整理后纱线的断裂强度较SBS整理的下降程度更大。对于纱线断裂强力、伸长率及断裂功的提高,聚氨酯整理效果优于SBS,而对于断裂比功,SBS的整理效果优于聚氨酯。     

抗氧剂Irganox1010对聚氨酯弹性体老化性能的影响

通过傅里叶红外变换光谱、热分析与力学性能测试,研究了抗氧剂四(3,5-二叔丁基-4-羟基苯丙酸)季戊四醇酯(Irganox1010)对聚氨酯弹性体老化性能的影响。力学测试结果表明,150℃下老化48h后,未加抗氧剂的聚氨酯弹性体的拉伸强度与老化前相比较下降11.6%,而添加抗氧剂的聚氨酯弹性体的拉伸强度与老化前相比较没有下降。热重分析、差示扫描量热分析和红外光谱分析结果表明,抗氧剂Irganox1010能阻碍聚氨酯分子链的断裂,减缓材料的老化,因此能促进聚氨酯弹性体的抗老化性能。     

废旧聚氨酯硬质泡沫塑料的降解回收及再利用

采用双组分醇解剂乙二醇（EG）和丙二醇（PG）对废旧聚氨酯（PU）硬质泡沫塑料进行降解,获得了降解产物低聚物多元醇,并将其与木质素为原料制备出再生聚氨酯（r?PU）硬质泡沫塑料复合材料。利用导热系数测定仪、扫描电子显微镜、热重分析仪、傅里叶变换红外光谱仪等对废旧PU的降解效果和r?PU硬质泡沫复合材料的压缩强度、吸水率、导热系数、微观形貌及热稳定性等进行了分析和表征。结果表明,双组分醇解剂EG和PG质量比（m_EG：m_PG）为2：3时,废旧PU的降解效果最佳;当木质素添加量为6 %（质量分数,下同）时制备r?PU硬质泡沫复合材料的泡沫孔壁较厚且比较均匀,骨架几何构型完整,其压缩强度为185.3 kPa、导热系数为0.021 5 W/（m·K）,均能够达到国家标准要求。     

喷雾干燥法制备聚氨酯/碳纳米管复合材料的结构与性能

通过喷雾干燥法制备了聚氨酯/碳纳米管复合材料。扫描电子显微镜和透射电子显微镜观察结果表明,碳纳米管在聚氨酯基体中分散较好。X-射线衍射测试表明,碳纳米管对复合材料的微相结构影响较小。随着碳纳米管用量的增加,动态力学性能测试表明复合材料的耐热性有了显著的改善。另外,该复合材料还表现出多功能特性,如高导电性和导热性。随着碳纳米管体积分数的增加,聚氨酯/碳纳米管复合材料的电导率逐渐提高,填充碳纳米管的聚氨酯复合材料的导电逾渗值约为5%。