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。     

松香型聚氨酯发泡流变性研究

用自行设计的绝热发流变仪研究了松香型聚氨酯发泡流变性。用流变仪同时测得发泡过程温升、粘度和发泡高度对时间的关系。将温度和反应程度、反应热关联、显示反应动力学与发泡流变性的关系。考察了羟值和催化剂对动力学和流变性的影响。用有机酸封闭步叔胺催化剂，加快发发泡速度同时推迟凝胶时间，可改善泡沫流动性并缩短脱模时间。     

硬段类型和含量对嵌段聚氨酯脲性能的影响

以聚己二酸乙二醇-丙二醇酯二醇(PEPA)为软段,分别采用4种二胺扩链剂和3种二异氰酸酯为硬段,通过预聚体法合成了一系列不同硬段结构和含量的聚氨酯脲弹性体,并采用红外光谱、热失重分析、差示扫描量热和拉伸测试等手段,研究了硬段类型及含量对聚氨酯脲性能的影响。结果表明,在软段结构一致,硬段含量接近的情况下,兼具柔性和刚性的硬段有助于提升聚氨酯脲的力学性能、热学性能和微相分离程度。几种二胺扩链剂和二异氰酸酯中,由二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)和4,4'-二氨基二苯醚(ODA)构成的硬段性能最佳;在软、硬段结构一致的情况下,硬段含量对聚氨酯脲性能影响明显。随着硬段含量增加,聚氨酯脲的拉伸强度、微相分离程度先增大后减小,5%热失重温度和断裂伸长率逐渐下降。当PEPA/MDI/ODA摩尔比为1∶0.5∶0.5(硬段含量31.7%),聚氨酯脲拉伸强度达51.5 MPa,断裂伸长率为709%,5%热失重温度为282.7℃,性能最佳。     

新型嵌段聚氨酯脲的结构与性能研究

以尿素为扩链剂，合成了一系列聚氨酯脲热塑性弹性体及其硬段模型化合物，通过对聚氨酯脲及其硬段模型化合物的结构与性能的研究，发现这种体系有高相分离程度，高氢键密度的特点，并暗示了三维氢键网络结构的存在。这些结构特征使这种新型结构的聚氨酯具有高强度，高弹性，高断裂延伸率等力学特性。     

水合聚氨酯脲的力学性能、组成及氢键结构变化的研究

研究了在聚氨酯脲盐溶液中（0．9％（质量）NaCl,37℃）浸泡不同时间后的静态和动态力学性能,组成,氢键结构的变化规律。结果表明,盐溶液浸泡可使平均分子量和相分离程度大大增加,并可提高力学强度和减少柔顺性,而平均分子量的增加是由于发生了分子间或分子内扩链或交联以及PTMO低聚物的逸出,FT－IR分析表明水分子不会显著改变聚氨酯脲氢链结构。     

催化剂和模温对RIM聚氨酯形态的影响EI

利用DSC、SEM和FTIR证明了改变反应注射成型(快速反应)聚氨酯弹性体的催化剂用量和活性可以影响微相分离和硬链段的有序程度。聚合反应进度加快,硬链段的热转变温度降低,远程有序程度变差,硬段富集区尺寸较为分散,试样微相分离程度不如聚合速度较慢时高,而提高模具湿度具有与样品热处理相同的效应,能提高硬链段的有序程度,改善微相分离。     

对苯二酚—双（β—羟乙基）醚扩链聚醚型聚氨酯的 …

分别用对苯二酚－双（β－羟乙基）醚（ＨＱＥＥ）和１,４－丁二醇（ＢＤＯ）作扩链剂,采用本体一步法合成几种不同硬段含量（０￣５０％）的二苯苛甲烷－４,４’－二异氰酸酯／聚四亚甲基醚二醇的聚醚聚氨酯,借助ＤＳＣ和ＩＲ等手段分析该聚氨酯的结晶性以及氢键行为,最后主为ＨＱＥＥ扩链聚醚型聚氨酯的微相分离程度较高,这是由其形成的硬链段刚性较强所致。     

热处理对赖氨酸乙酯扩链聚氨酯性能的影响

以1,6-六亚甲基二异氰酸酯(HDI)为硬段,聚碳酸酯二元醇(PCDL)为软段,赖氨酸乙酯盐酸盐(Lys-OEt)为扩链剂合成了一种新型聚碳酸酯型聚氨酯弹性体,并制成聚氨酯膜,在不同温度和时间下对聚氨酯进行退火热处理.采用FT-IR、~1H-NMR对聚氨酯进行结构分析;热处理前后,通过AFM、XRD和力学测试仪对聚氨酯进行性能测试.结果表明:热处理使赖氨酸乙酯扩链聚氨酯微相分离的程度变大,结晶性能更好,力学性能提高,弹性回复率增大.     

聚氨酯弹性体结构与动态力学性能研究

讨论了扩链剂的结构对聚氨酯弹性体的形态结构和动态力学性能的影响。指出对于相分离严重的聚氨酯体系,在扩链剂中引入侧基会有效地降低微区尺寸,亦即改善软段和硬段之间的相容性,含脂肪环的扩链剂不但能增加体系的相容性,而且脂肪环的构象变化也会增加聚氨酯的力学损耗。     

PBSu/PBAu嵌段聚酯酰脲共聚物的合成及流变性能

以羟基或氨基封端的丁二酸-丁二醇-尿素(Poly(butylene-succinate-urea),PBSu)聚酯酰脲共聚物与己二酸-丁二醇-尿素(Poly(butyleneadipate-urea),PBAu)聚酯酰脲共聚物为预聚物,借助甲苯-2,4-二异氰酸酯(Toluene-2,4-diisocyanate,TDI)对两种预聚物进行扩链反应,得到一种新的含PBSu和PBAu链段的可降解嵌段聚酯酰脲共聚物(PBSu-b-PBAu)。改变扩链时间、扩链温度、扩链剂含量进行了该嵌段共聚物的合成实验,并采用单因素选择法得到TDI扩链合成嵌段共聚物的最佳工艺条件。通过GPC、旋转流变仪、毛细管流变仪测定了最佳工艺条件下合成的不同进料比的嵌段共聚物的分子量和流变性能,结果表明含PBSu和PBAu链段的可降解嵌段聚酯酰脲共聚物具有比PBSu和PBAu更高的黏度和更好的弹性效应。     

聚氨酯交联聚合反应体系粘度的变化

在已有实验研究结果的基础上,建立了适用于聚氨酯交联聚合反应体系粘度变化的一般模型和表示式,对二异氰酸和三元醇反应体系的研究表明,体系的粘度由温度,反应程度或重均分子量等决定,在反应程度约0．7左右将发生凝胶现象,此时,粘度和重均分了阳等急速上升,体系的初始温度,催化剂的浓度等对粘度的历史有显著的影响。     

改性聚氨酯防水材料的流变性能

利用RS150型平板流变仪测试了改性聚氨酯防水材料的表观黏度、粘流活化能、非牛顿指数等流变参数,讨论了剪切速率、剪切应力和温度等对改性聚氨酯防水材料表观黏度的影响。实验结果表明,改性聚氨酯防水涂料的表观黏度随温度的升高而降低;在实验温度范围中,改性聚氨酯防水材料的表观黏度随剪切速率和剪切应力的增大而降低,其非牛顿指数n小于1,并且随着温度升高而增大,表明改性聚氨酯防水材料为假塑性流体;其粘流活化能E0为19.73 kJ/mol。     

扩链剂用量对聚氨酯性能的影响

本文采用聚四亚甲基醚二元醇和４，４′－二苯基甲烷二异氰酸酯进行逐步聚合反应，再分别用乙二醇，１，４－丁二醇，１，６－己二胺等扩链剂合成聚氨酯。小角激光散射的结果表明，在一定的扩链剂用量范围内，产物为亚微观无定形结构，且当扩链剂减少到一定之后向球晶演变。溶解测定结果表明，本文中的聚氨酯为具有不同支化程度的可溶性聚合物。     

Parameter identification and computational simulation of polyurethane foaming process by finite pointset method

Numerical simulation of the polyurethane foaming process is a valuable method to analyze the molding process at an early stage of product development to shorten time-to-market cycles and cut costs by using fewer prototypes. However, this process involves highly coupled thermo-chemo-rheological modeling and needs adequate model parameters’ identification. A theoretical model including chemical reactions and thermo-rheological coupling of conservation equations was developed. Based on the theoretical model, three-dimensional numerical simulation for mold filling of the polyurethane foam was carried out by using Finite Pointset Method (FPM) to predict flow field, flow front advancement, temperature and density distributions during mold filling. A FOAMAT system was used to monitor foam height rise and reaction temperature on a cylindrical test tube and foam viscosity was measured by using a dynamic rotational rheometer with parallel-plate system. The parameters of the model were identified by an inverse analysis method which consists in determining the parameters by comparing the computed quantities to those measured experimentally. The overall modeling was validated by using short shot foams obtained with a panel mold cavity. Mold filling of an automotive underlay carpet cavity was investigated numerically. Flow front results were successfully compared to short shot foams obtained with the industrial mold cavity.     

掺杂MWNTs复合材料的制备与气敏性研究

将端羧基丁二烯丙烯腈橡胶（CTBN）与三乙醇胺反应,得到多端羟基橡胶,掺杂功能化多壁碳纳米管（MWNTs）,与4,4’-二环己基甲烷二异胺氰酸酯（H12MDI）反应,得到预聚物,再加入系列聚乙二醇（PEG,Mn=2000）共聚合,得到一系列聚氨酯复合材料,采用扫描电镜（SEM）、热失重（TG）等表征手段研究复合材料的形貌和性能,结果表明,掺杂不同纳米管不仅能提高聚氨酯型材料的力学和热学性能,更重要的是可增强对溶剂饱和蒸汽气敏响应性能力。     

巯基封端的聚氨酯液体橡胶的制备

用甲苯二异氰酸酯、聚醚多元醇和巯醇通过三步法合成出一种具有聚氨酯主链结构特征巯基封端的液体橡胶(MTPU).研究了不同的催化剂、聚醚多元醇的分子量、以及扩链剂的用量对MTPU性能的影响.结果表明,随着扩链剂用量的增加,合成液体橡胶的反应周期缩短,本体黏度增加,用自制催化剂和两种不同分子量聚醚多元醇混用合成的液体橡胶性能最佳.     

扩链剂在再生PC中的应用研究

采用Haake转矩流变仪、TGA、DSC等方法研究两种不同类型扩链剂对再生PC的扩链效果.实验结果表明,恶唑啉型扩链剂对再生PC的熔融粘度、耐热性能、Tg和冲击韧性提高较明显,而环氧型扩链剂对拉伸强度提高较明显.     

Chemorheology of epoxy resin

A secondary hydroxyl group containing epoxy resin was reacted and cross-linked with polyurethane (PU). This PU-cross-linked epoxy resin was cured with a tertiary amine and the viscosity and dynamic mechanical properties were determined by a cone-and-plate rheometer. A dual Arrhenius viscosity model was modified to predict the viscosity profile with time before gelation during non-isothermal curing, and the calculated values coincided with the experimental data. The activation energy of this system (NCO/OH ratio=30 mol%) calculated by the modified model was 13kcal mol^–1 for the initial region, and 16.8 kcal mol^–1 for the final region. After gelation, the dynamic complex modulus was correlated to the reaction kinetics according to the rubber elasticity theory, and the activation energy calculated was 5.2 kcal mol^–1. These activation energies are all lower than those of the unmodified epoxy resin system. Consequently, the reaction rate of the PU-cross-linked epoxide system was less affected by temperature than that of the unmodified epoxide system. It was also found that the rate of increase of viscosity and dynamic moduli decreased with increasing PU content. The gelling point was estimated by rheological measurements.     

复合材料结构修复专用基体树脂固化反应

研究了复合材料结构修复专用基体树脂 (MR) ,对其固化反应进行了原位红外表征,定量分析了环氧基团在不同固化温度下的转化率,并与相应温度下测得的MR体系的凝胶化时间及粘度随时间变化情况进行了对比。结果表明,当固化温度达到DSC曲线上的起始反应温度时,由原位红外法得到的转化率曲线与通过宏观测试方法得到的凝胶化时间及粘度-时间曲线吻合;而当固化反应温度低于DSC曲线上的起始反应温度时,转化率曲线与相应温度下的凝胶化时间及粘度-时间曲线发生不同程度的偏离。分析了这种偏离的主要原因。