超高韧性聚甲醛/聚氨酯复合材料的性能与结构研究

采用双螺杆挤出机制备了超高韧性聚甲醛(POM)/热塑性聚氨酯弹性体(TPU)共混物,通过力学测试和扫描电子显微镜(SEM)等手段研究了树脂流动性、TPU种类对POM/TPU共混体系性能及结构的影响。结果表明:当TPU含量50%时,配合不同粘度的POM树脂,可使共混体系达到超高的冲击强度,材料在拉伸过程出现应变-硬化过程,POM和TPU在共混体系中呈现两相双连续结构。相比于聚酯型TPU,使用聚醚型TPU制备的共混体系具有更高的低温缺口冲击强度。     

聚氨酯弹性体性能的影响因素

考察了不同结构多元醇、异氰酸酯指数、扩链剂种类及用量等对聚氨酯弹性体(PUE)物理机械性能和动态力学性能的影响.结果表明,在无扩链剂的情况下,用7种多元醇制备的PUE中,以相对分子质量为2 000的聚己内酯多元醇制得PUE的拉伸强度最高,达到34.5 MPa;以相对分子质量为3 000的聚己二酸己二醇酯制得的PUE是一种典型的结晶高聚物;对于同一结构的多元醇.相对分子质量越大,其制得PUE的拉伸强度及扯断伸长率越大;随着异氰酸酯指数的增加,PUE的拉伸强度与邵尔A硬度增大,而扯断伸长率下降,损耗因子(tan δ)最大值略有下降,玻璃化转变温度(Tg)略有升高;用液化3,3'-二氯-4,4'-二氨基二苯甲烷(L-MOCA)作扩链剂时,PUE的扯断伸长率均表现出大幅度的下降;用液化对苯二酚二羟乙基醚及液化间苯二酚二羟乙基醚作扩链剂时,PUE的扯断伸长率下降幅度较小;3种扩链剂均可使PUE的Tg升高,tan δ最大值减小;随着扩链剂L-MOCA用量的增加,PUE的邵尔A硬度增大,而扯断伸长率呈下降趋势.拉伸强度则先下降后升高,Tg升高,tan δ最大值减小.     

异氰酸酯指数对蓖麻油基聚氨酯弹性体性能的影响

以蓖麻油和其衍生物多元醇、液化MDI与2-乙基-1,3-己二醇为原料,通过一步法制备了异氰酸酯指数(R值)≥1. 0的聚氨酯弹性体(PUE)。通过溶胀度、力学性能、差示扫描量热、热失重、吸水率和水解性能测试,研究了R值对PUE性能的影响。结果表明:增大R值可以提高PUE交联密度,从而使得其拉伸强度和软段玻璃化转变温度提高,断裂伸长率和吸水率减小;在70℃不同水介质中水解30 d后,PUE在碱液中水解最为严重,R值≥1. 2时,PUE质量损失率0. 5%,拉伸强度保持率≥92%。     

异氰酸酯指数对水性聚氨酯弹性膜性能的影响

以二环己基甲烷-4,4’-二异氰酸酯(HMDI)为硬段、聚四氢呋喃醚二醇(PTMEG3000)为软段、2,2-二羟甲基丙酸(DMPA)为亲水扩链剂,采用预聚体法合成了水性聚氨酯(WPU)。通过FT-IR分析、拉伸试验和吸水率测定等研究了异氰酸酯指数(R值)对WPU弹性膜氢键化程度、力学性能和耐水性能的影响。结果表明,随着R值增加,WPU弹性膜的力学性能和耐水性能提高,当R值为1.15时,WPU弹性膜具有低模量、较高的力学性能和耐水性能。     

碳纳米管聚氨酯复合材料的制备及其性能研究

将多壁碳纳米管超声分散后,利用直接共混法将分散液与水性聚氨酯混合,使其在平板上流延并烘干成膜,通过扫描电子显微镜(SEM)和X-射线衍射仪(XRD)对该材料的结构和性能进行表征,测定其透光率及抗张强度等,对该材料的性能进行了系统的研究.研究结果表明碳纳米管能够在聚氨酯中分散开,且碳纳米管能够很好的实现对聚氨酯的增强和增韧.     

不同填料对聚氨酯及其复合材料性能的影响

研究了玻璃钢粉末、聚乙烯微粉、碳酸钙粉末、中空玻璃微珠等填料对改性聚氨酯树脂的填充效果,通过比较树脂浇铸体的拉伸和弯曲性能,说明玻璃钢粉末作为填料时树脂各项性能达到最优。结果还表明:随着玻璃钢粉末质量分数的增加,聚氨酯及其复合材料的弯曲性能表现出先增后减的趋势,其最佳填充量为10%。为此有可能将玻璃钢粉末作为填料加入树脂中实现回收利用。     

碳纳米管/聚氨酯复合材料的粘接性能

利用超声分散、酸处理以及表面活性剂分散的方法将碳纳米管分散到蓖麻油中,制备了蓖麻油型聚氨酯/碳纳米管(PUR/CNTs)复合材料,观察了该复合材料的微观结构,探讨了CNTs用量、酸处理时间以及表面活性剂的用量对复合材料粘接性能的影响。结果表明,随着蓖麻油中CNTs用量的增加,该复合材料的粘接强度不断提高,当增加到2%时,粘接强度提高84.4%;硝酸处理3 h的聚氨酯/碳纳米管复合材料的粘接强度最大,比未酸处理的复合材料增加15%;表面活性剂分散的聚氨酯/碳纳米管复合材料的粘接强度能得到进一步的提高。     

异氰酸酯指数对水性聚氨酯性能的影响北大核心

以聚氧化丙烯二醇2000、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、二羟甲基丙酸、1,4-丁二醇和三羟甲基丙烷为原料,釆用预聚体分散法制备了水性聚氨酯(WPU)。固定其他原料用量,仅调节IPDI的用量来改变异氰酸酯指数(R),研究了乳化前原料的R对WPU性能的影响,并探索了其在织物疏水改性方面的应用。结果表明:当R值增加时,WPU乳液的粒径变大,黏度减小,胶膜耐水性提高,拉伸强度增大,断裂拉伸应变降低,热稳定性先提高后降低,提高了棉织物的疏水性能;当R值为1.25时,WPU综合性能优异,乳液呈现半透明且稳定,平均粒径93 nm,黏度49.0m Pa·s,胶膜拉伸强度18.42 MPa,热稳定性最好,对应的棉织物接触角为114.08°。     

聚氨酯弹性体的力学性能影响因素研究

研究了合成方法,软段及硬段组成结构,熟化条件等因素对聚氨酯弹性和学性能的影响,结果表明,聚氨酯弹性体的结构与组成,以及由此引起微相分离程度的变化,是影响弹性体性能的重要因素,不同的低聚物二醇,二异氰酸酯及扩链剂合成的弹性体性能不同,采用预聚法,以及适当熟化有助于提高弹性体的性能。     

TDI-TMP聚氨酯固化剂合成的影响因素

以TDI和TMP为原料合成了低游离TDI、浅色的TDI-TMP型固化剂,讨论了TDI与TMP投料比、反应温度、催化剂用量等工艺条件对低游离浅色TDI-TMP型固化剂产品的TDI游离含量、粘度、色度、稳定性等指标的影响。结果表明,制备TDI-TMP型固化剂的最佳工艺条件:当nTDI/nTMP为3.0～3.2时,选用多次加料法,温度选择在50～60℃之间使NCO基和OH基反应,并在70℃保温使反应趋于完全;催化剂质量分数为0.4‰左右(按固体质量分数为50%计);阻聚剂质量分数为1.5‰～3.0‰;抗氧剂质量分数一般在4‰左右时,游离TDI符合TDI-TMP型固化剂行业技术指标。     

基于环境友好型发泡剂的硬质聚氨酯泡沫塑料的性能研究

针对第三代环境友好型发泡剂HFC 365mfc,分别从异氰酸酯指数、发泡剂用量和发泡动力学等角度对影响绝热用硬质聚氨酯泡沫性能的各种因素进行了探讨。结果表明,异氰酸酯指数在1.2左右,HFC 365mfc用量在25份左右时泡沫的综合性能最佳;将HFC 365mfc泡沫与目前广泛应用的HCFC 141b和全水发泡的泡沫性能进行了对比分析,结果表明,与HCFC 141b和全水发泡体系相比,HFC 365mfc发泡工艺与HCFC 141b体系接近,不需对生产线进行改进。     

脂肪族聚碳酸酯型聚氨酯软泡性能的影响因素

以自制的脂肪族聚碳酸亚乙酯二元醇和液化MDI为主要原料,制备了聚碳酸酯型聚氨酯软泡,并对发泡剂、异氰酸酯、稳定剂用量及操作工艺等对泡沫体性能的影响进行了讨论。结果表明,通过调节发泡剂、异氰酸酯、稳定剂用量等,可以得到密度在8~80kg/m3之间、压缩强度在10~108kPa之间的聚氨酯软泡。     

水溶性聚氨酯化学灌浆材料性能影响因素的研究

采用化学灌浆材料性能测试方法，研究了影响水溶性聚氨酯化学灌浆材料主要性能的各种因素。结果表明，灌浆材料的物理性能与NCO含量，浆液浓度，稳定剂、缓凝剂的种类和用量，水质pH值，浸泡时间，乳液和填料用量有关。通过实践，选择了比较理想的稳定剂和缓凝剂，可满足工程灌浆要求。     

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。     

钢复合结构材料中芯材聚氨酯的制备

以混合聚醚多元醇、液化MDI、1.4-丁二醇等为原料,制备了钢复合结构材料芯材用聚氨酯弹性体,讨论了不同制备方法对聚氨酯芯材的力学性能和工艺性能的影响.结果表明,采用一步法制备芯材聚氨酯弹性体工艺性能好,比较适合工业化生产,性能也能满足要求.     

输电用玻纤/聚氨酯复合材料电气性能研究

使用改性聚氨酯树脂,调整工艺及配方生产复合材料试样,测试其电气绝缘性能。通过对试样的体积电阻率、表面电阻率、介质损耗、耐电痕化、水扩散试验及接触角进行测试,结果证明改性树脂的电气绝缘性能良好,可以用作复合材料输电杆塔。     

单罐装聚氨酯底漆的制备及应用

介绍了采用一种新型复合封端异氰酸酯制备高性能单罐装聚氨酯底漆的研制过程及其应用前景。讨论了封端异氰酸酯、含羟基树脂、助剂等对漆膜性能的影响。     

耐黄变聚氨酯软泡的研究

研究了抗氧剂、紫外线吸收剂、异氰酸酯等对聚氩酯泡沫黄变的影响因素。选用合适原料，开发出了性能优良、变色等级为0（氙灯老化箱内加速老化502h）的耐黄变聚氨酯软泡。