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。     

异佛尔酮二异氰酸酯基聚醚聚氨酯弹性体的热行为

采用熔融预聚二步法合成了以环氧乙烷－四氢呋喃无规共聚醚为软段，异佛尔酮二异氰酸酯和1，4－丁二醇为硬段的热性聚氨酯弹性体，利用DSC，DMA和TG对聚合物的热行为进行了研究。结果表明，异佛尔酮二异氰酸酯基聚醚聚氨酯弹性体具有典型的微相分离特征，随着硬段含量的增加,微相分离程度增加。     

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。     

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。     

不同硬段含量嵌段聚脲性质和相分离的研究

用示差扫描量热计(DSC)所得的热容变化(△Cp)、动态力学温度谱(DMS)及力学性质的数据,来说明溶液聚合法所得的软链段为胺端基聚环氧丙烷的热塑性嵌段聚脲,不同硬段含量中脲健的性质及相分离对聚合物性质的影响。用DSC定量估计了相分离程度,从软段玻璃化温度的△Cp可判断随硬段含量的增加,软段和硬段两相混合程度增高,聚脲从柔软的弹性体(连续的软段相)转变为高模量的塑料(连续的硬段相)。     

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。     

聚甲基乙撑碳酸酯产品中聚醚多元醇的提取及用于聚氨酯的合成

探讨了聚甲基乙撑碳酸酯(PPC)中副产物聚醚的提取方法,对其结构进行了红外光谱(FT-IR),核磁共振谱(1H-NMR)和凝胶渗透色谱(GPC)的表征,并进行了用其合成聚氨酯(PU)的应用研究。通过拉伸测试、邵氏硬度测试和热重分析(TG)考察了不同硬段比例、-NCO与-OH比例对所合成的PU的力学性能及热性能的影响。结果表明,当NCO∶OH略大于1时,随着硬段含量的增加,合成的聚氨酯的力学性能和邵氏硬度随之增加,T-5%、软硬段分解温度及玻璃化转变温度(Tg)无较大变化;当-NCO∶-OH值较低时,聚氨酯的力学性能、硬度及热性能均有降低的趋势。     

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。     

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。     

热塑性聚氨酯热熔胶的制备及性能

以聚酯多元醇聚己二酸-1,4-丁二醇酯(PBA)为软段,二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)和扩链剂1,4-丁二醇为硬段,二月桂酸二丁基锡和三亚乙基二胺为催化剂合成了相对分子质量分布合理、软化点高、粘接强度大、热稳定性好的热塑性聚氨酯热熔胶。通过对合成工艺、异氰酸酯MDI、聚酯多元醇和扩链剂用量的研究,探讨了其软硬段的组成、结构、异氰酸酯指数(R)等对热塑性聚氨酯热熔胶性能的影响,结果得出,聚氨酯预聚体合成温度在(70±5)℃,反应时间约2h,扩链反应时间30 min,在100~110℃温度下熟化2~3 h,当R为1.02(-NCO/-OH摩尔比),扩链剂的用量为1∶0.7(多元醇/1,4-丁二醇摩尔比)时,合成的聚氨酯热熔胶具有合理的相对分子质量(珚Mn为3.91×104,珚Mw为7.61×104)及相对分子质量分布(1.94)、较高的软化点(139℃)、优异的物理性能与粘接强度(25.66 MPa)。     

聚氨酯弹性体的热降解行为研究

采用热重分析法（ＴＧＡ）系统研究了不同硬段、相同软硬段结构的样品，不同扩链交联剂，及不同硬段含量等因素对相同软段的聚氨酯弹性体热降解行为的影响。结果表明，聚氨酯弹性体样品随硬段含量的升高而热稳定性降低，扩链剂和种类不同（胺类或醇类）对聚氨酯弹性体的热降解影响大小，硬段的刚性增强（ＭＤＩ的刚性强于ＴＤＩ）有利于热稳定性的提高，结果还表明聚氨酯的最大降解速率所出现的温度Ｔｍａｘ通常由软段的降解引起，与     

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。     

生物聚氨酯/羟基磷灰石微相分离与形状记忆性能

形状记忆功能化生物聚氨酯在医用植入体材料中备受关注,而聚氨酯的形状记忆性能与其微相分离结构密切相关。文中以可降解聚己内酯二醇(PCL-diol)、脂环形异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、1,4-丁二醇(BDO)为单体通过两步法合成生物聚氨酯(PU),以溶液共混的方式加入PU基体中,制备了一系列聚氨酯/羟基磷灰石(PU/HA)复合材料。通过场发射扫描电子显微镜、傅里叶变换红外光谱、热失重分析和动态力学热分析等不同表征方法研究了HA的引入对PU基体微相分离的影响,及其与宏观形状记忆性能的关系,并考察了材料的生物安全性。结果表明,HA的引入明显促进了PU的微相分离,随着HA含量的增加,硬段与软段的玻璃化转变温度差值越大,表明微相分离程度越高。在HA质量分数低于15%时,HA的含量越高,形状回复越快,表明微相分离程度越高,形状记忆性能越好。L929细胞毒性测试结果显示,PU/HA具有良好的细胞安全性,在医用骨修复领域有潜在的应用价值。     

二苯醚异氰酸酯聚醚氨酯的合成及性质EI

合成了以聚四氢呋喃(PTMO)为软段,4,4’-二异氰酸二苯醚(ODI)和不同扩链剂[乙二胺(EDA、丁二醇(BD)、N,N-二羟乙基甲胺(MDEA)]为硬段的链段型聚氨酯。并通过MDEA的第三胺和γ-丙磺酸内酯反应,转化为双离子型离聚体。用差示扫描量热、动态力学性能、应力-应变以及紫外老化等实验方法研究了化学组成和氨磺化程度对材料相分离程度、力学性能和形态结构的影响。     

聚二甲基硅氧烷-水性聚氨酯的合成与性能

为了提高水性聚氨酯的耐水性和耐候性,文中以羟烷基聚二甲基硅氧烷(PDMS)和聚己二酸丁二醇酯二醇(PBA)为混合软段,间苯二亚甲基二异氰酸酯(XDI)和1,4-丁二醇(BDO)、二羟甲基丙酸(DMPA)为硬段,采用二步本体法合成一系列的聚二甲基硅氧烷-水性聚氨酯(Si-XWPUs),研究了PDMS在软段中的含量对水性聚氨酯的表面性能、力学性能和耐水性的影响。研究发现,随着PDMS在软段中的含量从0%到20%逐渐增加,Si-XWPUs的微相分离程度略有提高,拉伸强度均达到10 MPa以上,作为涂层材料均具有较好的力学性能。同时,随PDMS在软段中比例的升高,Si-XWPUs薄膜表面Si元素的百分比呈增加趋势,并且表面的Si/C含量远远高于本体中理论Si/C含量,最高的迁移率达24倍,表现出良好的疏水性,同时吸水率降低。     

一种含能热塑性聚氨酯弹性体的性能

采用熔融二步法合成了以聚叠氮缩水甘油醚(GAP)为软段、以2,2-二叠氮甲基-1,3-丙二醇和二环已基甲烷二异氰酸酯(HMDI)为硬段的含能热塑性聚氨酯弹性体(ETPUE),通过红外光谱(FT-IR),差示扫描量热(DSC),动态力学性能测试(DMA)及力学性能测试对材料进行了结构和性能的表征.结果表明,所合成的不同硬...     

不同聚乙二醇相对分子质量的聚碳酸酯聚氨酯的防水透湿性

采用不同相对分子质量的聚乙二醇(PEG)分别与聚碳酸酯二元醇(PCDL)、二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)反应,合成了一系列聚碳酸酯聚氨酯(PU)。通过差示扫描量热分析、红外光谱分析、原子力显微镜分析等研究了不同相对分子质量的PEG对聚碳酸酯聚氨酯的形态结构和防水透湿性的影响。研究结果表明,分子链中引入PEG后,PU软段的Tg逐渐下降,且PU软硬段均不结晶。随着PEG相对分子质量的提高,PU微相分离程度先减小后增大,PU的亲水性提高,透气性先减小后增大。     

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.     

对苯二酚-双(β-羟乙基)醚扩链聚醚型聚氨酯的研究

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 % )的二苯基甲烷 - 4,4′-二异氰酸酯 /聚四亚甲基醚二醇的聚醚型聚氨酯 ,借助 DSC和 IR等手段分析该聚氨酯的结晶性以及氢键行为 ,最后认为 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。