PEA/TDI聚氨酯共聚物阻尼结构抑振性能的研究

为获得高阻尼性能的聚氨酯材料,本文结合高分子材料的阻尼机理合成了一系列不同分子量的聚酯二元醇/甲苯二异氰酸酯(PEA/TDI)聚氨酯共聚物,并以聚氨酯试样为阻尼层,钢板为基体制备成自由阻尼结构,利用模态分析技术研究了有机杂化小分子对聚氨酯阻尼结构阻尼性能的影响.通过苯酐-吡啶酰化法精确测定了聚酯二元醇的平均分子质量,设计合成了系列软段分子量不同和分子量不同的聚氨酯试样,通过模态分析技术对利用合成的聚氨酯试样制备的一系列不同聚氨酯阻尼结构的减振性能进行了测试,结果表明:二丁基羟基甲苯(受阻酚BHT)的加入显著提高了PEA(Mn=1 000)/TDI聚氨酯阻尼结构的阻尼性能;聚氨酯分子量相同时,聚氨酯阻尼结构的阻尼性能总体上随着BHT用量的增加而逐渐提高;BHT用量相同时,随着聚氨酯分子量的提高,聚氨酯阻尼结构的阻尼性能得到改善,且在低频和高频范围内提升效果较明显.     

聚氨酯阻尼材料的结构设计及其动态力学性能的研究

据聚合物阻尼性能定量化理论，设计合成了软段结构、分子量不同以厦含支链的聚氨酯．动态力学性能测试表明。含聚环氧丙烷二醇（PPG，Mn=2000）、聚己二酸二乙二醇（PDEA，Mn=2000）、聚己二酸乙二醇（PEAG，Mn=2000）软段的试样的温域宽和内耗峰高．当软段分子量增加时，材料的损耗因子增加．组份相同时，含支链比不舍支链的聚氨酯试样的内耗峰高，阻尼值大．     

聚氨酯柔性电子封装胶的研制

以聚醚多元醇、聚丙二醇(PPG)和2,4-甲苯二异氰酸酯(TDI)为原料,通过添加催化剂二月桂酸二丁基锡和扩链剂1,4-丁二醇制备了固化快、强度适中、延展性良好的聚氨酯电子封装胶。利用傅里叶变换红外光谱仪、热重分析仪分析了聚氨酯电子封装胶的结构和热稳定性能,考察了TDI与PPG摩尔比、聚醚多元醇与聚氨酯预聚体质量比、催化剂、扩链剂及其用量对聚氨酯电子封装胶力学性能及固化速率的影响。结果表明:在PPG相对分子质量为1000、n(TDI)∶n(PPG)=2∶1、m(聚醚多元醇)∶m(聚氨酯预聚体)=0.6、扩链剂1,4-丁二醇用量为3%时,聚氨酯电子封装胶的拉伸强度达到5.8MPa,断裂伸长率大于900%;催化剂二月桂酸二丁基锡用量为0.3%,固化时间小于40min时,聚氨酯电子封装胶耐热性能良好。     

硬段含量对阴/非离子型水性聚氨酯性能影响的研究

以二羟甲基丁酸(DMBA)、聚乙二醇(PEG)为亲水单体,聚氧化丙烯二醇(PPG)为多元醇组分、甲苯二异氰酸酯(TDI)为异氰酸酯组分,采用预聚体法合成了一系列阴/非离子型水性聚氨酯(WPU)。通过万能材料试验机、傅里叶变换红外光谱仪、粒径测试、表面张力测试等分析表征手段研究了硬段含量对阴/非离子型WPU乳液及胶膜性能的影响。结果表明:随着硬段含量的提高,WPU乳液粒径逐渐增加,黏度逐渐下降,表面张力逐渐增大;WPU胶膜的拉伸强度逐渐提高,断裂伸长率逐渐减小。     

磷氮协效阻燃聚酯多元醇的制备及应用

以N,N-双(2-羟乙基)氨基亚甲基磷酸二乙酯(FRC-6)、己二酸、己二醇等为原料,设计合成一种新型的磷氮协效聚酯多元醇(JZP),通过核磁共振和红外光谱对JZP的结构进行了表征,并将其作为软链段扩链剂,与以聚醚(PPG1000)、二羟甲基丙酸和甲苯二异氰酸酯(TDI)进行反应,制备了阻燃水性聚氨酯(TPU)涂层材料。对TPU的结构与性能进行了测试。测试结果显示,随着JZP含量的增加,TPU乳液的平均粒径增大,黏度降低,耐水性增强。当JZP的加入量为15%时,TPU的极限氧指数(LOI)值为29.5%,材料燃烧后的残炭率达11.8%,UL-94测试结果达到V-0级。     

含有悬挂链结构的新型聚氨酯阻尼材料的研究

在以甲苯二异氰酸酯(TDI)、六亚甲基二异氰酸酯(HDI)、聚四氢呋喃醚二醇(PTMG)、蓖麻油为原料的聚氨酯(PU)弹性体体系中加入了一种新型含有悬挂链结构的二元醇扩链剂,制得新型阻尼材料;论述了硬段及交联剂的种类和配比对PU阻尼性能的影响。结果表明:悬挂链结构二元醇扩链剂的加入,可有效提高PU弹性体在Tg之后的阻尼因子,显著改善其阻尼性能。     

受阻酚封端聚氨酯阻尼材料的结构与性能

分别设计合成了受阻酚AO-80和AO-2246封端聚氨酯预聚物,并经固化制得聚氨酯阻尼材料。采用傅里叶变换红外光谱、差示扫描热分析、扫描电镜表征了该材料的微观结构,并研究了受阻酚含量、受阻酚种类和聚醚相对分子质量对阻尼材料动态力学性能的影响。动态力学测试结果表明,所制得试样组分相容性较好,随着受阻酚用量的增加,最大阻尼因子增大,玻璃化温度升高,阻尼温域变宽;同质量比时,AO-2246封端所制得试样最大阻尼因子和损耗峰面积均高于AO-80体系;随着聚醚相对分子质量增加,试样的最大阻尼值增大,玻璃化温度降低,相容性变好。     

基于网络结构设计制备宽温域高阻尼聚氨酯弹性体

从网络结构角度出发,设计以聚乙二醇单甲醚(mPEG)与甲苯2,4-二异氰酸酯(TDI)反应所制得预聚体为悬挂链,聚酯二元醇和TDI反应制得预聚体为弹性链,超支化H201作为交联扩链剂制备无规网络结构的聚氨酯弹性体。采用动态力学分析仪、原子力显微镜以及正电子湮没寿命谱等表征其结构与性能,从自由体积、微相分离、氢键作用等结构与性能之间的关系深入探讨聚氨酯宽温域高阻尼机理。研究结果表明,随着悬挂链含量增加,R值(n(-NCO)/n(-OH))减小,聚氨酯的微相分离程度降低,相容性增加,氢键作用增强,自由体积增大,聚氨酯的有效阻尼(tanδ≥0.3)温域可达175℃(-60~115℃),为一种基于网络结构设计的新型聚氨酯阻尼材料。     

填料对HMDI型PUE复合材料性能影响的研究

以4,4′-二环己基甲烷二异氰酸酯(HMDI)、多元醇聚四氢呋喃二醇(PTMG1000)、聚环氧丙烷多元醇(EP3600)和三异丙醇胺(TIPA)为主要原料,选用微晶纤维素(MCC),抗氧化剂(A080)和中空玻璃微珠(HGM)作为填料,制备了一系列聚氨酯弹性体(PUE)复合材料,研究了填料对PUE性能的影响。结果表明:填料的加入未影响PUE分子的振动;3种复合材料拉伸强度随添加量增加先提高后下降,而断裂伸长率变化趋势不一,随着添加量的提高,A080/PUE材料断裂伸长率一直增加,HGM/PUE材料断裂伸长率一直下降,而MCC/PUE材料断裂伸长率先增加后降低;MCC/PUE材料阻尼性能有一定程度提高,A080/PUE材料玻璃化转变温度向高温偏移,阻尼温域拓宽,而HGM/PUE材料阻尼因子下降;填料的加入提高了PUE复合材料的耐温性。     

填料及空腔对聚氨酯弹性体夹芯复合结构水声性能的影响

为提高薄板均质吸声材料低频段的吸声性能,文中采用甲苯-2,4-二异氰酸酯(2,4-TDI)、聚醚二醇(PPG)和3,3′-二氯-4,4′-二氨基二苯基甲烷(MOCA)等原料合成了25mm厚聚氨酯弹性体,对其进行填料改性和开空腔设计,并考虑到实用性,制备了聚氨酯弹性体夹芯复合结构的声学试件,在脉冲声管中测试了其反射系数和吸声系数,结果表明,云母填料改性和开空腔可以改善聚氨酯弹性体的低频吸声性能,其吸声性能还受到填料尺寸、空腔形状和空腔个数等参数的影响,因此合理地设计实验工艺参数,可以得到水下声学性能更佳的聚氨酯弹性体夹芯材料,为进一步研究水下吸声材料和吸声结构提供了理论参考。     

聚氨酯弹性体分子结构对阻尼及力学性能的影响

为获得深水环境用减振降噪聚氨酯弹性体(PUE),选择甲苯二异氰酸酯(TDI)、聚丙二醇2000(PPG2000)和三乙醇胺(TEA)为原材料浇注制备了PUE,探究硬段含量、R值和合成方法对PUE阻尼性能和压缩模量的影响。结果表明：随着硬段含量的增加，PUE的tanδ峰值减小，压缩模量增强；随着R值的增加，T_g增大，压缩模量先增大后降低，R=2时达到峰值。预聚体法和一步法对合成出PUE的tanδ的影响较小，但预聚体法合成PUE的压缩模量明显优于一步法。增加分子链刚度、氢键化程度和硬段微区分布均匀程度可以有效提升PUE的压缩模量，但会导致阻尼性能下降。     

HTBN型聚氨酯/聚丙烯酸酯阻尼材料的合成及性能研究

以端羟基聚丁二烯/丙烯腈共聚物(HTBN)为软段,甲苯二异腈酸酯(TDI)为硬段的聚氨酯预聚体,以丙烯酸酯单体为自由基聚合单体,利用"同步互穿"工艺,制备了一系列室温固化HTBN型聚氨酯(HTBN-PU)/聚丙烯酸酯(PA)互穿网络(PU/PA-IPN)聚合物.研究表明:二月桂酸二丁基锡(T-12)用量为0.3%、过氧化苯甲酰(BPO)用量为1.0%时,PU/PA两相可形成较为理想的阻尼IPN结构.以甲基丙烯酸丁酯(BMA)为PA相的PU/PA-IPN材料阻尼性能最好,tanδ＞0.3的温域高达126℃(-46～80℃),tanδ的峰值为0.85;PU/PA-IPN的频谱图表明,材料表现出较好的低频(10Hz)阻尼性能.     

组合多元醇对用于无土栽培的聚氨酯吸水泡沫的影响EI北大核心CSCD

研究用羟值配比不同的5种聚醚多元醇对聚氨酯泡沫材料吸水性、保水性的影响。用不同配比的聚醚与甲苯二异氰酸酯(TDI80/40)反应制备预聚体,然后与水、无机填料混合反应,制得聚氨酯无土栽培基质。对所得的聚氨酯泡沫材料进行饱和吸水倍率、总孔隙率、持水孔隙率等理化性质测试,以及力学性能的检测;采用扫描电镜比较基于不同羟值聚醚多元醇聚氨酯发泡材料的泡孔结构。研究结果表明,随着反应中聚醚多元醇羟值的增加,制得的聚氨酯发泡材料的容重越来越小,通气孔隙越大,其吸水性保水性能越好(551%)。     

组合多元醇对用于无土栽培的聚氨酯吸水泡沫的影响

研究用羟值配比不同的5种聚醚多元醇对聚氨酯泡沫材料吸水性、保水性的影响。用不同配比的聚醚与甲苯二异氰酸酯(TDI80/40)反应制备预聚体,然后与水、无机填料混合反应,制得聚氨酯无土栽培基质。对所得的聚氨酯泡沫材料进行饱和吸水倍率、总孔隙率、持水孔隙率等理化性质测试,以及力学性能的检测;采用扫描电镜比较基于不同羟值聚醚多元醇聚氨酯发泡材料的泡孔结构。研究结果表明,随着反应中聚醚多元醇羟值的增加,制得的聚氨酯发泡材料的容重越来越小,通气孔隙越大,其吸水性保水性能越好(551%)。     

阻尼性半硬质聚氨酯泡沫的制备与性能

半硬质聚氨酯泡沫(SRPUF)因为其较高的压缩硬度、较低的弹性以及较好的吸能效果,常用作吸能减震材料。文中采用一步法模塑成型工艺,以混合聚醚多元醇和改性二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)为原料,全水发泡合成了半硬质聚氨酯泡沫,研究了泡沫稳定剂含量对泡孔结构的影响,异氰酸酯(NCO)指数、微量乙二醇(EG)扩链剂对其阻尼性能的影响。结果表明,泡沫稳定剂含量增加,泡孔越小越均匀;NCO指数提高聚氨酯泡沫的阻尼性能降低;微量乙二醇扩链也可以提高聚氨酯泡沫的阻尼性能;当NCO指数为0.8,5‰乙二醇扩链时,可以制备阻尼性能和热性能较好的半硬质聚氨酯泡沫。     

吸声阻尼聚合物材料的研究进展

聚氨酯是一种重要的阻尼材料,为了提高其阻尼性能,众多研究者对各种聚氨酯/填料体系都进行了研究,近年来纳米材料在阻尼材料方面的应用引起了更广泛的兴趣.介绍了在水声吸收、阻尼材料中的一些最新研究成果,特别是作为水声吸声材料的聚氨酯/纳米氧化锌复合材料体系.     

聚氨酯-环氧树脂互穿网络聚合物耐蚀阻尼涂料的制备与表征

阻尼材料能有效改善机械设备振动噪声问题,而海洋设备要求有很好的耐蚀性。为实现高分子阻尼材料在海洋设备中的应用,将具有较高模量、高附着力、低收缩率、耐腐蚀性好等优点的环氧树脂与聚氨酯合成透明互穿网络聚合物(IPN)膜。通过羟值确定、傅里叶变换红外光谱法、拉拔法(测试附着力)、扫描电子显微镜、差示扫描量热仪和动态热机械分析仪等测试研究了聚氨酯/环氧树脂对IPN膜性能的影响。结果表明,所获得的IPN膜可以显著提高材料的阻尼性能、热力学性能、机械强度以及粘结强度。通过不同体系树脂的筛选发现,当聚氨酯/环氧树脂质量比为7∶3时,材料的阻尼性能和耐蚀性能最好,损耗因子tanδ可达0.96,人造海水中浸泡600 h表面无变化。     

聚硅氧烷嵌段聚氨酯／环氧树脂IPN的动态力学性能与形态结构

以甲苯-2,4-二异氰酸酯(TDI)、聚醚二元醇为主要原料制得-NCO封端的聚氨酯预聚体,其中加入少量端氨基聚硅氧烷,利用-NH2与-NCO反应而将聚硅氧烷链嵌段引入到聚氨酯预聚物链中,然后按一定比例加入环氧树脂E-51,并加入扩链剂、交联剂等,充分混匀后固化得到聚硅氧烷嵌段聚氨酯/环氧互穿网络聚合物(IPN)。对材料进行了扫描电镜(SEM)测试和动态力学分析(DMTA),结果表明,该互穿网络聚合物在-100℃~110℃范围内阻尼损耗因子tanδ>0.3,是一种优良的宽温域高性能阻尼材料,其性能与聚硅氧烷的含量和分子量的大小密切相关。     

受阻酚封端聚氨酯/环氧树脂共混物阻尼材料的结构与性能EI北大核心CSCD

制备了系列受阻酚封端聚氨酯/环氧树脂(EP)共混物阻尼材料,研究了组成比和云母对共混物动态力学性能和拉伸性能的影响。结果表明,EP的加入显著拓宽了阻尼温域和改善了阻尼性能,随着EP用量的增加,共混物的拉伸强度显著增加,但断裂伸长率降低。加入填料云母后,材料的阻尼性能和拉伸性能均有所提升。     

聚氨酯丙烯酸酯的合成及其对紫外固化医用导电压敏胶性能的影响

以2,4-甲苯二异氰酸酯和不同相对分子质量的聚丙二醇(PPG)为原料,有机铋为催化剂合成了含异氰酸酯端基的聚氨酯,然后用甲基丙烯酸羟乙酯封端得到聚氨酯丙烯酸酯。以聚氨酯丙烯酸酯为大分子交联剂,N,N-亚甲基双丙烯酰胺为小分子交联剂,丙烯酸和丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸为单体,用紫外光引发剂引发聚合,在氯化钾(KCl)溶液中固化制得导电压敏胶。采用傅里叶变换红外光谱仪、核磁共振氢谱仪和凝胶渗透色谱仪对聚氨酯丙烯酸酯进行表征。对导电压敏胶的剥离力进行测试发现,当使用质量分数为2.4%的PPG2000软段聚氨酯丙烯酸酯为大分子交联剂时,所得到的导电压敏胶具有最大的剥离力,其导电性能随着KCl含量的增加而增强。生物相容性测试表明该导电压敏胶透气性好,对皮肤没有刺激性,具有临床应用的潜力。