聚酯软段对聚氨酯弹性体力学性能影响的研究

以不同结构聚酯多元醇(PEA、PEPA、PBA、PCL)为软段,4,4′-二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)和1,4-丁二醇(BDO)为硬段采用预聚法合成了聚氨酯(PU)弹性体。讨论了MDI/BDO体系中软段种类、相对分子质量、预聚体NCO含量及催化剂对PU弹性体力学性能的影响,并与TDI/MOCA体系进行比较。结果表明,当软段相对分子质量相同时,以PBA为原料合成的PU弹性体硬度最高,弹性体的拉伸强度、伸长率和冲击弹性均随软段相对分子质量的增加而增加;提高预聚体NCO含量可使PU弹性体的硬度、撕裂强度和300%模量增加;但加入催化剂的PU弹性体,其拉伸强度下降16.6%～20.1%;MDI/BDO体系PU弹性体的撕裂强度和冲击弹性较高,TDI/MOCA体系PU弹性体的拉伸强度较好、永久变形较低。     

聚酯软段对聚氨酯弹性体力学性能影响的研究

以不同结构聚酯（PEA、PEPA、PBA、PCL）为软段,4,4＇-二苯基甲烷二异氰酸酯（MDI）和1,4-丁二醇（BDO）为硬段采用预聚体法合成了聚氨酯（PU）弹性体。讨论了MDI／BDO体系中软段种类、相对分子质量、预聚体NC0质量分数及催化剂对聚氨酯弹性体力学性能的影响,并与TDI／MOCA体系进行比较。结果表明,当软段相对分子质量相同时,PBA—PU的硬度最高提高预聚体NCO质量分数可使PU弹性体硬度、撕裂强度和300％模量增加;在制备聚氨酯弹性体中,加入催化剂的弹性体拉伸强度下降16．6％～20．1％;MDI／BDO体系的PU弹性体撕裂强度和冲击弹性较高,TDL／MOCA体系的PU弹性体拉伸强度较好、永久变形较低。     

聚氨酯弹性体软段对其力学性能的影响

先用4,4'-二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)与不同相对分子质量不同种类低聚物多元醇合成预聚体,再以1,4-丁二醇(BDO)为扩链剂制备聚氨酯弹性体,考察了软段对聚氨酯弹性体力学性能的影响.结果 表明:当预聚体NCO含量相同时,聚酯型聚氨酯弹性体的力学性能整体优于聚醚型的,随低聚物多元醇相对分子质量的增加,聚氨酯弹性体的...     

三软段聚氨酯弹性体的制备和力学性能研究

采用半预聚体方法制备了系列由聚酯、聚醚二元醇及端羟基聚丁二烯为软段、液化MDI为硬段的三软段聚氨酯弹性体;研究了三软段聚氨酯弹性体的化学结构、力学性能及动态力学性能。结果表明,选择适当的软段组分和制备条件,通过半预聚体方式制备三软段聚氨酯弹性体是可行的。所有聚氨酯弹性体中MDI和软段羟基和交联剂羟基的反应较彻底,三软段可明显拓宽聚氨酯弹性体的玻璃化区域到150℃和有效阻尼温度范围(-30-30℃)。     

软段结构对聚氨酯弹性体性能的影响

分别以聚四氢呋喃二醇(PTMG)、聚己内酯二醇(PCL)、高顺式端羟基聚丁二烯(HTPB)和自由基聚合制得的端羟基聚丁二烯(FHTPB)为软段,采用溶液聚合两步法制得了四种聚氨酯弹性体(PUE)。通过拉伸试验、动态力学性能分析(DMA)、差示扫描量热(DSC)和热重分析等手段,考察了软段结构对它们室温及低温下力学性能、热性能等的影响。结果表明,四种PUE低温(-30℃)下的拉伸强度和断裂伸长率均大于室温下的对应值。这不仅与低温下软段诱导结晶所产生的自增强效应有关,也与软、硬两段的微相分离程度增大有关。相较于其他三种PUE,HTPB-PUE软段不仅玻璃化温度(T _g)最低,而且极性也最弱,因而微相分离程度高,具有优异的柔性,-30℃下其断裂伸长率仍达660%以上。PCL-PUE和PTMG-PUE因软段易结晶,且软段与硬段的微相分离程度低,则刚性强。低温循环拉伸试验表明,-30℃下HTPB-PUE和FHTPB-PUE有较强的弹性恢复能力,而PCL-PUE和PTMG-PUE则相对较差。DSC和DMA结果显示HTPB-PUE的T _g远低于其他三种PUE,其T _g(DSC)低至-103℃。此外,四种PUE的初始分解温度十分相近,均在270℃左右。     

软段结构对聚氨酯弹性体性能的影响

分别以聚四氢呋喃二醇(PTMG)、聚己内酯二醇(PCL)、高顺式端羟基聚丁二烯(HTPB)和自由基聚合制得的端羟基聚丁二烯(FHTPB)为软段,采用溶液聚合两步法制得了四种聚氨酯弹性体(PUE)。通过拉伸试验、动态力学性能分析(DMA)、差示扫描量热(DSC)和热重分析等手段,考察了软段结构对它们室温及低温下力学性能、热性能等的影响。结果表明,四种PUE低温(-30℃)下的拉伸强度和断裂伸长率均大于室温下的对应值。这不仅与低温下软段诱导结晶所产生的自增强效应有关,也与软、硬两段的微相分离程度增大有关。相较于其他三种PUE,HTPB-PUE软段不仅玻璃化温度(Tg)最低,而且极性也最弱,因而微相分离程度高,具有优异的柔性,-30℃下其断裂伸长率仍达660%以上。PCL-PUE和PTMG-PUE因软段易结晶,且软段与硬段的微相分离程度低,则刚性强。低温循环拉伸试验表明,-30℃下HTPB-PUE和FHTPB-PUE有较强的弹性恢复能力,而PCL-PUE和PTMG-PUE则相对较差。DSC和DMA结果显示HTPB-PUE的Tg远低于其他三种PUE,其Tg(DSC)低至-103℃。此外,四种PUE的初始分解温度十分相近,均在270℃左右。     

软段对热塑性聚氨酯弹性体结构及性能的影响

以二苯基甲烷-4,4′-二异氰酸酯(MDI)和扩链剂1,4-丁二醇(BDO)为聚氨酯弹性体硬段(控制硬段质量分数32%),以实验室自制聚己二酸乙二醇酯二醇(PEA)和聚己二酸乙二醇丙二醇酯二醇(PEPA)为软段,经预聚体法合成不同结构的热塑性聚氨酯弹性体(TPU)。研究了弹性体软段部分对其硬度、力学性能和结晶性能的影响。结果表明,控制热塑性聚氨酯弹性体硬段部分不变,改变软段,材料硬度变化不大;软段聚酯二元醇随其相对分子质量的增加,TPU力学性能和结晶性能均增强;研究不同PG含量的软段PEPA-TPU发现,当PG质量分数为10%时,TPU力学性能与结晶性能最好。     

硬段含量对聚氨酯脲弹性体力学性能的影响

以二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)与4,4′-双(仲丁基氨基)-二苯基甲烷为硬段、以聚氧化丙烯多元醇(PPG)为软段,采用半预聚法制备了一系列不同硬段含量的聚氨酯脲弹性体。通过静态力学性能测试、动态力学分析等研究手段,考察了硬段含量对聚氨酯脲弹性体力学性能及动态力学性能的影响。结果表明：40%～50%硬段含量弹性体的玻璃化转变温度(T_g)在室温附近(15～30℃),且具有较高的阻尼因子峰值(tanδ_max)、较宽的阻尼温域;随着硬段含量的升高,弹性体的拉伸强度、断裂伸长率逐渐升高,tanδ_max降低,T_g向高温方向移动。     

硬段结构对聚氨酯弹性体操作性能及力学性能的影响

采用预聚体法制备了3种不同硬段结构的浇注型聚氨酯弹性体,研究了不同硬段结构对聚氨酯操作性能及力学性能的影响。结果表明,以MDI-50/MOCA作为硬段结构的聚氨酯体系黏度随时间增加较快,釜中寿命短,操作性差;以MDI-100/BDO、TDI-100/MOCA为硬段结构的聚氨酯体系,初期黏度随着时间变化增长较为缓慢,后期黏度增加较快。在力学性能方面,基于TDI-100/MOCA的弹性体的硬度、拉伸强度及伸长率表现最好,基于MDI-100/BDO的弹性体强度低、永久变形大,但回弹性能好。     

软链段结构对聚氨酯弹性体胶粘剂性能的影响

合成了以聚己二酸-乙二醇聚酯二醇、聚己二酸-丁二醇聚酯二醇、聚己二酸-己二醇聚酯二醇为软链段的含羟基的聚氨酯胶粘剂样品。利用DSC和TEM等现代测试手段对聚氨酯胶粘剂的结晶行为和形态结构进行了表征。并探讨了软链段结构对聚氨酯胶粘剂粘接性的影响。     

软段组成对MDI型聚氨酯弹性体性能的影响

采用半预聚体法,分别以聚四氢呋喃二醇(PTMG)、聚己内酯二醇(PCL)和聚己二酸新戊二醇酯二醇(PNA)为软段,液化MDI、1,4-丁二醇(BDO)为硬段制备具有不同软段组成的聚氨酯弹性体,研究了软段组成对聚氨酯弹性体性能的影响。结果表明,PCL型和PNA型聚氨酯弹性体力学性能较好,玻璃化转变温度较高,接触角较大,吸水率较低;浸水7 d后,PTMG型聚氨酯弹性体强度保持率较高。     

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。     

不同软段热塑性聚氨酯弹性体的合成及性能研究

以聚己二酸丁二醇酯二醇(PBA)、聚己内酯二醇(PCL)、聚碳酸酯二醇(PCDL)和聚四亚甲基醚二醇(PTMG)作为软段,采用一步法制得4种热塑性聚氨酯弹性体(TPU)。通过FTIR、电子拉力试验机、DSC、TGA和DMA分析研究了软段结构对TPU的物理机械性能、热性能和动态力学性能的影响。结果表明,在软段分子量和硬段含量相同时,PTMG-TPU和PCL-TPU较PBA-TPU和PCDL-TPU具有较低的硬度、模量、压缩永久变形和较高的弹性。PBA-TPU和PTMG-TPU显示较高微相分离程度和热稳定性;PCDL-TPU则显示较高的相混合程度。在低于玻璃化转变温度(Tg)时其储能模量降低次序为PCDL-TPUPBA-TPUPCL-TPUPTMG-TPU,Tg增大的次序为PTMGTPUPCL-TPU≈PBA-TPUPCDL-TPU。     

聚醚软段对HMDI基透明聚氨酯弹性体性能的影响

以环己基甲烷二异氰酸酯(HMDI)、聚氧化乙烯二醇(PEG)、聚氧化丙烯二醇(PPG)和聚四氢呋喃醚二醇(PTMG)为主要原料,采用预聚法合成了一系列透明聚氨酯(PU)弹性体。通过红外光谱、热重分析、动态机械性能、拉伸性能和光学性能测试等方法讨论了不同聚醚多元醇组分对所合成的透明PU弹性体的热性能、结晶性能和机械性能的影响。结果表明,相同条件下,PTMG基PU薄膜的热稳定性、软硬段相容性以及力学强度要明显优于PPG基和PEG基PU薄膜;由于软段结晶能力的不同,PPG、PTMG基PU薄膜的透光度和雾度均明显好于PEG基薄膜。     

聚氨酯弹性体结构对阻尼性能及力学性能的影响

以不同相对分子质量的聚氧化丙烯二醇(PPG)为软段,不同异构体的二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)、甲苯二异氰酸酯(TDI),以及扩链剂新戊二醇(NPG)、三羟甲基丙烷(TMP)、1,4-丁二醇(BDO)为硬段,采用预聚法合成了聚氨酯弹性体,并对其损耗因子(tanδ)与力学性能进行了测试。结果表明:随着4,4’-MDI含量的增加,聚氨酯弹性体的tanδ曲线峰高降低,即阻尼性能下降,力学性能提高;随着2,4-TDI含量的增加,阻尼性能提高,力学性能降低;扩链剂TMP含量增加,tanδ峰向高温方向移动;扩链剂NPG含量增加,阻尼性能提高;软段相对分子质量增大,tanδ峰向低温移动,PPG相对分子质量从400增加到2 000时,tanδ峰的位置从80℃变化到-20℃左右。     

微孔聚氨酯弹性体力学性能的影响因素研究

选用聚己内酯多元醇CP10、CP20和混合二异氰酸酯等为原材料,采用半预聚法制备了微孔聚氨酯弹性体,研究了软段相对微孔聚氨酯弹性体力学性能的影响。结果表明,在NDI/MDI=20/80时,微孔聚氨酯弹性体力学强度达到最高值。增大扩链剂用量,弹性体拉伸强度、撕裂强度、定伸应力、硬度和弹性均增大。降低软段相相对分子质量,弹性体拉伸强度和撕裂强度变好,硬度增大,弹性下降。增大发泡剂用量,弹性体拉伸强度和弹性均呈下降趋势。     

HTBN/PTMG双软段聚氨酯弹性体的制备及力学性能研究

以甲苯二异氰酸酯(TDI)、端羟基聚丁二烯-丙烯腈共聚物(HTBN)、聚四氢呋喃醚二醇(PTMG)为主要原料,3,5-二甲硫基甲苯二胺(DMTDA)为扩连剂,采用浇铸法制备了聚氨酯弹性体。研究了聚氨酯预聚体中NCO含量、HTBN/PTMG质量比、PTMG相对分子质量和改变扩链剂用量以及热处理时间对聚氨酯弹性体力学性能的影响。结果表明,低相对分子质量PTMG和高热处理温度有利于提高聚氨酯弹性体的力学性能,当聚氨酯预聚体中HTBN/PTMG的质量比为50∶50、NCO质量分数为5.98%、NCO/NH2摩尔比为1.20、115℃下热处理2 h时,聚氨酯弹性体的力学性能最佳。     

软硬段配比对聚醚-MDI型聚氨酯弹性体力学性能及环境耐受性影响

为研究软硬段配比对聚氨酯弹性体的力学性能及其环境耐受性影响研究,选择了聚醚-二苯基甲烷-4,4’-二异氰酸酯（MDI）型聚氨酯弹性体为研究对象,通过对其软硬段配方的调整制备了系列聚氨酯弹性体,同时对包含力学性能在内的综合环境耐受性进行了研究,为应用于极端工况下的聚氨酯介电弹性体的基体优选提供参考。     

基于不同软段的聚氨酯弹性体耐热性能研究

分别以聚己内酯二醇(PCL)、聚碳酸酯二醇(PCDL)、聚己二酸-1,4-丁二醇酯二醇(PBA)以及聚四氢呋喃二醇(PTMG)为软段,4,4'-二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)和1,4-丁二醇(BDO)为硬段,采用预聚体法合成4种基于不同软段的聚氨酯弹性体。通过机械性能测试、热失重分析、动态力学性能测试及不同温度下的力学性能分析,研究低聚物二醇种类对聚氨酯弹性体的力学性能和耐热性能的影响。结果表明,以聚酯多元醇作为软段制得的聚氨酯弹性体的耐热性要优于聚醚型;几种聚酯型聚氨酯弹性体中,PCL型聚氨酯弹性体的热稳定性以及不同温度下的力学性能保持率最高,耐热性最好;动态力学性能分析表明,在高弹态平台区PCL型聚氨酯的损耗因子较小,动态内生热较小,且储能模量下降较缓慢,动态力学性能最好。