热处理对聚氨酯微相分离行为的影响

聚氨酯弹性体是由软段和硬段构成的多嵌段共聚物,区内部通常存在一定程度微相分离。热处理可以对微相分离程度产生明显的影响。选择适当的热处理温度和时间可以改善材料的性能。本文综述了不同的热处理方式、时间对聚氨酯微相分离行为以及氢键的影响。     

H_(12)MDI聚氨酯弹性体微相分离研究

以4,4′-二环己基甲烷二异氰酸酯(H12MDI)/1,4-丁二醇(BDO)为聚氨酯硬段,分别以聚四氢呋喃醚二醇(PTMEG)、聚己二酸丁二醇酯(PBA)为软段合成了硬段含量(质量分数,下同)为23%～50%的聚氨酯弹性体。借助IR、DSC等分析手段研究了其微相分离结构,并针对所制备弹性体进行力学性能表征。结果表明,硬段含量对H12MDI基弹性体的软段玻璃化温度影响很小;硬段含量的增加,PTMEG型PU的微相分离程度随之先降低后增加,而PBA型PU的微相分离程度则随之降低;以PBA为软段的H12MDI基弹性体在硬段含量为40%时力学性能达到最优。     

聚醚酯弹性体的微相分离

聚醚酯弹性体是一类重要的热塑性弹性体，研究它的微相分离对提高其性能有重要的意义。笔者介绍了聚醚酯弹性体微相分离的热力学和动力学因素、微区形态与尺寸和微相分离程度的袁征．讨论了聚酯硬段、聚醚软段以及加工方法对聚醚酯弹性体微相分离的影响。     

聚氨酯的结构与微相分离

介绍了聚氨酯的组成,结构及微相分离特性,综述了软段的种类,质量分数,相对分子质量,以及硬段的组成,结构,质量分数对聚氨酯微相分离程度的影响,聚氨酯的微相分离是一个松驰过程,不仅与热力学因素有关,而且也受动力学过程的影响。     

羧酸型聚氨酯脲乳液的微相分离结构研究

利用ＤＳＣ,ＳＥＭ,ＷＡＸＤ对羧酸型聚氨酯脲乳液的微相分离结构进行了研究。结果表明,离子基团的引入,有利于软段和硬段的微相分离,随着离子基团含量的增加,微相分离程度增大。同时,适当增加硬段含量,硬段微区的有序性提高,结晶熔融温度升高。加入少量刚性物质ＭＯＣＡ,能够促进软段和硬段的微相分离。     

羧酸型聚氨酯脲乳剂的微相分离结构研究

利用ＤＳＣ，ＳＥＭ，ＷＡＸＤ对羧酸型聚氨酯脲乳液的微相分离结构进行了研究。结果表明，离子基团的引入，有利于软段和硬段的微相分离，随着离子基团含量的增加，微相分离程度增大。同时，适当增加硬段含量，硬段微区的有序性提高，结晶熔融温度升高。加入少量刚性物质ＭＯＣＡ，能够促进软段和硬段的微相分离。     

聚氨酯脲微相分离程度及性能研究

以端羟基聚丁二烯丙烯腈(HTBN)和聚醚多元醇(N210)为软段,以甲苯二异氰酸酯(TDI)和异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)以及4,4′-二氨基-3,3′-二氯二苯甲烷(MOCA)和二甲硫基二胺基甲苯(DMTDA)为硬段,制备了一系列聚氨酯脲(PUU)弹性体。采用傅里叶变换红外光谱分析(FT-IR)、热重分析(TGA)、动态黏弹(DMA)、材料拉伸测试机等测试手段对合成的PUU进行了结构与性能表征,研究了聚氨酯体系中各组分对弹性体微相分离程度及各种性能的影响。结果表明,对称性较高且分子结构中含有刚性苯环的扩链剂和异氰酸酯有利于微相分离程度的提高。     

2,4-二氨基甲酸乙酯甲苯对聚氨酯弹性体微相分离的影响

合成了一种分子结构中含有氨基甲酸酯基的化合物——2,4-二氨基甲酸乙酯甲苯,并加至聚氨酯弹性体中,采用傅里叶变换红外光谱(FTIR)、差示扫描量热分析(DSC)以及扫描电镜(SEM)等表征手段研究了该化合物对聚氨酯弹性体微相分离结构的影响。结果表明:加入2,4-二氨基甲酸乙酯甲苯后,聚氨酯弹性体的各基团之间形成了更多的氢键,提高了软段的玻璃化转变温度;另外当2,4-二氨基甲酸乙酯甲苯的添加达到一定量时,会促使弹性体硬段聚集形成微区。     

含氟聚氨酯微相分离结构的研究进展

介绍了含氟聚氨酯(FPU)的制备工艺,综述了含氟(F)官能团对于聚氨酯(PU)微相结构的影响。研究结果表明:溶度参数的显著差异,增加了PU软/硬段的热力学不相容性,促进了PU的微相分离;含F官能团具有较高的电负性和位阻效应,使得PU软/硬段之间的作用力变大,从而又阻碍了PU的微相分离。最后对FPU的发展方向进行了展望。     

微相分离促进剂对聚氨酯相变储能材料热性能的影响

对相变性能优异的高分子固-液相变材料聚乙二醇进行改性，以其作为聚氨酯的软段，以4，4＇-二苯基甲烷-二异氰酸酯（MDI）-1，4-丁二醇（BD0）为硬段，通过在合成过程中加入少量十八醇作为微相分离促进剂，制备出-种新型的聚氨酯相变储能材料，通过DSC、FT—IR、SEM测试手段研究了微相分离促进剂对聚氨酯相变储能材料分子结构和相变储热性能的影响。研究结果表明：十八醇的加入能作为分子间润滑剂均匀分布在软、硬段的相畴界区，使两相的相容性变差，有效改善微相分离和提高软硬段结晶能力，2％的十八醇含量是聚氨酯微相分离的最佳点，此时材料的相变潜热最高。     

可生物降解热塑性聚氨酯弹性体的合成与性能研究

以中等分子量聚碳酸亚丙酯多元醇作为软段,并与过量的甲苯二异氰酸酯生成预聚物,用1,4–丁二醇进行扩链制备热塑性聚氨酯弹性体,整个反应体系保持—NCO/—OH=1.2。研究了硬段含量变化对材料结构与性能的影响。结果表明,所得弹性体的拉伸性能随着硬段含量的增加而增大,这是微相分离变化的结果;弹性体具有较好的生物降解性,可用于潮湿恶劣环境。     

聚氨酯弹性体微相分离促进剂研究

聚氨酯弹性体中少量高级脂肪醇可显著提高硬度、强度和伸长率等物性，可解释为在聚氨酯弹性体形成过程，这些添加剂降低了软硬链段的运动阻力，促进了微相分离，提高了结晶度，同时降低了橡胶相的玻璃化温度，从而提高了综合性能。     

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。     

聚氨酯弹性体微相分离及其结构的研究方法（Ⅰ）热分析技术的应用

聚氨酯中软硬段的热力学不相容性及分子链段的运动形成了独特的微相分离结构,从而赋予了材料较高的模量、高伸长率和回弹等性能。本文对聚氨酯微相分离结构的表征方法进行了归纳,重点介绍了热分析技术的应用,希望能够为聚氨酯弹性体微相分离结构的有效表征方式的选择提供参考。     

SAXS研究聚氨酯的相分离

用小角Ｘ射线散射方法研究聚氨酯这种多嵌段共聚物的微相分离现象及其微区结构的变化，指出微相分离程度ＤＰＳ的变化与软段平均尺寸ｌｓ相关。这是由于ｌｓ的增大，大分子柔性增加，有利于大分子运动，有助于软硬段的不相容性而各自聚集成相畴的趋势，同时讨论了Ｐｏｒｏｄ非均匀长度ｌｐ与硬段体积分数ψＨ，ＤＰＳ及硬段平均尺寸ｌＨ之间的变化关系。     

发射药用聚氨酯热塑性弹性体的合成

针对新型发射药用热塑性弹性体的要求,分析和讨论了弹性体的分子设计原则,以能与硝酸酯互溶的聚乙二醇为软段,4,4'-二苯基甲烷二异氰酸酯和乙二醇为硬段,合成了一类热塑性聚氨酯弹性体(TPUE).用DSC、FTIR、DMA等分析技术对弹性体的结构和性能进行了表征.结果表明,在所选择的硬段含量范围内,合成的样品具有聚氨酯的特征结构(氨基甲酸酯基),且具有一定的微相分离结构,与分子结构设计基本一致.软段的玻璃化转变温度较低,具有一定的低温力学性能.     

聚氨酯微相分离结构对力学性能的影响分析

聚氨酯弹性体(PUE)是目前具有发展潜力的合成材料之一。聚氨酯弹性体具有抗冲击强度高、弹性好、延伸率高、耐磨性好、耐油性和耐溶剂性好、抗撕裂性好等特点,被广泛应用于较多领域。从聚氨酯弹性体的合成原料和工艺角度分析,收集并研究微相分离对聚氨酯弹性体力学性能的影响,总结了聚氨酯弹性体的原料和制备工艺对力学性能的影响;按照原料和工艺进行分类,对近年来不同原料(大分子二元醇、二异氰酸酯和扩链剂)和工艺(共聚方法和退火处理)制备的聚氨酯弹性体进行性能和微相分离进行综述,并且分析不同结构的影响。基于不同微相分离聚氨酯弹性的研究体取得了成果,但是,开发高力学性能的材料仍是一个巨大的挑战。最后,综述了提高聚氨酯弹性体力学性能的方法,为制备高性能的聚氨酯弹性体提供了理论指导。     

硬段含量对聚酯型聚氨酯弹性体形态与性能的影响

采用本法合成了一系列不同硬段含量的聚（１，４－丁二醇己二酸）酯型聚氨酯（简称ＰＢＡ型ＰＵ）弹性体，并用ＤＳＣ，ＷＡＸＤ，ＴＥＭ，ＳＥＭ，ＳＡＸＳ测试手段对其微相分离程度和结晶形态进行了表征，测定了材料的拉伸性能，讨论了硬段含量对材料形态与性能的影响。结果表明：ＰＢＡ型ＰＵ弹性体中微相分离程度以及软，硬链段的结晶性随硬段含量的提高而变化。拉伸性能受其内部微相分离程度和链段结晶性的相互影响。     

软段对IPDI基透明聚氨酯弹性体微相结构与性能的影响

采用不同结构的软段、扩链剂l,4-丁二醇和异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)为主要原料合成了透明聚氨酯弹性体。研究了软段结构变化对聚氨酯弹性体的微相结构、力学性能、热稳定性及光学透明性的影响。结果表明,相对分子质量高的软段比相对分子质量低的软段更易结晶,耐低温性能更好;与聚氧四亚甲基二醇(PTMG)相比,聚酯型聚己二酸丁二醇酯二醇(PBAG)更易结晶。结晶尺寸在纳米级,材料的透明性可达85％以上。软段含量增加对软段区的结晶影响较小,但力学性能下降明显。混合多元醇的加入进一步提高了聚氨酯弹性体的微相分离程度,有利于软段结晶,在宏观上表现为拉伸强度和弹性模量明显增加。     

硬段对聚酯型聚氨酯弹性体微相分离的影响

以聚己二酸-1,4-丁二醇酯二醇(PBA)、4,4′-二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)、乙二醇(EG)、1,4-丁二醇(BDO)和1,6-己二醇(HD)等为主要原料,采用预聚体法制备了一系列热塑性聚氨酯弹性体(TPU)。通过对TPU流变性能、结晶性能、硬度与力学性能的研究,考察了不同扩链剂及不同硬段含量对TPU体系内部微相分离的影响。结果表明,HD-TPU与BDO-TPU微相分离情况相当,均大于EGTPU,且HD-TPU具有较好的结晶性能、拉伸强度及断裂伸长率;随TPU体系硬段含量增加,硬度和拉伸强度增加,断裂伸长率减小,相分离发生越早越快,结晶熔融温度越高,但相分离程度并不高。