以聚酯多元醇为基的聚氨酯弹性体的动态力学性能研究

合成了以聚酯多元醇为基的聚氨酯弹性体(PUE),研究了聚酯多元醇结构及相对分子质量、扩链剂类型及用量等因素对聚氨酯弹性体的动态力学性能的影响。结果表明:以相对分子质量为2000及3000的聚酯多元醇制得的PUE中存在明显的相分离;当扩链剂中带有苯环结构时,PUE的玻璃化转变温度(Tg)升高,储能模量增加,阻尼因子下降;PUE的Tg及储能模量随着扩链剂L-MOCA用量的增加线性升高,阻尼因子线性下降。     

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.     

第二十六讲 以聚酯多元醇为基的聚氨酯弹性体的动态力学性能分析

以聚酯多元醇为基,合成了聚氨酯弹性体。研究了聚酯多元醇结构及分子量、扩链剂类型及用量等因素对聚氨酯弹性体的动态力学性能的影响。结果表明：以分子量为2000及3000的聚酯多元醇制得的SPUE中存在明显的相分离;当扩链剂中带有苯环结构时,PUE的玻璃化转变温度升高,储能模量增高,阻尼因子下降;PUE的玻璃化转变温度及储能模量随着扩链剂L-MOCA用量的增加线性升高,阻尼因子线性下降。     

新型低成本耐老化聚氨酯弹性体的研究

以酯基间有2~6个碳原子的聚酯二元醇（CMA-24、CMA-44、CMA-254、CMA-66）、甲苯二异氰酸酯和扩链剂3,5-二甲硫基甲苯二胺（DMTDA）为原材料,通过预聚体法制备了一种耐水解聚酯型聚氨酯弹性体。探讨了水解稳定剂、防酶剂、紫外线吸收剂和抗氧剂等助剂对聚氨酯弹性体性能的影响,测定了耐水解聚酯型聚氨酯弹性体的耐湿热老化和耐海水性能。结果表明,通过添加适量的水解稳定剂、防霉剂、紫外线吸收剂和抗氧剂可大幅度提高聚酯型聚氨酯弹性体的耐湿热老化和耐紫外线老化性能,特别是耐海水性能较传统的聚酯型聚氨酯弹性体提高了5倍以上。     

磺酸基型己二酸聚酯多元醇的制备及应用

以间苯二甲酸二甲酯-5-磺酸钠(SIPM)、1,6-己二醇(HDO)和己二酸(AA)为原料,采用酯交换-醇酸缩聚两步法合成磺酸基型己二酸聚酯多元醇,并制备了水性聚氨酯(WPU)。通过全反射红外光谱(ATR)和凝胶色谱仪(GPC)对磺化聚酯多元醇进行了表征。通过酸值、羟值、乳液粒径分布及乳液贮存稳定性和涂膜性能测试考察了SIPM用量,酯交换HDO和SIPM物质的量比,醇、酸总物质的量比等对磺化己二酸聚酯多元醇性能的影响。结果表明,在SIPM用量为0.16 mol/kg,酯交换时HDO与SIPM物质的量比为7∶1,醇酸总物质的量比为1.13∶1时合成的磺化聚酯多元醇可制得高固含(质量分数46%)、低粘度(25℃,102 m Pa·s)、平均粒径为60 nm的半透明状WPU乳液。涂膜吸水率8.6%,可替代溶剂型PU,用于注塑件涂装生产。     

聚醚酯聚氨酯弹性体的制备与性能研究

以新型的聚醚酯多元醇(PEEP)为原料,制备了浇注型聚氨酯弹性体(PUE),并与聚醚或聚酯多元醇制备的PUE进行了分析比较.结果表明,提高预聚体中NCO基含量,聚醚酯PUE的硬度、强度和耐水解性能升高,伸长率和吸水率则下降;降低PEEP中醚键相对含量,PUE硬度和强度均升高.相同硬段含量下,聚醚酯PUE的力学性能优于聚...     

扩链剂对基于聚酯/MDI聚氨酯弹性体力学性能的影响

用聚酯多元醇(PBA、PEA、PEPA、PCL)、4,4'-二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)和混合扩链剂等原料合成了浇注型聚氨酯弹性体(PUE)。考察了聚酯多元醇种类、预聚体-NCO质量分数、扩链剂和扩链系数(R)等对PUE力学性能的影响,并比较了MDI/混醇体系与2,4-甲苯二异氰酸酯(TDI)/MOCA体系的性能。结果表明,PUE的硬度、模量和撕裂强度随预聚体-NCO含量增加而增加,随交联密度提高,撕裂强度和扯断伸长率下降,R>1.05时,PUE的力学性能急剧变化,MDI/混醇体系比TDI/MOCA体系的冲击弹性好。     

影响聚氨酯弹性体性能因素的研究

用聚酯二醇（或聚四氢呋喃二醇），甲苯二异氰酸酯，三元醇等原料合成低硬度浇注型聚氨酯弹性体，考察了多元醇的种类，游离NCO质量分数，交联剂的并用和交联系数，增塑剂的用量等因素对综合力学性能和耐油性，耐溶剂性能和压缩变形性的影响。     

接枝聚合物聚酯多元醇增强聚氨酯弹性体的性能

用接枝聚合物聚酯多元醇(GPOPs)增强聚氨酯弹性体(PUE),并对GPOPs的组成和形态进行了表征,考察了GPOPs的用量对PUE性能的影响.结果表明,GPOPs是乙烯基单体在聚酯多元醇介质中聚合得到的改性聚酯多元醇,它能显著提高PUE的邵尔A硬度、拉伸强度、撕裂强度,并改善其尺寸稳定性和热稳定性;能够在保持PUE硬度、拉伸强度基本不变的条件下,减少二异氰酸酯的用量,降低成本.     

硬段结构对IPDI型聚氨酯弹性体结构与性能的影响

采用预聚体法合成了以异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、聚醚多元醇等为主要原料,1,4-丁二醇(BDO)、三羟甲基丙烷(TMP)、1,2-丙二醇(PDO)、三异丙醇胺(TIPA)为扩链交联剂的聚氨酯弹性体PUE,讨论了扩链交联剂对弹性体拉伸强度、断裂伸长率、硬度、损耗因子、微相分离、吸水率等性能的影响规律。结果表明:随R值增加,PUE硬度增加,交联密度越大,分子规整性越高,硬度越大;相同R值下,不同硬段结构的PUE储能模量E’和tanδ变化趋势一致,Tg(SS)几乎不变,但tanδmax变化较大;相同R值下,交联密度越大,硬段链段规整性越高,内聚能越大,拉伸强度越大,吸水率越低,断裂伸长率越小,微相分离程度越大。     

PTMG／TDI型聚氨酯弹性体的制备及力学性能研究

以聚四氢呋喃醚二醇（PTMG）、2,4-甲苯二异氰酸酯（TDI）、3,3’-二氯-4,4’-二胺基二苯甲烷（MOCA）或3,5-二甲硫基甲苯二胺（E-300）为主要原料,采用预聚体法合成浇注型聚氨酯弹性体（PUE）。分析了预聚体NCO基含量、PTMG软段相对分子质量、两种扩链剂以及扩链系数对PUE力学性能的影响。结果表明,随着预聚体NCO基含量增加,PUE的硬度、拉伸强度、300％定伸应力和撕裂强度提高,扯断伸长率下降,扯断永久形变发生微小变化;随着软段相对分子质量的不断提高,PUE的硬度、拉伸强度、300％定伸应力和撕裂强度缓慢下降,而扯断伸长率和扯断永久形变升高;在其它条件相同时,扩链剂E-300与MOCA相比,综合力学性能较好。     

Synthesis and properties of MDI-50 type polyurethane elastomer

以聚醚多元醇和MDI-50为原料,采用预聚物法合成预聚体,再和扩链剂MOCA进行扩链合成聚氨酯弹性体。研究了预聚体中不同异氰酸酯基（—NCO）质量分数对MDI-50型聚氨酯弹性体性能的影响。采用差示扫描量热分析（DSC）、热重分析（TG）、红外光谱（FTIR）及力学性能等测试方法对聚氨酯弹性体的结构与性能进行了表征和分析。结果表明：预聚体反应体系中NCO/OH摩尔比增大,预聚体中—NCO质量分数增加,预聚体的黏度降低,相应的聚氨酯弹性体的硬度和玻璃化转变温度提高,断裂伸长率降低,而拉伸强度和撕裂强度先增加后下降;当NCO/OH摩尔比为2.22时,聚氨酯弹性体力学性能较好;—NCO质量分数对聚氨酯弹性体的热稳定性影响不大。     

PP/丙烯基弹性体/SEBS医用热塑性弹性体的性能

以聚丙烯(PP)、丙烯基弹性体和苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物(SEBS)为主要原材料,采用熔融共混改性方法制备PP/丙烯基弹性体和PP/丙烯基弹性体/SEBS两种热塑性弹性体。采用转矩流变仪、拉伸试验机、硬度计和雾度计分别对共混体系的流变性能、拉伸性能、硬度和透光率进行分析与表征。结果表明,随着PP/丙烯基弹性体配比的增加,二元共混体系的平衡扭矩降低、硬度(邵A)提高、透光率变好、断裂伸长率增加,当其配比为1∶1时,共混体系的拉伸强度达到最大值(34.2 MPa);当PP与丙烯基弹性体配比为1:1不变时,随着SEBS含量增加,三元共混体系的平衡扭矩增大、硬度(邵A)减小、透光率变差、断裂伸长率提高;当PP、丙烯基弹性体和SEBS配比为47.5∶47.5∶5时,共混体系的透光率可达87%,硬度(邵A)为87,拉伸强度为35.2 MPa,断裂伸长率为750%,100%定伸强度为11.8 MPa,可满足医疗输液器械的要求。     

High performance nanocomposites of polyurethane elastomer and organically modified layered silicate

High performance nanocomposites comprising a polyurethane elastomer (PUE) and an organically modified layered silicate are prepared. These nanocomposites are based on poly(propylene glycol), 4,4′‐methylene bis(cyclohexyl isocyanate), 1,4‐butandiol, and organoclay. The tensile strength and strain at break for these novel PUE nanocomposites increases more than 150%, but the hardness remains unchanged. The fatigue properties are significantly improved. With 3 wt % organoclay, the fatigue properties are improved the most, which is important for the PU industry. The effects of the isocyanate index on the mechanical properties of the PUE nanocomposites are investigated. It is found that an isoyanate index of 1.10 results in the best improvement in stress and elongation at break. © 2003 Wiley Periodicals, Inc. J Appl Polym Sci 90: 3239–3243, 2003     

锑类化合物对聚氨酯弹性体性能的影响

以锑类化合物(乙二醇锑或氧化锑)作为PUE(聚氨酯弹性体)的改性剂,探讨了改性剂含量对PUE的合成工艺、性能及结构等影响。结果表明:随着体系中乙二醇锑含量的不断增加,PUE复合材料的密度、硬度和拉伸强度逐渐增大,但断裂伸长率呈先升后降态势,PUE基体中乙二醇锑的结晶结构遭到破坏;随着氧化锑含量的不断增加,PUE复合材料的密度、硬度和拉伸强度缓慢上升,而断裂伸长率显著下降,氧化锑的结晶结构依然存在;当乙二醇锑和氧化锑含量相同时,乙二醇锑对PUE表现出较高的催化活性,对PUE复合材料的性能影响较大;乙二醇锑对PUE复合材料的阻燃效果略逊于氧化锑。     

微孔聚醚型聚氨酯弹性体的制备与力学性能研究

以聚氧化丙烯三醇、高活性聚醚聚合物多元醇(HPOP)、二醇扩链剂、水及催化剂等助剂的混合物作为A组分,以聚四氢呋喃二醇(PTMG)、纯MDI和液化MDI为原料合成的半预聚体作为B组分,A组分和B组分按异氰酸酯指数1.1混合,制备微孔聚氨酯弹性体。讨论了预聚体的NCO含量、纯MDI与液化MDI质量比、二醇扩链剂种类和HPOP/聚醚三醇质量比对微孔弹性体力学性能的影响。结果表明,当预聚体NCO含量和纯MDI的用量增加时,微孔弹性体的硬度和拉伸强度增加;微孔弹性体的硬度随HPOP和1,4-丁二醇用量的增加而增加;当HPOP/聚醚三醇质量比为50∶50时,微孔弹性体的拉伸强度和断裂伸长率最高。     

聚合物聚酯多元醇在微孔弹性体中的应用

自制聚酯多元醇,以此多元醇为基础多元醇合成聚合物聚酯多元醇(TPM),考察了TPM对聚氨酯微孔弹性体力学性能等方面的影响.结果表明,自制的聚酯多元醇合成的TPM能够有效改善微孔弹性体产品的硬度、拉伸强度等力学性能,使泡孔均匀细致,表皮光滑,提高了产品尺寸稳定性和成品率.