盾构件聚氨酯止水材料的制备与性能研究

以聚乙二醇(PEG)、聚丙二醇(PPG)、二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)为主要原料,1,4–丁二醇(BDO)为扩链剂,合成出遇水膨胀聚氨酯弹性体。研究了不同相对分子质量的PEG、多元醇配比、预聚体w(NCO)以及异氰酸酯指数(R值)对聚氨酯弹性体性能的影响。结果表明:PEG相对分子质量为1 000,m(PPG1000):m(PEG1000)=20:80,预聚体w(NCO)控制为8%~9%,R值为1.06时,制备的膨胀型聚氨酯止水材料综合性能最好。     

一种地毯背胶用聚氨酯热熔胶的合成研究

以聚酯多元醇、HDI(六亚甲基二异氰酸酯)、BDO(1,4-丁二醇)为原料制备了热熔胶预聚体,后加入萜烯树脂、增塑剂、热塑性弹性体等制备了聚氨酯热熔胶。研究结果表明:该聚氨酯热熔胶相对分子质量集中于80 000～130 000;当w(—NCO)=2.0%(相对热熔胶总质量而言)、w(热塑性弹性体)=7%、R=1.05时,聚氨酯热熔胶性能较佳;热熔胶的热力学分析表明,增塑剂的加入有助于提高热熔胶的稳定性和耐热性。     

PEG型聚氨酯预聚体的研制

为制备浇注型聚氨酯弹性体,首先以聚乙二醇（PEG）和甲苯二异氰酸酯（TDI）为原料,通过测定-NCO的含量,确定预聚反应的时间和温度,合成了聚氨酯预聚体。试验结果显示：TDI/PEG摩尔比1．85～1．90．水分含量控制在0．05％以内,制得的预聚体黏度低,游离聊质量分数低,稳定性良好,由其合成的浇注型聚氨酯弹性体性能优异。     

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。     

反应型热熔聚氨酯的合成

以聚醚210、异佛尔酮二异氰酸酯（简称：IPDI）为原料,在催化剂条件下,以1,4-丁二醇、水和乙二胺为扩链剂,采用预聚法制备以NCO封端的反应型聚氨酯热熔胶。主要探讨了反应温度,搅拌强度和脱泡等条件的影响,并确定了最佳的制备条件。结果表明：预聚反应温度为80～85℃,反应3h后脱泡,1,4-丁二醇,水和乙二胺混合为扩链荆、NCO／OH=4、w（NCO）％=4%制得的热熔胶具有较高的软化点和固化速度。     

扩链剂对PTMG／MDI体系聚氨酯弹性体力学性能的影响

将聚四氢呋喃均聚醚（PTMG）和4,4’－二苯基甲烷二异氰酸酯（MDI）合成预聚体,分别与BDO、KC、MOCA及HQEE等扩链剂制备了聚氨酯（PU）弹性体。讨论了预聚体NCO基含量、扩链剂种类及三元醇含量对聚氨酯弹性体力学性能的影响。实验结果表明：当预聚体NCO基含量基本相同时,BDO－PU比KC—PU的硬度高1～2度,撕裂强度高了7％～18％;提高预聚体NCO基含量可使聚氨酯弹性体的硬度、撕裂强度和300％模量急剧增加;扩链剂中的三元醇含量超过30％,弹性体的拉伸强度显著下降;预聚体NCO基含量在6．0～6．8下,MOCA－PU的硬度和300％模量很高;HQEE／KC—PU比HQEE—PU的硬度降低了2-4个单位,而拉伸强度却提高了60％～90％。     

聚醚型吸水膨胀聚氨酯弹性体的合成

采用亲水性聚醚多元醇(PPE)与甲苯二异氰酸酯(TDI)反应的预聚体,与混合扩链剂制备了吸水膨胀聚氨酯弹性体。实验结果表明:当聚乙二醇醚(PEG)与聚丙二醇醚(PPG)的物质的量比为6∶4,PEG相对分子质量为2 000,预聚体中异氰酸酯基(—NCO)的质量分数为5.2%;采用混合扩链剂,且1、4-丁二醇与丙三醇的物质的量比为2∶1,增塑剂邻苯二甲酸二辛酯(DOP)的质量分数控制在8%时,制备的聚氨酯弹性体吸水膨胀率高,综合性能良好。     

1，3-丁二醇对PCL／MDI体系聚氨酯弹性体力学性能的影响

首先以聚己内酯多元醇（PCL）、4,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯（MDI）、液化MDI和MDI-50为原料合成聚氨酯（PU）预聚体,再用混合扩链剂制备聚氨酯弹性体。讨论了预聚体异氰酸酯基（NCO）含量、异氰酸酯类型、1,3-丁二醇（1,3-BDO）含量、聚酯软段相对分子质量对聚氨酯弹性体力学性能的影响。结果表明：提高预聚体NC0基含量可使弹性体的硬度、300％定伸应力、拉伸强度和撕裂强度明显提高,拉断伸长率和冲击弹性则下降;纯MDI弹性体综合力学性能最好,液化MDI次之,MDI-50最差;提高1,3-BDO含量可使弹性体的硬度、撕裂强度和冲击弹性明显下降;软段相对分子质量为1000的聚氨酯弹性体的硬度、300％定伸应力、拉伸强度和撕裂强度较高,软段相对分子质量为2000的聚氨酯弹性体的拉断伸长率和冲击弹性较高。     

预聚体法制备HTPB/IPDI基聚氨酯弹性体材料

以端羟基聚丁二烯(HTPB),异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)为主要原材料合成了预聚体,采用3,5-二甲硫基甲苯二胺(DMTDA)作为交联剂,制备了聚氨酯弹性体材料。研究了聚氨酯预聚体中NCO含量和交联剂用量以及热处理对材料力学性能的影响,不同贮存条件对聚氨酯预聚体性能以及材料性能的影响。结果表明,合成的聚氨酯预聚体具有良好的贮存性能,调整聚氨酯预聚体中NCO含量和交联剂用量以及高温热处理都能够提高聚氨酯弹性体材料的力学性能,当预聚体NCO质量分数控制在5．68％左右,NCO／NH2摩尔比控制在1．20,在120℃下热处理时间为2h时,可以获得力学性能较佳的材料。     

聚醚型聚氨酯弹性体的合成

以聚醚多元醇、4,4'-二苯基甲烷二异氰酸酯和1,4-丁二醇为原料合成了聚醚型聚氨酯弹性体。分别对预聚反应时间、温度进行了考察,确定了合适的反应条件;并对影响聚醚型聚氨酯弹性体性能的几个因素如预聚体中NCO质量分数、水分含量、NCO与OH摩尔比、聚醚多元醇的相对分子质量及后熟化时间等进行了研究。较佳反应条件为:反应温度为(80±5)℃,预聚反应时间1.5￣2h。聚醚多元醇含水质量分数<0.05%,NCO与OH摩尔比1.00￣1.03,后熟化时间≥4h。     

纸品粘结用聚氨酯热熔胶的制备

采用不同相对分子质量的聚乙二醇(PEG)和甲苯二异氰酸酯(TDI)为原料制备了水溶性聚氨酯热熔胶。讨论了PEG相对分子质量、原料配比、TDI滴加温度、反应时间等对产品性能的影响。结果表明,当PEG8000∶PEG600∶TDI摩尔比为1∶1∶2.28、TDI滴加温度为60～70℃、反应时间为3h时,所得聚氨酯热熔胶软化点为72.5℃、剪切强度为2.668MPa、吸湿率为0.81%,胶丝水溶性优,适用于纸品的粘接,并有利于废纸的回收处理。     

以酯基为连接基的非离子双子表面活性剂的合成

以蓖麻油酸（RA）、聚乙二醇（600）为原料,马来酸酐为连接基,合成了一种新型的非离子双子表面活性剂MARAPEG-15,考察了催化剂用量、物料摩尔配比、反应时间及温度对酸酐与蓖麻油酸聚乙二醇硼酸酯酯化的影响,并测定了产物的临界胶束浓度和表面张力。马来酸酐与蓖麻油酸聚乙二醇硼酸酯酯化较佳的工艺条件为：催化剂用量为总质量的3%,n（酸酐）∶n（蓖麻油酸聚乙二醇硼酸酯）为3.1∶2,反应温度为110℃,时间为4 h;硼酸酯键水解时间为1.5 h。产物的表面张力及其临界胶束浓度为γCMC=35.73 mN/m,CMC=1.96×10-5mol/L。     

影响聚醚型聚氨酯弹性体合成的因素

以聚乙二醇醚二醇(PEG)、二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)和1,4-丁二醇(BDO)为原料合成了聚醚型聚氨酯弹性体;考察了催化剂的作用,确定了反应条件:预聚反应温度为80±5℃,反应时间为1.5~2 h;聚醚多元醇的含水量控制在0.03%(质量分数)以下;在130℃下熟化时间为4 h。并对产品进行了IR、DSC分析。     

甲乙酮肟封闭聚氨酯预聚体的研究

首先用聚己二酸-1,4-丁二醇酯二醇和甲苯二异氰酸酯(TDI)制备端异氰酸酯预聚体,然后用甲乙酮肟封闭预聚体的异氰酸酯基团。用化学分析方法研究了封闭反应温度、反应时间以及物料的配比对异氰酸酯基团封闭率的影响,用红外光谱仪研究了封闭前、封闭后和加热解封后的预聚体异氰酸酯基团特征吸收峰的变化。实验结果表明:随反应温度的升高、反应时间的增加或N(活泼-H)/N(-NCO)增加,异氰酸酯基团封闭率增大;在80℃,N(活泼-H)/N(-NCO)=1.2,反应4 h的条件下,甲乙酮肟可完全封闭异氰酸酯基团;甲乙酮肟封闭的聚氨酯预聚体能在135℃下解封。     

双烯丙基聚乙二醇的合成与表征

采用四丁基溴化铵作催化剂,由聚乙二醇（PEG）和烯丙基氯合成二烯丙基聚乙二醇,并用核磁共振^1（HNMR）、红外光谱对产物进行结构分析。研究了反应时间、反应温度、原料配比、催化剂用量、聚乙二醇相对分子质量对聚乙二醇封端率的影响。实验结果表明,最佳工艺条件为反应时间5h、反应温度60％、烯丙基氯用量为1.5、季铵盐催化剂用量为聚乙二醇物质的量比的5％,聚乙二醇封端率达到85％以上。     

环保型封端水性聚氨酯的合成

以聚醚多元醇和2,4-甲苯二异氰酸酯（TDI）为基本原料,以异丙醇为稀释剂、亚硫酸氢钠为封端剂,用预聚体—封端混合法,合成了封端型水性聚氨酯。通过讨论异氰酸酯指数R值、预聚温度、预聚时间、封端剂用量、封端温度和封端时间等因素对封端型水性聚氨酯性能的影响,确定R值2.0,预聚反应温度和时间（63℃,2h）,封端的温度和时间（0～5℃,30min）以及封端剂的用量(n_NaHSO3)/n_NCO=2.75)为最佳工艺。     

高性能丙烯酸酯结构胶的研制

以氯磺化聚乙烯为弹性体，用环氧丙烯酸酯预聚体改性，使胶粘剂固化形成半互穿网络，提高了丙烯酸酯胶粘剂的耐热、耐水等综合性能。本文就弹性体、环氧丙烯酸酯预聚体、引发剂和硅烷偶联剂进行了系统的研究。所研制的胶粘剂综合性能优异，其室温拉伸剪切强度为24．2MPa，120℃为16．3MPa，90℃水中浸泡96h后仍高达201MPa。     

松香聚乙二醇丙三酸酯表面活性剂的合成及性能探讨

以松香(RO)为主要原料,CaO/MgO为催化剂,与聚乙二醇(PEG)反应合成松香聚乙二醇酯(RPGE),RPGE的合成最佳条件为:n(RO):n(PEG)=1:1.6,反应温度270℃,反应时间2h.RPGE再与丙三酸合成一种新型表面活性剂——松香聚乙二醇丙三酸酯(RPGPE),RPGPE合成的最佳条件为:反应温度1...     

聚乙二醇/环氧氯丙烷多羟基聚醚的合成及表征

以聚乙二醇(PEG–600)和环氧氯丙烷(ECH)为原料,四正丁基氯化铵(TBAC)和氢氧化钠为催化剂,制得聚乙二醇缩水甘油醚;再通过聚乙二醇缩水甘油醚的开环反应制得多羟基聚醚。通过正交试验研究了聚乙二醇缩水甘油醚制备过程中反应时间、原料配比、催化剂用量对环氧值的影响。采用红外光谱、环氧值及羟值对产物进行了表征。结果表明:当n(聚乙二醇)︰n(环氧氯丙烷)︰n(氢氧化钠)︰n(催化剂)=1︰2.5︰3︰0.03,反应时间为1.5 h,反应温度为55℃时,产物有较理想的环氧值。     

涤纶亲水整理剂LS的合成及应用

采用邻苯二甲酸酐与聚乙二醇反应合成亲水整理剂LS,分析了合成过程中苯酐与聚乙二醇的量比、反应时间、反应温度、聚合度等因素对其性能的影响。合成整理剂Ls的最优工艺为：苯酐和聚乙二醇量比为1：1,反应温度145—1：55℃,反应时间约4h。并对整理剂Ls的应用工艺进行了优选。实验表明,整理剂LS用量5％（owf）,二浸二轧,轧余率为100％,烘干（80℃,5min）,焙烘（200℃,90s）,在此工艺下合成的整理剂整理的涤纶织物获得较好的亲水性,并具有一定的耐洗性和抗静电性。