NDI型聚氨酯弹性体的合成与其耐热性能研究

以1,5-萘二异氰酸酯(NDI)和甲苯二异氰酸酯(TDI)分别与聚己二酸乙二醇丙二醇酯二醇(PEPA)合成了聚氨酯弹性体,通过热失重分析和差示扫描量热分析发现,NDI型聚氨酯弹性体的热分解温度比TDI型聚氨酯弹性体高,说明NDI型聚氨酯弹性体具有更好的耐热性能;通过不同温度下弹性体的力学性能高温保持率对比分析,也说明了NDI型聚氨酯弹性体的耐热性能优于TDI型聚氨酯弹性体。     

1,5-萘二异氰酸酯型聚氨酯弹性体的制备及性能

通过预聚法合成了以己二酸乙二醇丙二醇二酯、聚四氢呋喃二醚、1,5-萘二异氰酸酯(NDI)、甲苯二异氰酸酯(TDI)、1,4-丁二醇及4,4'-二氨基-3,3'-二氯二苯甲烷为主要原料的聚氨酯弹性体。通过水解后弹性体的拉伸、撕裂等力学性能保持率的比较,发现NDI型聚氨酯弹性体比TDI型具有更好的水解稳定性;通过不同温度下和热空气老化后弹性体力学性能保持率的对比,证明NDI型聚氨酯弹性体的耐热稳定性要优于TDI型。     

对苯二异氰酸酯型聚氨酯弹性体的合成及性能研究

以对苯二异氰酸酯(PPDI)、低聚物多元醇和小分子二元醇等为原料合成了PPDI浇注型聚氨酯弹性体,考察了不同低聚物多元醇对弹性体的物理机械性能、动态力学性能及热氧老化性能的影响,并与MDI和TDI型聚氨酯弹性体进行了比较。结果表明,PPDI型聚氨酯弹性体较MDI、TDI型弹性体具有更低的内生热、更高的回弹性,可用于轮胎胎面材料的制备。     

NDI基聚氨酯弹性体及其研究进展

NDI基聚氨酯具有高耐磨、高耐热、耐腐蚀及动态性能优异等特点,主要用在高动态载荷和耐热场合。介绍了NDI基聚氨酯弹性体的应用、合成及研究进展情况以及NDI基聚氨酯弹性体性能的影响因素。同时,对NDI基聚氨酯弹性体和基于其他二异氰酸酯的聚氨酯弹性体的性能进行了比较。     

NDI型聚氨酯弹性体宏观性能的研究

采用预聚物法合成了以聚四氢呋喃醚二醇(PTMG)、1, 5萘二异氰酸酯(NDI)、1,4丁二醇(BDO)、三羟甲基丙烷(TMP)等为主要原料的双组分浇注型聚氨酯弹性体。通过差示扫描量热分析、动态力学性能分析和常规力学性能分析,对NDI型聚氨酯弹性体的性能进行了研究。结果表明,NDI型聚氨酯弹性体有良好的低温柔顺性,动态生热低、储能模量高、力学性能优异;随着预聚物中NCO基含量的增加,软段玻璃化转变温度依次降低,平台区储能模量依次上升,损耗因子逐渐降低,拉伸强度先增大后减小,硬度逐渐升高。     

NDI型聚氨酯微孔弹性体的性能研究

以1,5-萘二异氰酸酯(NDI)、聚己二酸丁二醇酯(PBA)为原料制备了聚氨酯预聚体,再与匀泡剂(L580)、扩链剂和去离子水反应制得NDI型聚氨酯微孔弹性体,并对其力学性能、耐热性能、动态力学性能和泡孔结构进行了探讨。结果表明,当异氰酸酯指数为1·2~1·3、采用聚己内酯(PCL300)为扩链剂时,NDI型聚氨酯微孔弹性体压缩强度较高,可达1·06MPa,且具有优良的耐热性能和动态力学性能。     

扩链剂与交联剂对NDI型聚氨酯弹性体性能的影响

用1,5-萘二异氰酸酯(NDI)和聚四氢呋喃醚二醇(PTMG)为原料合成了聚氨酯预聚体,以三羟基聚醚多元醇(330N)作为交联剂,1,4-丁二醇(BDO)作为扩链剂制备了NDI型聚氨酯弹性体,讨论了交联剂与扩链剂的不同羟基摩尔比对NDI型聚氨酯弹性体性能的影响。结果表明,随着三羟基聚醚多元醇含量的增加,NDI型聚氨酯弹性体软段玻璃化转变温度有所提高;三羟基聚醚多元醇的加入虽然使得聚氨酯弹性体的滞后损失峰值增加,但对常用温度范围的滞后损失影响不大,0～150℃温度范围内的储能模量降低;聚氨酯弹性体的拉伸强度与断裂伸长率随着三羟基聚醚多元醇含量的增加,呈先增加后下降的趋势变化,硬度则呈下降趋势。     

多元醇对NDI型聚氨酯微孔弹性体性能的影响

讨论了多元醇摩尔质量及种类对1,5-萘二异氰酸酯(NDI)型聚氨酯微孔弹性体性能的影响。研究发现,摩尔质量对弹性体的拉伸强度无明显影响,但摩尔质量增大能够降低弹性体的玻璃化转变温度(Tg),促进软段结晶,并增加弹性体的拉断伸长率;通过对聚己内酯二醇(PCL)/NDI与聚己二酸乙二醇丙二醇酯(PEPA)/NDI弹性体的DSC分析,发现PEPA/NDI弹性体无软段结晶峰,其拉伸性能较之PCL/NDI弹性体有所下降;而从DMA的分析结果可知,PEPA/NDI弹性体具有更宽的使用温度范围及在常温下更好的动态力学性能。     

含异氰脲酸酯基团浇注型聚氨酯弹性体的动态性能研究

在催化剂作用下,合成了TDI-100型异氰脲酸酯,并与己二酸乙二醇丙二醇酯二醇（PE—PA）合成了浇注型聚氨酯弹性体,通过动态力学性能测试表明,在TDI型聚氨酯弹性体中引入异氰脲酸酯基团后,在动态条件下,弹性体的动态性能有一定程度的下降。     

TDI与DMTDA为硬链段的浇注型PU弹性体的合成与性能研究

采用2,4-甲苯二异氰酸酯(TDI)和3,5-二甲硫基甲苯二胺(DMTDA)为硬段单体,与不同结构的软段(聚酯、聚醚)缩聚制备了浇注聚氨酯弹性体.研究了软段结构变化对聚氨酯弹性体的力学性能、耐湿、热性能、磨耗、耐溶剂性以及动态性能的影响.结果表明,PCL弹性体能够表现出PEA型弹性体的优良抗撕裂和应力-应变行为,同时又有类似PTMG型弹性体的突出压缩永久变形和回弹性能,而且具有较好的抗湿滑性能和良好的动态使用性能,其综合性能更加平衡.     

聚氨酯弹性体介电性能的研究

通过对比不同种类、不同相对分子质量多元醇以及不同异氰酸酯,研究了聚氨酯弹性体(PUE)结构与材料介电性能(体积电阻率、介电常数、介电损耗)的关系。结果表明,当多元醇种类变化时,聚氧化丙烯二醇(PPG)型PUE介电损耗最大;聚四氢呋喃二醇(PTMEG)型PUE、介电常数、介电损耗都最小;聚己内脂二醇(PCL)型PUE体积电阻率和介电常数最大。当多元醇相对分子质量增加时,PUE体积电阻率减小,介电常数和介电损耗增加;二苯基甲烷二异氰酸酯/1,4-二羟基丁烷(MDI/BDO)型PUE与甲苯二异氰酸酯/3,3’-二氯-4,4’-二氨基二苯甲烷(TDI/MOCA)型PUE相比,体积电阻率更低、介电常数和介电损耗更高。     

聚醚二醇对耐低温聚氨酯弹性体性能的影响研究

使用2,4-甲苯二异氰酸酯(TDI)、聚醚二醇、3,3′-二氯-4,4′-二氨基二苯基甲烷(MOCA)等为原料,通过预聚体法制备了一种密封件用聚氨酯弹性体。研究了不同聚醚二醇、扩链剂、增塑剂用量以及预聚体NCO含量对聚氨酯力学性能和低温性能的影响。结果表明:使用3-甲基四氢呋喃/四氢呋喃共聚醚二醇(3MCPG系列)的聚氨酯弹性体的低温弹性优于聚四氢呋喃型聚氨酯的,-40℃下的压缩耐寒系数可达0.43以上;NCO质量分数为4.0%的3MCPG-1410-TDI预聚体以异氰酸酯指数1.1用MOCA扩链,可制得综合性能优良的聚氨酯弹性体;动态力学分析数据证明,在3MCPG-MOCA-TDI聚醚型聚氨酯中,软段玻璃化转变温度可低达-51℃。     

二胺固化MDI型聚氨酯弹性体

采用聚四氢呋喃二醇（PTMG）和二苯基甲烷二异氰酸酯（MDI）合成预聚物,经3,3’-二氯-4,4’-二苯基甲烷二胺（MOCA）扩链合成了聚氨酯弹性体,测定了其物理性能和高温性能。结果表明,该体系弹性体具有良好的物理机械性能,尤其是其高温性能更加突出,120℃时撕裂强度保持率可达40％,用该体系制得的矿用磨盘,使用寿命是甲苯二异氰酸酯（TDI）体系的3倍以上,显示出良好的应用前景。     

磁鼓刮板用聚氨酯弹性体的制备及性能研究

采用低聚物多元醇和二异氰酸酯合成预聚体,以3,5-二甲硫基甲苯二胺（E-300）为扩链剂,加入内掺型抗静电剂制备了磁鼓刮板用聚氨酯弹性体（PUE）。讨论了低聚物多元醇和异氰酸酯类型、预聚体NCO含量、扩链系数（NH,／NCO摩尔比）和抗静电剂加入量对PUE性能的影响。结果表明,当采用聚四氢呋喃醚二醇（PTMG-1000）、甲苯二异氰酸酯（TDI-100）为原料,预聚体NCO质量分数为5．50％、扩链系数为O．95、抗静电剂用量为5％时,制得的PUE具有优良的力学和抗静电性能,能够满足磁鼓刮板的应用要求。     

邻接交联型聚氨酯弹性体的制备和性能

以端羟基聚丁二烯-丙烯腈(HTBN)、甲苯二异氰酸酯(TDI)、扩链剂2,4/2,6-二氨基-3,5-二甲硫基甲苯(DMTDA)为原料,加入化学交联剂过氧化二异丙苯(DCP)和助交联剂N,N-间苯撑双马来酰亚胺(HAV-2)制备出不同硬段含量、不同交联密度的聚氨酯弹性体(PUE),研究了硬段含量、交联密度和温度对PUE结构与性能的影响。结果表明,当NCO质量分数为9%,HVA-2加入量为1.5%时,邻接交联型PUE综合力学性能最优。邻接交联型PUE的热稳定性得到明显提高。随着HVA-2的加入,损耗因子tanδ减小。     

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。     

PTMEG型聚氨酯弹性体的力学性能研究

以相对分子质量1000的聚四氢呋喃醚二醇(PTMEG)为软段,甲苯二异氰酸酯(TDI)和固化剂为硬段制备聚氨酯弹性体(PUE).探讨了制备原理,并研究了固化剂、稀释剂和固化条件对弹性体力学性能的影响.     

PCDL含量对混和软段的PUE相分离和阻尼性能的影响

以甲苯二异氰酸酯（TDI）、1,4-丁二醇（BDO）为硬段,聚碳酸酯二醇（PCDL）和聚醚二醇（PPG）混合物为软段,采用预聚体法制备了不同软段组成的聚氨酯弹性体（PUE）。采用DSC、FT—IR和DMA等分析手段研究了PCDL含量对PUE的微相分离程度和阻尼性能的影响。结果表明,随着软段中PCDL含量的增加,PUE中氨酯羰基的氢键化程度减小,相分离程度减小,而且PUE的储能模量随着PCDL含量的增加而减小;与单一组分软段的PUE相比较,混合软段的PUE具有相对较好的阻尼性能。