热塑性聚氨酯热熔胶的合成与性能研究

以己二酸系聚酯二醇为软段,二异氰酸酯与扩链剂生成的链段为硬段,制备了聚氨酯热熔胶;研究了软硬段组成、结构、相对分子质量、扩链剂、异氰酸酯指数等对聚氨酯热熔胶的力学性能、结晶性能、粘接性能及耐热性能的影响。     

软段对热塑性聚氨酯热熔胶性能的影响

以多元醇[如聚己二酸丁二醇酯(PBA)、聚己二酸乙二醇酯(PEA)、聚四氢呋喃二醇(PTMG)和苯酐聚酯多元醇(2502A)等]为软段,4,4′-二苯甲烷二异氰酸酯(MDI)链段为硬段,合成了一系列聚氨酯热熔胶(PU-HMA)。着重探讨了多元醇的结晶性、组成及其配比对PU-HMA性能的影响。研究结果表明:软段的结晶性对PU-HMA的粘接强度有一定影响;PBA和PTMG共混有利于降低PU-HMA的熔点、缩短熔程,但其粘接强度下降;当软段中m(PBA)∶m(PTMG)∶m(2502A)=100∶10∶2时,相应PU-HMA的熔点(45.1℃)进一步降低,但粘接强度(4.25 MPa)明显提高。     

反应型聚氨酯热熔胶粘剂的研制

以聚己二酸己二醇酯二醇(PHA)和聚醚多元醇(PPG)为软段,4,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)为硬段,制备了一系列聚酯／聚醚不同配比的反应型聚氨酯热熔胶。考察了各因素对反应型聚氨酯热熔胶粘接强度、固化速度等性能的影响。     

两亲性有机硅-聚氨酯防污聚合物的研制

以聚二甲基硅氧烷为主链、亲水聚合物为侧链合成了新型两亲性有机硅-聚氨酯防污聚合物。以N-乙烯基吡咯烷酮和丙烯酸丁酯为原料，通过自由基共聚合成亲水侧链，并将其作为扩链剂引入有机硅-聚氨酯体系中，由于氨基甲酸酯键之间的氢键相互作用，所制备的有机硅-聚氨酯聚合物具有较高的机械性能(拉伸强度>14 MPa,拉断伸长率>1 200%),较高的基材附着力(>1 MPa)。引入亲水侧链后，涂层依然具有较低的表面能(24.1 mJ/m²),对假单胞菌的抗菌黏附率为98%。另外，使用分子模拟软件模拟分子结构的氢键数目和自由体积，解释了亲水侧链的引入导致力学性能下降的原因是大分子侧链削弱了聚合物段链之间的相互作用。     

单组分聚氨酯反应型热熔胶制备与性能研究

以聚己二酸丁二醇酯二醇 (PBA) ,聚四氢呋喃二醇 (PTMG)及聚氧化丙烯二醇 (PPG)为软段 ,以 4,4’ -二苯甲烷二异氰酸酯 (MDI)和 1,4-丁二醇为硬软 ,制备了一系列快速固化单组分聚氨酯反应型热熔胶 ,考察了不同软段对热熔胶的粘接强度、耐水性、耐热性、结晶度等的影响。结果表明 ,以PTMG为软段制得的热熔胶具有较佳的综合性能     

SMPU/PNIPAM半互穿温敏聚合物的合成与表征

以聚己内酯二醇(PCL3000)与4,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)合成出形状记忆聚氨酯(SMPU),运用半互穿网络(semi-IPN)技术,再采用N-异丙基丙烯酰胺(NIPAM)单体在SMPU线性大分子链间原位聚合形成三维网状的SMPU/聚N-异丙基丙烯酰胺(PNIPAM)半互穿温敏聚合物,并对制备的SMPU及semi-IPN聚合物的结构与性能进行表征。结果表明,semi-IPN聚合物软段晶区在室温范围内具有单一的熔融转变温度,而且该转变温度可以通过不同合成配比进行调控,当SMPU/PNIPAM质量比为4∶1、硬段质量分数为35%时,semi-IPN样品的软段结晶熔融温度为30.6℃,接近人体体表最适宜的温度26～28℃。semi-IPN聚合物相比于SMPU具有更好的亲水性,且硬段质量分数在25%时能获得较优异的温敏性能。     

PET薄膜用水性聚氨酯胶黏剂的制备

以聚对苯二甲酸-3-甲基-1,5-戊二醇酯二醇(TPA-1000)、聚乙二醇(PEG-2000)为软段、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、一缩二乙二醇(DEG)、2,2-二羟甲基丙酸(DMPA)为硬段,合成了一系列水性聚氨酯胶黏剂,用于PET薄膜的粘接。用傅里叶变换红外光谱(FTIR)表征了聚氨酯的结构,同时对聚氨酯胶膜进行了拉伸、耐水性、DSC和T型剥离等测试。结果表明,随着聚乙二醇含量的减少,大大增加了胶膜的力学性能和耐水性能,胶膜的热稳定性能有所提高,粘接强度先增加后减小,质量比TPA-1000∶PEG-2000=1∶1时,T型剥离强度达到最大值4.55 N/25 mm。     

异山梨醇基可降解高韧热塑性聚氨酯的合成与性能

当热塑性聚氨酯(TPU)获得可降解性，其力学性能通常受到不良影响，需要制备兼具可降解性和较高力学性能的TPU。以异山梨醇(IS)和六亚甲基二异氰酸酯(HDI)为原料，通过溶液法合成了新型聚氨基甲酸酯(PIU)，并将其作为硬段，引入可降解软段聚己内酯二醇(PCL-2000)，采用两步法制备了聚氨酯弹性体(PICU)，并通过核磁氢谱表征。结果表明：异山梨醇的高刚性结构使PIU的玻璃化转变温度(T_g)高达80℃，熔融温度(T_m)可达210℃。通过红外分析证明PIU可形成强分子间氢键，适合作为PICU的硬段。PICU聚合物的T_g为-67℃，T_m为45℃，弹性体的热转变性能主要受软段PCL-2000影响。PICU的拉伸强度为9.7 MPa，断裂伸长率可达1 175%。通过引入高刚性硬段PIU，促进TPU中物理交联网络的形成，成功合成兼具可降解性与较高力学性能的PICU聚合物。     

电子行业用聚酯热熔胶的制备及其性能研究

以玻璃化转变温度较低的共聚酯制备了聚酯热熔胶。研究结果表明:聚酯热熔胶对丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)、聚碳酸酯(PC)等极性塑料与金属材料具有良好的粘接性能,稳定后的剥离强度大于100N/25mm;同时,具有良好的耐老化性能及粘接持久性。聚酯热熔胶可取代国外产品用于电子行业用极性聚合物与金属材料粘接。     

PET薄膜用水性聚氨酯胶黏剂的制备

以聚对苯二甲酸-3-甲基-1,5-戊二醇酯二醇(TPA-1000)、聚乙二醇(PEG-2000)为软段、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、一缩二乙二醇(DEG)、2,2-二羟甲基丙酸(DMPA)为硬段,合成了一系列水性聚氨酯胶黏剂,用于PET薄膜的粘接。用傅里叶变换红外光谱(FTIR)表征了聚氨酯的结构,同时对聚氨酯胶膜进行了拉伸、耐水性、DSC和T型剥离等测试。结果表明,随着聚乙二醇含量的减少,大大增加了胶膜的力学性能和耐水性能,胶膜的热稳定性能有所提高,粘接强度先增加后减小,质量比TPA-1000∶PEG-2000=1∶1时,T型剥离强度达到最大值4.55 N/25 mm。     

静电纺丝法制备含四重氢键的聚氨酯纳米纤维

合成了含四重氢键UPy单元的聚氨酯,该四重氢键体系在非极性溶剂CHCl3中能通过四重氢键识别发生自聚作用,溶液黏度可大大提高,有利于静电纺丝的顺利进行,可降低最低可纺浓度。从溶剂配比和纺丝液的浓度两方面初步探讨了该聚氨酯的静电可纺性:φ(DMF)/φ(CHCl)3=1/1为该体系的最佳溶剂配比;当聚氨酯的质量分数为8%~12%时,可以顺利得到聚氨酯纳米纤维。     

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。     

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。     

快速固化聚氨酯热熔胶的制备及性能研究

以4,4’-二苯甲烷二异氰酸酯(MDI)、甲苯二异氰酸酯(TDI)和1,4-丁二醇为硬段,聚四氢呋喃二醇(PTMG) 为软段,制备了一系列快速固化的反应性聚氨酯热熔胶,考察了-NCO基团含量、异氰酸酯指数及二异氰酸酯类型对粘接性能的影响。     

含柔性链段环氧树脂的合成与性能

采用甲苯二异氰酸酯(TDI)与聚丙二醇(PPG)合成端异氰酸酯基聚醚(ITPs),利用ITPs与环氧树脂反应,合成了含柔性链段环氧树脂。使用FT-IR、DSC、SEM对产物结构及改性后固化物的玻璃化转变温度(T)和断面形貌进行了表征,并探讨了柔性链段对提高环氧树脂g固化物粘接性能和韧性的作用机理。结果表明,ITPs可与环氧树脂链上的仲羟基反应,生成含柔性链段环氧树脂。少量ITPs的引入可阻碍固化物中分子内氢键的产生,使粘接性能提高,同时ITPs的引入可钝化裂纹的失稳扩展,使固化物韧性提高,但拉伸强度略有降低。     

高性能透明聚氨酯弹性体的合成研究

以聚氧四亚甲基二醇，异佛尔酮二异氰酸酯，1，4-丁二醇和不同的催化剂合成了透明聚氨酯弹性体，研究了合成方法，催化剂种类，异氰酸酯指数R，固化时间以及固化温度对该弹性体的力学性能，光学透明性，反应程度和热稳定性的影响。结果表明；软段摩尔质量及硬段扩链剂的改变对体系的摩尔质量影响较小，使使力学性能有较大变化。采用复合催化剂，一步法制备的聚氨酯弹性体具有较好的综合力学性能，优良的热稳定性；与基体树脂聚碳酸酯的粘接性好，复合材料的光学透明性优良；助催化剂K的使用可提高聚氨酯弹性体的耐热性和光学透明性。     

氢键型超分子聚合物

氢键具有方向性、较强的结合力、动态可逆性以及可预测的识别性能等优点，在超分子聚合物的构筑与性能改善方面有着广泛的应用。本文根据氢键结合位点的数目，系统地综述了主链型、侧链型和结合型氢键超分子聚合物的研究进展；重点阐述了各类氢键结合单元的设计及其在改善聚合物性能中的作用；同时介绍了氢键结合单元在纳米材料、凝胶、液晶等众多领域的应用。在此基础上，展望了未来氢键型超分子聚合物的研究方向，主要包括设计合成能够在生理条件下稳定的多重氢键结合单元以及深化组装机理的研究。     

软段分子链结构对PUF性能的影响

通过将聚乙二醇(PEG)、聚己内酯(PCL)、聚乳酸(PLA)和聚四氢呋喃醚(PTMG)等不同特性的聚合物链段引入聚氨酯(PU)基体,制备了具有不同软段结构的聚氨酯泡沫塑料(PUF)。考察了不同软段分子链结构对PUF力学性能、热性能及在土壤中降解性能的影响。结果表明,随着软段中PEG或PLA含量的增加,PUF的拉伸强度下降;不同软段结构PUF的玻璃化转变温度顺序为:PTMG1000相似文献   

无溶剂聚氨酯热熔胶的制备及性能

以二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)、聚己二酸-1,4-丁二醇酯(PBA)为单体,1,4-丁二醇(BDO)为扩链剂,制备耐热性能好、粘接强度高的无溶剂聚氨酯热熔胶。采用单因素试验法优选出制备聚氨酯热熔胶的最佳工艺条件,并对聚氨酯热熔胶耐热性等进行了测试。结果表明:采用两步法制备无溶剂聚氨酯热熔胶的最佳工艺条件是反应温度为70℃、预聚反应时间为2 h、扩链反应时间为30 min;初始热分解温度达307.87℃。     

复合薄膜用水性聚氨酯胶粘剂的研究

以聚已二酸1,4-丁二醇酯(PBA)、甲苯二异氰酸酯(TDI)、二羟甲基丙酸(DMPA)等为主要原料合成了水性聚氨酯复膜胶,讨论了亲水性扩链剂DMPA用量对水性聚氨酯复膜胶的稳定性、耐水性、粘接强度等的影响;使用差示扫描量热仪(DSC)和原子力显微镜(AFM)观察了分子结构中的软、硬段微相结构分布。结果表明,当DMPA质量分数占预聚体总质量的2.67%～5.34%时能够制得稳定乳液;水性复膜胶乳液的粘度以及胶膜的吸水率随着亲水性扩链剂DMPA用量的增加而增加,而乳液的粒径随着亲水性扩链剂DMPA用量的增加而减小;硬段含量的增加会降低软段结晶,增加水性聚氨酯复膜胶高分子链的极性和粘接强度,当硬段质量分数为22.79%时,胶膜具有较好的T型剥离强度;提高复合压力能够显著提高T型剥离强度;该复膜胶对聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)膜有着比聚丙烯(OPP)膜更好的粘接效果。