两性离子型酸液稠化剂的合成与酸降解

为揭示两性离子酸液稠化剂在高温酸液中的降解行为, 用甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵 （DMC） 和 2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸钠 （AMPS） 合成了一种两性离子共聚物酸液稠化剂 CXS, 通过降解前后的黏度、 分子量、红外光谱和核磁共振谱图的变化研究了 CXS在 120℃高温和不同酸浓度条件下的降解行为, 并对降解机理进行了分析。结果表明, 随着酸浓度的增加, CXS降解程度增大, 降解产物中低分子量组分的含量增加, CXS在 2%HCl中降解后的黏度降幅小于 40%, 在 10% HCl中降解后的黏度降幅大于 80%;CXS共聚物在酸和高温的作用下主要以主链的断链为主、 伴有酯键和酰胺键的断裂。图7表1参13     

高相对分子质量膨胀型阻燃剂的合成及在聚氨酯阻燃中的应用

为了改善热塑性聚氨酯的阻燃性能,并尽量减小阻燃剂对其力学强度的影响,本文以三氯氧磷、季戊四醇(PER)、硫氰酸钾(KSCN)和1,3-丙二胺为原料合成了一种螺环状膨胀型高分子阻燃剂ISPDP,并采用核磁共振氢谱、红外光谱和凝胶渗透色谱对其结构进行了表征。热失重分析表明,ISPDP对热塑性聚氨酯具有明显促进成炭的作用。通过极限氧指数(LOI)和垂直燃烧(UL-94)对阻燃热塑性聚氨酯(ISPDPTPUs)体系进行燃烧测试,结果表明随着ISPDP添加量的增加,LOI增长显著,当达到最佳添加量15%时,LOI可以达到33,垂直燃烧等级为UL-94 V-0。扫描电镜对ISPDPTPUs燃烧后炭层表面研究结果显示,随着ISPDP添加量的增大,炭层表面变得更加致密。力学性能测试结果显示,ISPDP最优添加量15%时其拉伸强度略有增加,弹性模量大幅度增强,断裂伸长率仍可保持65%。     

聚二甲基硅氧烷-水性聚氨酯的合成与性能

为了提高水性聚氨酯的耐水性和耐候性,文中以羟烷基聚二甲基硅氧烷(PDMS)和聚己二酸丁二醇酯二醇(PBA)为混合软段,间苯二亚甲基二异氰酸酯(XDI)和1,4-丁二醇(BDO)、二羟甲基丙酸(DMPA)为硬段,采用二步本体法合成一系列的聚二甲基硅氧烷-水性聚氨酯(Si-XWPUs),研究了PDMS在软段中的含量对水性聚氨酯的表面性能、力学性能和耐水性的影响。研究发现,随着PDMS在软段中的含量从0%到20%逐渐增加,Si-XWPUs的微相分离程度略有提高,拉伸强度均达到10 MPa以上,作为涂层材料均具有较好的力学性能。同时,随PDMS在软段中比例的升高,Si-XWPUs薄膜表面Si元素的百分比呈增加趋势,并且表面的Si/C含量远远高于本体中理论Si/C含量,最高的迁移率达24倍,表现出良好的疏水性,同时吸水率降低。     

高固含量高强度水性聚氨酯乳液的合成及性能研究

以聚酯二元醇(PBA)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、六亚甲基二异氰酸酯(HDI)、1,4-丁二醇(BDO)、乙二胺基乙磺酸钠(AAS)为主要原料,分别合成了高亲水性的小粒径水性聚氨酯乳液(WPU1)和低亲水性的聚氨酯预聚物(WPU2)。以WPU1乳液乳化WPU2得到了固含量高达70%的水性聚氨酯乳液WPU3,其成膜后的力学性能优异,拉伸强度最高超过50 MPa,胶膜的吸水率较低,有良好的耐水性。     

具有多重抗菌性能的聚氨酯的合成及表征

为了有效防止细菌生物膜在生物材料表面形成,通过用α-叔胺基-ω-羟基聚乙二醇 （NPEG）对聚氨酯进行封端并用卤代烃进行季铵化.利用PEG的抗粘附性能和季铵盐的物理杀菌功能,得到表面具有抗细菌粘附和永久杀菌的双重功能的新型聚氨酯,并研究了材料的本体结构和表面性质及抗菌性能.1HNMR,GPC 证明了所合成的NPEG和聚氨酯的结构.FTIR、DSC和力学性能研究发现,封端剂的引入对聚氨酯的微相分离结构和力学性能的影响较小.但是,水接触角研究发现,NPEG能够在聚氨酯表面富集.这是由于链端的活动性好,而且,PEG链与长链烷基协同作用而迁移至聚氨酯表面.抗菌实验发现,PEG间隔的引入能够显著提高材料的抗菌性能.     

亲疏水扩链剂比例对XDI型水性聚氨酯性能的影响

为了研究亲水/疏水性扩链剂比例对芳脂族的二异氰酸酯XDI型水性聚氨酯性能的影响,文中采用聚酯多元醇为软段,间苯二亚甲基二异氰酸酯(XDI)、亲水性的二羟甲基丙酸(DMPA)和1,4-丁二醇(BDO)扩链剂为硬段,合成了XDI型水性聚氨酯(XWPUs),研究了DMPA/BDO比例对聚氨酯乳液的粒径、耐水性、力学性能和耐热性的影响。研究发现,随着DMPA/BDO的比例从0.74到6.14逐渐增大,XWPUs聚氨酯乳液粒径从71.66nm增加到159.40nm,微相分离程度增加,样品薄膜的吸水率从1.87%增到12.17%。XWPUs薄膜的拉伸强度较高,均在20 MPa左右,并具有较高的耐热性,失重5%时温度在280~250℃之间,但耐热温度随着DMPA/BDO值的增加而降低。XDI型水性聚氨酯结构中适宜的亲水/疏水性扩链剂比例,既能保证乳液的粒径和稳定性,又能使样品具有较好的耐水性、力学性能和耐热性。     

小口径聚氨酯多孔管的制备与表征

首先合成聚醚型聚氨酯和聚硅氧烷改性聚氨酯并设计制作小口径聚氨酯多孔管的模具,调节聚氨酯溶液浓度,以及聚醚型聚氨酯和聚硅氧烷改性聚氨酯的比例,采用冷冻干燥的方法制备出了一系列不同孔径和结构的小口径聚氨酯多孔管和多孔膜。通过扫描电镜表征不同浓度含量多孔管的孔径大小、数量及分布。通过X-光电子能谱和接触角表征了聚氨酯多孔膜的表面元素分布和亲疏水性能。结果表明,8%的聚醚型聚氨酯,及其与20%和30%聚硅氧烷改性聚氨酯共混形成的小口径多孔管孔径和孔的分布上较均匀,为小口径聚氨酯人工血管的制作奠定了实验和理论基础。     

溶液共混中TPU/PA12相容性的研究

本研究采用了不同温度下溶液共混的方式研究热塑性聚氨酯(TPU)与聚酰胺12(PA12)的相容性，通过差示扫描量热(DSC)、调制模式下的差示扫描量热(MDSC)、衰减全反射傅里叶变换红外光谱分析(ATR-FTIR)等进行相结构表征。结果表明，PA12引入能够破坏TPU硬段相的聚集结构，同时又能够有效“屏蔽”TPU软硬段之间的相互作用；计算机辅助模拟的计算结果也进一步证明了这一猜想。同时发现，150℃的温度下，TPU与PA12之间具有更好的相容性，这是因为在此温度下，接近TPU的熔点，TPU的硬段很大程度地被破坏，PA12的引入让体系中的氢键发生了重排，促进了二者之间的相容。