聚乳酸/聚丁二酸丁二醇酯/二氧化碳基热塑性聚氨酯三元薄膜的制备与性能研究

用熔融共混法和挤出吹膜工艺制备了聚乳酸(PLA)/聚丁二酸丁二醇酯(PBS)/二氧化碳基热塑性聚氨酯(PPCU)薄膜。用差示扫描量热仪(DSC)、力学测试、流变测试和接触角分别详细研究了PLA/PBS/PPCU共混体系的结晶性能、力学性能、流变学特性和亲水性。DSC结果分析表明PLA与PBS的结晶可互相抑制,共混体系总结晶度下降,有利于薄膜的韧性提高。力学结果表明PPCU对PLA改性效果好,显著提高其力学性能。而PBS的加入进一步改善了PLA的柔韧性,断裂伸长率更高,杨氏模量下降显著。PBS的加入使体系黏度降低,增加流动性。PBS对改善共混薄膜亲水性有一定作用。

超临界二氧化碳制备热塑性聚氨酯弹性体发泡材料的发泡机理和性能研究

用超临界二氧化碳制备热塑性聚氨酯弹性体发泡材料(E-TPU),分析发泡机理并研究发泡性能。结果表明:泄压速率和发泡温度是影响E-TPU发泡性能的两个重要因素;增大泄压速率有利于提高气泡成核速率和成核数量;升高发泡温度使气泡易膨胀长大,E-TPU密度减小;但发泡温度过高会导致气泡破裂和塌陷,E-TPU密度增大;当发泡温度为130℃左右时,E-TPU密度最小,发泡性能最好。

聚苯乙烯/热塑性聚氨酯共混材料制备及超临界二氧化碳发泡

利用熔融共混方法制备了不相容体系聚苯乙烯(PS)与热塑性聚氨酯(TPU)的共混物,采用超临界流体发泡方法制备了不同PS/TPU配比的发泡试样。研究了不同配比时共混试样的拉伸性能,用扫描电子显微镜(SEM)观察了发泡试样的泡孔结构。拉伸性能研究结果表明:随TPU含量增加,试样拉伸强度呈先降低后增加的趋势,两种组分各占一半时拉伸强度最低。当TPU质量分数为20%时,得到了细密均匀的发泡材料,泡孔尺寸小且泡孔分布均匀。

DOPO基反应型阻燃剂的制备及其阻燃热塑性聚氨酯

以10-(2,5-二羟基苯基)-10-氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物(DOPO-HQ)和甲苯二异氰酸酯(TDI)为原料,通过加成反应成功制备了含端异氰酸酯基的DOPO基反应型阻燃剂(DRFR),并将其引入到热塑性聚氨酯(TPU)基体中,从而制备阻燃TPU复合材料,并对TPU/DRFR复合材料的阻燃性能、燃烧行为、热降解性能和力学性能进行研究。结果表明,当DRFR的质量分数为26%时,TPU/DRFR复合材料的阻燃等级达到UL 94 V-0级,极限氧指数达27.6%,且熔滴得到了明显的抑制。DRFR的引入促进了TPU基体的提前降解炭化,从而使TPU/DRFR复合材料表面形成了致密、均一且坚硬的炭层,其有效地在固相中发挥了“挡板”作用,使得TPU/DRFR复合材料的热释放速率峰值和总热释放量与纯TPU相比分别降低了49.64%和34.65%。与此同时,DRFR在分解过程中,产生的含磷自由基和惰性气体有效地在气相中发挥了抑制作用,从而使得TPU/DRFR复合材料获得了优异的火安全性能。此外,DRFR的引入对TPU分子链段起到了交联作用,显著增强了TPU复合材料的拉伸强度。

德国Covestro公司建工业规模二氧化碳基多元醇装置

德国高科技聚合物制造商Covestro公司最近已投资了1500万欧元建设一套利用二氧化碳（CO2）生产聚碳酸酯多元醇的生产装置，规模为5000t／a。Covestro的科学家与来自CAT催化中心的专家共同开发催化剂。该新型CO2基多元醇已设计，最初用于生产用于床垫和软垫家具的聚氨酯软泡。在质量方面，生产的泡沫至少可达到与只使用石化原料生产的传统材料相同的高标准。

拜耳材料科技宣布二氧化碳基塑料新进展

该研究项目旨在利用二氧化碳代替石油生产塑料,最新的工艺也扩展了可生产塑料的种类。拜耳材料科技的目标之一是利用二氧化碳生产弹性聚氨酯泡沫,该泡沫材料的第一个应用领域将是床垫类产品。拜耳材料科技利用二氧化碳生产塑料的研究项目取得了新成果。在实验室测试中,拜耳在前躯体阶段加入CO2,进一步显著降低了石油用量。该研究项目旨在利用二氧化碳代替石油生产塑料,最新的工艺也扩展了可生产塑料的种类。在这项名为"梦想聚合物(Dream Polymer)"

超临界二氧化碳辅助TPU硬段结晶与发泡行为研究

以热塑性聚氨酯(TPU)为基体树脂、超临界二氧化碳(CO_2)为发泡剂,采用一次泄压的方法,通过差式扫描量热仪(DSC)、扫描电子显微镜(SEM)等研究了超临界CO_2辅助TPU硬段结晶与发泡行为。结果表明,塑炼过程会产生易于结晶的分子链,提高发泡温度和压力可以得到完善程度更高的晶体,其中提高发泡压力可以产生更多的晶体,当压力达到20 MPa时可以得到微孔泡沫。

水辅助超临界二氧化碳制备TPU发泡颗粒

利用水和超临界二氧化碳作为共发泡剂,采用快速泄压法制备热塑性聚氨酯弹性体(TPU)发泡颗粒,分别考察了加水量、饱和温度和饱和时间对TPU发泡颗粒性能的影响。结果表明,当饱和温度为180℃、饱和时间为30 min时,随着加水量的增加,TPU发泡颗粒的边缘厚度明显降低,当加水量为4 mL时,发泡颗粒的边缘厚度比不添加水时下降了63.0%,同时发泡倍率提高了89.8%。当加水量为2 mL、饱和时间为30 min时,饱和温度的升高使得发泡倍率随之升高,饱和温度为190℃时的发泡倍率比饱和温度为150℃时提高了94.8%。当加水量为2 mL、饱和温度为180℃时,饱和时间超过1 h后,随着饱和时间的延长,发泡倍率和泡孔密度减小,边缘厚度和泡孔平均直径增大,并出现通孔结构。

异佛尔酮二异氰酸酯基热塑性聚氨酯氢键体系的研究

基于氢键所引起基团的频移 ,以 FT- IR为主要的研究手段 ,并结合通过 DSC所建立的评估硬段与软段之间混溶的定量方程 ,对所合成的以环氧乙烷 /四氢呋喃无规共聚醚、异佛尔酮二异氰酸酯以及 1,4 -丁二醇为原料的热塑性聚醚聚氨酯弹性体的氢键体系进行了研究。结果表明 ,只有少部分的硬段氨基溶入软段相与软段的醚氧产生氢键作用 ,主要的氢键包括羰基与氨基之间的氢键 ,以及硬段烷氧与氨基之间的氢键 。

IPDI基和HMDI基热塑性聚氨酯弹性体的合成与性能

采用熔融二步法合成了以环氧乙烷-四氢呋喃无规共聚醚(PET)和聚己二酸乙二醇丙二酯(PEPA)的混合多元醇为软段,1,4-丁二醇(BDO)为扩链剂,不同硬段含量的异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)基和二环已基甲烷二异氰酸酯(HM-DI)基热塑性聚氨酯弹性体(TPU)。通过红外光谱(FT-IR)对TPU的结构进行了表征,利用差示扫描量热(DSC)研究了TPU的热行为,同时测试了两种TPU力学性能。结果表明,与IPDI基TPU相比,相同硬段含量的HMDI基TPU具有更高的力学强度和模量,以及更高的微相分离,同时还具有结晶的特性;IPDI基TPU中硬段与聚酯软段相互作用强于HMDI基TPU,IPDI基TPU不具备结晶特性。

MCA@ADP协效膨胀阻燃热塑性聚氨酯制备及性能分析

热塑性聚氨酯(TPU)易被点燃,为提高其热稳定性能、抑制传统磷系阻燃剂二乙基次磷酸铝(ADP)高温时磷化氢气体(PH3)的产生,采用分子自组装技术制备了三聚氰胺氰尿酸盐(MCA)包覆的二乙基次膦酸铝阻燃剂(MCA@ADP),并与双季戊四醇(DPER)按不同比例复配,经熔融共混制备膨胀阻燃TPU复合材料。通过氧指数、垂直燃烧、热重分析、锥形量热仪、力学性能测试等对阻燃TPU复合材料性能进行研究。结果表明,阻燃剂添加总量为25%(质量分数),MCA@ADP和DPER的质量比为1∶1时,阻燃复合材料TPU-3的极限氧指数(LOI)达到34.5%,垂直燃烧测试达到UL-94 V0级别,与纯TPU相比,TPU-3的热释放速率峰值(pHRR)以及总热释放量(THR)分别降低了76.91%和58.19%,拉伸强度降低了38.5%。表明MCA@ADP与DPER组成的氮-磷协效膨胀阻燃体系可有效提高TPU复合材料的阻燃性能。

热塑性聚氨酯/氯化聚乙烯发泡珠粒的制备及性能

以氯化聚乙烯(CPE)、热塑性聚氨酯(TPU)为原料,超临界CO_2为发泡剂,制备了TPU/CPE发泡珠粒。研究了TPU/CPE共混物的相容性、流变性能、发泡性能及CPE的含量对发泡珠粒抗收缩性能的影响。结果表明,CPE与TPU有良好的相容性,CPE的加入能有效改善TPU的发泡性能与抗收缩性能,CPE含量为10%时,得到平均泡孔尺寸最小(8. 851μm)、泡孔密度最大(1. 763×10^(12)cm^(-3))的发泡材料。TPU/CPE发泡珠粒的收缩率随着CPE含量的增加而降低,CPE的加入对降低TPU发泡珠粒的收缩有着显著作用。

PNIMMO基热塑性弹性体的合成及表征

以聚3-硝酸酯甲基-3-甲基氧杂环丁烷（PNIMMO）为软段,2,4-甲苯二异氰酸酯和1,4-丁二醇为硬段（含量为30%~50%）,1,2-二氯乙烷为溶剂,采用溶液聚合两步法合成了含硝酸酯基热塑性弹性体（NTPE）,确定了异氰酸酯指数为1.02,硬段含量为40%~45%时,聚合物的力学性能较优。采用红外光谱和核磁共振对NTPE的结构进行了表征,结果表明NTPE具有典型的硝酸酯聚醚聚氨酯特征。用差示扫描量热法和热重-微商热重法研究了NTPE的热性能,其玻璃化转变温度为-11.71℃,分解峰温为220.4℃,热失重范围为175~523.63℃,共失重84.44%,热稳定性较好。

以混合聚醚为软段的含能热塑性聚氨酯弹性体的性能研究

采用熔融二步法合成了以聚叠氮缩水甘油醚（GAP）和聚环氧乙烷-四氢呋喃共聚物（PET）为软段,以2,2-二叠氮甲基-1,3-丙二醇和HMDI为硬段,硬段含量为55%的混合聚醚型含能热塑性聚氨酯弹性体（ETPUE）,通过FTIR、DSC、DMA及机械性能测试对该弹性体进行了结构和性能表征,发现所合成的ETPUE具有GAP含能弹性体的特征,具有明显的相分离,ETPUE中PET的引入使GAP的Tg降低,在PET含量达到软段总质量的30%时,能观察到PET的玻璃化转变,在所研究的温度范围内,所合成ETPUE没有明显的结晶。同时结果表明,ETPUE中引入PET后,硬段的Tg具有先降低后升高的规律,软段中PET的含量增加,ETPUE的拉伸强度呈现下降的趋势,断裂延伸率有升高的趋势,当软段中PET的含量达到30%~40%时,其综合性能较优。

Covestro和Reverdia开发生物基热塑性聚氨酯

荷兰Reverdia公司和德国拜耳材料科技公司的前身Covestro公司于2015年10月7日宣布,双方已经达成了一项协议,共同开发和推广基于可再生原料的热塑性聚氨酯（TPU）。Covestro公司将采用来自Reverdia公司的生物琥珀基琥珀酸,用于生产其Desmopan品牌的TPU,可用于各种应用,包括鞋类和消费电子行业。生物琥珀基琥珀酸自2012年起使用Reverdia公司专利的低p H值酵母技术进行商业化规模生产,使Covestro可充分利用多年的研究成果。

GAPE增塑聚醚型热塑性聚氨酯推进剂的能量计算与分析

为研究不同端酯基聚叠氮缩水甘油醚作为增塑剂时对推进剂能量特征的影响,利用White最小自由能法原理对GAPE增塑的HTPE-PU推进剂配方进行能量特征计算。结果表明:理论比冲与特性速度随RDX含量变化曲线为抛物线型,存在最大值;推进剂的最大理论比冲和最大特性速度随增塑比的增加而增加;在增塑比相同的条件下,推进剂的最大理论比冲和最大特性速度均随GAPE中臂数的增加而下降。

热塑性聚氨酯/马来酸酐接枝聚丙烯微孔发泡材料的制备与力学性能

采用超临界二氧化碳发泡一步泄压法制备热塑性聚氨酯/马来酸酐接枝聚丙烯(TPU/PP-g-MAH)微孔发泡材料。通过对PP-g-MAH与TPU分子间相互作用机理的深入研究,发现PP-g-MAH与TPU分子链间存在的强烈氢键作用有利于提高TPU发泡材料的孔隙率。添加质量分数3%的PP-g-MAH即可制备低密度(0. 1 g/cm^3)、大发泡倍率(ER>10)的TPU微孔发泡材料。经10次压缩-回复循环测试后,所有样品的最大压缩应力的保持率均大于80%,表现出良好的弹性和形状稳定性。

热塑性聚氨酯高压釜发泡工艺的研究

利用高压釜对热塑性聚氨酯(TPU)进行发泡,考察了发泡温度、泄压速率、熔体流动性对泡孔结构、发泡倍率的影响。结果表明,TPU在发泡温度185和195℃下,均可得到泡孔结构;泡孔平均直径随着泄压速率的增大而减小;两种发泡温度下的泡孔密度随着泄压速率的增大,具有不同的趋势;最大发泡倍率出现在发泡温度195℃、泄压速率1. 72 MPa/s的条件下。

热塑性聚氨酯弹性体泡沫的制法

专利号：US 6849667 公布日期：2005年2月1日 发明人：Haseyama，Ryuuji；Shimada，Yoko等 申请人：Mitsui Chemicals，Inc．(日本) 题述物的制法包括两步：加料和混合。将0．1～30(质量)份二氧化碳(B)加到100(质量)份呈熔融态的以氨基甲酸酯为基料的热塑性弹性体(A)中，形成熔融的混合料(C)(此为气体溶解阶段)；然后降低上述熔融混合料的温度(此为冷却阶段)。

热塑性聚氨酯

来自匹兹堡Bayer材料科学的含有添加剂的TPUs可以用于激光标记。它们将首次用于动物辨识标签。这些酯基和醚基的Desmopan级别的TPUs是利用了由DSM公司研制的Mieabs添加技术。