不同扩链剂嵌段聚氨酯合成及性质的研究

用溶液聚合法合成了五种不同扩链剂的聚氨酯,用凝胶渗透色谱,差热分析,动态力学温度谱,广角X射线衍射等手段,讨论了不同扩链剂对聚合物分子量,动态力学性质,热性质,力学性质和聚合物形态的影响.

N-甲基二乙醇胺嵌段聚氨酯材料的结构表征和性能研究

以N -甲基二乙醇胺为扩链剂合成了阳离子化及肝素化聚氨酯。重点对其结构进行了表征 ,分别使用离子型染料染色法、比色法、红外光谱法、元素分析法等方法系统分析了经过离子化以及肝素化处理后聚合物结构的变化 ,同时采用拉伸试验对其力学性能进行了测试 ,结果表明聚氨酯经离子化和肝素化处理后 ,强度有了相当大的提高 ;通过全血凝固时间实验证明肝素化聚氨酯具有较好的血液相容性 。

用FTIR研究线形多嵌段聚氨酯与聚氯乙烯、氯化聚氯乙烯共混相容性

用溶液法得到线形多嵌段聚氨酯（PU）与聚氯乙烯（PV）、氯化聚氯乙烯（CPVC）的共混物。用FTIR研究PU/PVC、PU／CPVC共混物的相容性，发现PVC、CPVC的加入破坏了PU中原来的氢键，并且PU中的炭基（C=0）与PVC、CPVC中的α－H形成了新的氢键，因而说明了PU／PVC、PU／CPVC共混物具有良好的相容性。

新型嵌段聚氨酯和聚氨酯脲的性质研究

基于不同分子量的环氧乙烷－四氢呋喃共聚醚（ＰＥＴ）、异佛尔酮二异氰酸酯（ＩＰＤＩ）和扩链剂１，４－二醇（ＢＤＯ）／乙二胺（ＥＤ）等合成了一系列嵌段聚氨酯／嵌段聚氨酯脲，通过拉伸实验、差示扫描量热（ＤＳＣ）和Ｘ－ＲＡＹ衍射（ＸＲＤ）等对其结构和性质进行了研究。

多嵌段聚氨酯表面组成的ESCA研究

多嵌段聚氨酯(SPU)是一种重要的医用高分子材料,其表面化学组成、表面结构,对血液相容性有直接关系。本文用电子能谱(ESCA)研究了两种链结构SPU的表面化学组成,其目的是了解表面组成与其本体结构及性能的关系,并将SPU表面组成与本体的相分离程度联系起来。实验结果表明:(1)在SPU-空气界面上O/N原子比大于其本体O/N原子比,即软段富集于表面;(2)分相程度高的SPU试样较分相程度低的试样其软段在表面富集得更多;(3)在50左右深度的表面层内相分离程度高的试样其O/N组成变化的梯度较大。

多嵌段聚氨酯材料的表面结构与生物相容性

人工心脏隔膜用的聚氨酯材料至少应具有抗凝和耐挠曲的性能。通常提高聚氨酯的耐挠曲性多从调整其本体结构来考虑。由于聚氨酯的本体结构与表面结构不同,在挠曲过程中本体的相分离变化会影响表面软段的取向行为。因此为了知道挠曲对聚氨酯抗血凝性能的影响,作者从1983年起通过自制的耐疲劳试验代,利用XPS,FT-ATR-IR,WAXD,SAXS,SALS和血小板粘附试验等方法,测得在疲劳过程中聚氨酯表面的微相分离程度下降,聚醚软段含量减少,并导致其抗凝血性能下降。这样作者便把聚氨酯在反复变形过程中的本体形态,表面结构和生物相容性间的关系联系起来了。

阳离子多嵌段聚氨酯的结晶和降解行为

合成具有不同gemini季铵盐(GQA)含量的阳离子多嵌段聚氨酯,对其结晶性能和降解行为进行研究,发现GQA的引入能限制聚氨酯软段的结晶,减小聚氨酯的结晶速率和晶粒尺寸。此外,通过降解失重率测试、凝胶渗透色谱、差示扫描量热法和偏光显微镜等手段研究聚氨酯降解行为与结晶性能的关系,发现聚氨酯的降解优先从软段无定形区开始,因而结晶能力更差的聚氨酯样品具有更高的降解速度。同时,聚氨酯的水解过程也能促进软段发生重排,导致降解残留物的结晶度和熔融温度增高,且所形成的晶区保护膜进一步减缓了材料的降解速度。

有机硅聚醚嵌段聚氨酯乳液的研究

合成了稳定的有机硅聚醚嵌段聚氨酯乳液 ,通过透射电镜、旋转粒度分布仪、电子拉力机和动态力学性能测试等方法研究了有机硅链段的含量和链长对乳液及其膜性能的影响。结果表明 ,有机硅链段含量增加 ,PSU复合乳液稳定性下降 ,乳液粒径分布由单分散变成多分散。此外 ,有机硅链段分子质量对PSU膜的微相结构有重要影响 ,增加PSiO软段有利于体系硬段的微相分离 。

碳纳米管填充嵌段聚氨酯复合材料在可变应力作用下的形状记忆行为研究

热塑性嵌段聚氨酯（SPU）由交替的软、硬链段组成，由于其具有较好的热和热氧化稳定性、优异的低温柔性及易加工性，所以是一种重要的形状记忆材料。除此之外，SPU由于具备出色的形状固定性及在受到如温度、光照、磁通密度等外源刺激后优异的形状复原能力而成为国防及航空航天领域智能材料的首选材料。SPU具备的高弹性、较大的可恢复应变、低加工成本及优异的耐化学品性能，使其比其他材料更具吸引力。尽管SPU具有上述优点，但其强度差，导致恢复力低，阻碍了其在关键领域的广泛应用。但是用纳米粒子补强后可提高SPU的强度和功能性。在各类纳米填料中，碳纳米填料如单壁碳纳米管（SWC—NT）和多壁碳纳米管（MWCNT）由于其高纵横比、易于表面改性、利用常用聚合物加工方法加工时能保留大纵横比的特性而具有重要意义。碳纳米管也常应用于其他聚合物中以赋予其特定的功能性及补强性能。

嵌段聚氨酯-酰亚胺热性能和动态力学性能

聚氨酯（PU）是目前合成材料中十分重要的品种，具有可发泡性、高弹性、耐磨性、高黏接性以及极好的绝缘性能，被广泛的应用在航天、电子、生物等领域作为胶黏剂、灌封剂、阻尼减震材料和生物高分子材料等。利用酸酐与聚氨酯预聚体的聚合反应合成了一系列的含有均苯四酸二酰亚胺结构的聚氨酯-酰亚胺（PUI），着重研究了均苯四酸二酰亚胺结构对共聚物的热性能和动态力学性能的影响。

聚乳酸聚氨酯嵌段预聚体增韧PLA/TPU共混物

合成聚乳酸聚氨酯嵌段共聚物预聚体(PLA-b-PUP),以其作为聚乳酸(PLA)和热塑性聚氨酯(TPU)的活性相容剂,通过原位反应增容制备PLA/TPU/PLA-b-PUP超韧共混物.通过拉伸试验、冲击试验、SEM、FTIR、DSC和TGA研究共混物的力学性能、热性能和增韧机理.结果表明,PLA-b-PUP中的异氰酸酯基团与PLA和TPU上的活性基团发生反应,显著改善了PLA/TPU共混物两相界面的相容性.随着PLA-b-PUP的加入量增加,共混物中PLA的玻璃化转变温度和相对结晶度逐渐降低,当PLA-b-PUP的质量分数为PLA/TPU共混物的4%时,共混材料的断裂伸长率和缺口冲击强度分别达到无相容剂时的8.12和2.73倍,表现出良好的增容增韧效果.添加PLA-b-PUP后,共混物的初始分解温度有所降低,但最快分解温度有所提高.

线性聚己内酯型多嵌段聚氨酯的合成与表征

改进了多嵌段聚氨酯的合成方法，得到了一系列具有不同软段分子量的聚己内酯型聚氨酯并进行了溶解性试验、特性粘数测定、ＦＴＩＲ及ＮＭＲ测试等，结果表明本文合成的样品具有清楚的线性结构，其分子量在１０４数量级，合成样品的硬段含量可达７０％左右。

P-B杂化预聚物嵌段水性PU书画纸张胶粘剂性能研究

以磷-硼杂化预聚物为基础,通过逐步加聚的方法制备阻燃水性聚氨酯。将这种阻燃水性聚氨酯与聚磷酸铵等进行复合,加工成P-B杂化预聚物嵌段水性PU书画纸张胶粘剂。采用红外光谱法等方法对胶粘剂结构与稳定性进行测试,对比添加/未添加胶粘剂的纸张疏水性、耐高温性、耐折度、抗张指数、挺度等的差异。结果表明,制备的这一胶粘剂可以较为明显地提升一般书画纸张的疏水性、耐高温性、物理强度等,综合性能优于不添加胶粘剂及添加一般胶粘剂的书画用纸。

水溶液pH值对丙烯酸树脂与非离子性双亲嵌段型聚氨酯相互作用的影响

合成了3种具有不同疏水链比例的非离子性双亲嵌段型聚氨酯(PUn),通过水溶液pH值对PAA与PUn相互作用影响的研究,以期为制备一类可用于无铬鞣工艺操作的新型复鞣剂提供理论依据。研究结果表明:在适当pH值范围内,3种PUn都会与PAA相互作用而沉淀,其中PU34与PAA相互作用后,在pH=4.2时即可产生沉淀,从而有望避免常规无铬鞣复鞣阶段为强制复鞣剂沉淀需强酸性固定(通常pH=2.0～3.0)给染色、加脂等后续操作及成革质量带来的不良影响。

水溶液pH值对丙烯酸树脂与非离子性双亲嵌段型聚氨酯相互作用的影响(续)

合成了3种具有不同疏水链比例的非离子性双亲嵌段型聚氨酯(PUn),通过水溶液pH值对PAA与PUn相互作用影响的研究,以期为制备一类可用于无铬鞣工艺操作的新型复鞣剂提供理论依据。研究结果表明:在适当pH值范围内,3种PUn都会与PAA相互作用而沉淀,其中PU34与PAA相互作用后,在pH=4.2时即可产生沉淀,从而有望避免常规无铬鞣复鞣阶段为强制复鞣剂沉淀需强酸性固定(通常pH=2.0～3.0)给染色、加脂等后续操作及成革质量带来的不良影响。

二聚醇嵌段型聚氨酯与单萜相容性的分子动力学模拟

含有六元环结构的二聚醇嵌段型聚氨酯具有聚氨酯胶粘剂的优异性能,加入增粘树脂可以进一步提高其粘接性能。其中,2者的相容性是胶粘剂体系获得优异性能的关键问题。本文采用分子动力学模拟法研究了二聚醇嵌段型聚氨酯与单萜的相容性,结果表明,二聚醇嵌段型聚氨酯结构中软段与硬段存在着较为明显的相分离行为,在330K附近最易混合。设计了四种软硬段相对含量不同的二聚醇嵌段型聚氨酯的结构,模拟并分析了4种结构的二聚醇嵌段型聚氨酯与单萜的相容性。结果表明,随软段含量增加,二聚醇嵌段型聚氨酯与单萜相容性增加。根据模拟结果讨论了二聚醇嵌段型聚氨酯与单萜共混体系的Huggins-Flory相互作用参数与温度之间的关系,确定了在最优结构和温度下,体系能够良好互容。单萜的加入,提高了胶粘剂体系综合相容性。

不同硬段含量嵌段聚脲性质和相分离的研究

用示差扫描量热计(DSC)所得的热容变化(△Cp)、动态力学温度谱(DMS)及力学性质的数据,来说明溶液聚合法所得的软链段为胺端基聚环氧丙烷的热塑性嵌段聚脲,不同硬段含量中脲健的性质及相分离对聚合物性质的影响。用DSC定量估计了相分离程度,从软段玻璃化温度的△Cp可判断随硬段含量的增加,软段和硬段两相混合程度增高,聚脲从柔软的弹性体(连续的软段相)转变为高模量的塑料(连续的硬段相)。

还原响应性聚氨酯三嵌段共聚物的合成及应用

设计合成了一类对还原性微环境具有响应性的两亲性聚氨酯三嵌段共聚物−聚乙二醇-聚氨基甲酸酯-聚乙二醇(PEG-PU(SS)-PEG),其中PU(SS)中间嵌段由双(2-羟乙基)二硫化物和六亚甲基二异氰酸酯(HDI)经逐步聚合得到。该聚合物可以在水溶液中经纳米闪沉法自组装形成直径约100 nm、分别由PEG嵌段和PU(SS)嵌段构成壳层和内核的纳米胶束,在其疏水内核中可以负载疏水性化疗药物姜黄素,构成还原环境响应性纳米载药体系,载药量和载药效率分别可达22.2%和71.3%。体外药物释放实验结果表明:由于共聚物链上疏水性PU(SS)嵌段中二硫键结构的存在,在谷胱甘肽(GSH)作用下,可触发聚合物链发生降解,从而导致胶束结构解离,释放所负载的姜黄素;在GSH处理6 h后,姜黄素的累积释放量可达约90%。

聚氨酯纳/微胶囊相变材料的制备方法及性能表征

采用一种新方法制备了以聚四氢呋喃醚(PTMG)为芯材的聚氨酯纳/微胶囊相变材料(PU-N/MEPCM),通过红外(IR),动态光散射(DLS),透射电镜(TEM),差示扫描量热法(DSC)和热重分析(TGA)等测试手段对PU-N/MEPCM的化学结构,粒径,形态,热性能,稳定性和外壳强度进行研究。结果表明,两亲性嵌段聚氨酯可以包裹在芯材外层形成纳/微胶囊,其粒子具有核壳型,复合型和聚氨酯粒子型三种结构;改变PU的羧基含量可以使芯材含量达到65%;粒径可以从198nm变化到420nm;相变焓可以达到纯芯材的65%;PU-N/MEPCM的热稳定性随着羧基含量的增加而变好。

两亲聚氨酯弹性体一羟基磷灰石生物复合材料(PUHA)的研究(Ⅰ)——PUHA的制备及力学功能

以聚己二酸乙二酯和聚乙二醇合成的两亲聚氨酯弹性体与羟基磷灰石通过凝胶法制备生物复合材料 ( PUHA)。研究了 HA含量、亲 /疏水软段比例、合成条件等因素对 PUHA力学性能的影响。结果表明 :当 HA含量为 30 % ,亲疏水软段比例为 4 0 /60时 。