利用ATR-FTIR定量测定聚氨酯预聚体的异氰酸酯基含量

对于多苯基多亚甲基多异氰酸酯与聚醚多元醇制备的聚氨酯预聚体系列样品进行衰减全反射傅里叶变换红外(ATR-FTIR)测试,分别用异氰酸酯基团(-NCO)的红外特征峰(~2245 cm^(-1))的吸光度A和校正峰面积S与电位滴定法得到的-NCO含量进行线性拟合。结果表明,后者的线性关系优于前者,相关系数R 2分别为0.9967和0.9856。依据校正峰面积S对-NCO含量之间的工作曲线,测定了新制备预聚体的-NCO含量,与电位滴定法相比,相对误差均<0.2%,相对标准偏差均<0.5%,表明测试准确度良好,方法可靠。利用ATR-FTIR测定聚氨酯预聚体的-NCO含量,样品无需任何前处理且用量少,不产生废液、环境友好,测试结果可靠;便于在工业生产现场进行操作和应用。

红外光谱法测定聚氨酯预聚体中异氰酸酯基含量

建立了密封池红外光谱法测定聚氨酯预聚体中异氰酸酯基含量的方法。首先考察了溶剂和静置时间的影响。以MDI和TDI作标准物时可用分析纯甲苯作溶剂，以IPDI作标准物时可用分析纯甲苯或丙酮作溶剂，在200min内基本稳定。然后绘制了以MDI、TDI和IPDI作标准物和分析纯甲苯作溶剂时的标准曲线。标准曲线线性范围分别为0～11mg（-NC0）／mL、0～7mg（-NC0）／mL和0～12mg（-NCO）／mL，摩尔吸光系数分别为1．20×10^3L·mol-1·cm-1、1.55×10^3L·mol-1·cm-1和1．04×10^3 L·mol^-1·cm^-1，相关系数分别为0．9991、0．9996和0．9997。最后测定了[PDI与聚酯多元醇反应产生的聚氨酯预聚体中-NCO含量，随反应时间增加预聚体中-NCO含量逐渐减少。与化学分析法和可见分光光度法相比，本文建立的红外光谱法更简便、测定时间短、试剂用量少、分析成本低，但所用仪器贵且需有合适的溶剂。

端烷氧硅基聚氨酯预聚体及其密封胶的制备

采用聚醚二元醇与二异氰酸酯进行扩链反应合成了端异氰酸酯基聚氨酯预聚体,然后以活性较低的仲胺基硅烷为封端剂,将其转变为端基为三烷氧硅基的聚氨酯预聚体,通过红外光谱表征了预聚体结构,探讨了聚醚二元醇摩尔质量、异氰酸酯基与羟基物质的量之比、二异氰酸酯种类对预聚体性能的影响,还在较佳条件下制得端烷氧硅基聚氨酯密封胶并测试了其性能。结果表明:随着聚醚二元醇摩尔质量的升高,端烷氧硅基聚氨酯预聚体的黏度、密封胶拉伸强度和硬度降低,拉断伸长率提高;随着异氰酸酯基与羟基投料时的物质的量之比(R值)的增大,预聚体的黏度和拉断伸长率降低,拉伸强度和硬度升高;当二异氰酸酯选择二苯基甲烷二异氰酸酯时,与选用异佛尔酮二异氰酸酯时相比,预聚体外观颜色更深,黏度、拉伸强度和硬度更高,拉断伸长率更低;在二异氰酸酯选择二苯基甲烷二异氰酸酯、聚醚二元醇摩尔质量为4000 g/mol、R值为1.7的较佳条件下制得的端烷氧硅基聚氨酯密封胶表干时间为36 min,24 h固化深度为2.7 mm,挤出性为270 mL/min,拉伸强度为1.5 MPa,拉断伸长率为230%,邵尔A硬度为34度,综合性能良好。

含乳酸酯基端—NCO预聚体的交联过程研究

通过测定含乳酸酯基端—NCO预聚体的交联产物及其在常温下大气中静置不同时间的红外光谱、凝胶分数以及力学性能,分析了交联反应过程及其对产物性能的影响。实验结果表明,—NCO基团特征吸收峰的强度在一周内明显下降直至消失,而凝胶分数和力学性能则基本不变;交联产物为具有一定机械强度和韧性的多孔状材料,其拉伸强度、弹性模量、弯曲强度和弯曲模量的平均值分别为10.8、86.2、17.7和102.3 MPa。

─NCO/─OH物质的量比对无外加溶剂聚氨酯预聚体的MMA溶液流变行为影响

无外加溶剂、自乳化丙烯酸酯改性水性聚氨酯复合乳液的绿色合成是聚氨酯(PU)工业的重要研究目标。以甲基丙烯酸甲酯(MMA)代替丙酮,会影响该预聚体溶液的流变行为,而调控其流变行为的主要方法是调控异氰酸酯基与羟基的物质的量比n。为了探究n值对其流变行为的影响,制备了不同n值PU预聚体的MMA溶液,采用旋转黏度计和流变仪进行测试。结果表明,不同n值PU预聚体的MMA溶液黏性占主导;随n值增大,PU预聚体的MMA溶液黏度下降、黏流活化能增加,剪切变稀的临界剪切速率增大,损耗模量与储能模量降低,Lissajous曲线偏离椭圆形的线性响应程度更严重。

聚氨酯预聚体黏度的影响因素探究

聚氨酯预聚体的黏度直接影响聚氨酯弹性体的施工性能,进而影响涂层的施工质量和性能。以4,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)和聚醚多元醇PTMG1000为原料,在80℃下反应2 h制备了不同异氰酸酯基含量的预聚体,研究了异氰酸酯基含量、温度和制备方法对预聚体黏度的影响规律。结果表明:预聚体的黏度主要与温度和异氰酸酯基含量有关,制备方法对黏度影响较小;预聚体的黏度随温度的升高呈指数降低,异氰酸酯基含量越高黏度越低;制备低异氰酸酯含量的预聚体后,再加入MDI调节异氰酸酯含量的方式和直接制备相同含量的异氰酸酯含量的预聚体在黏度上变化不大。

宽温域高阻尼聚氨酯弹性体的制备

为拓宽材料的阻尼温域,增大聚氨酯应用范围,基于聚氨酯的结构可设计性,引入含有甲苯-2,4-二异氰酸酯(TDI)和聚乙二醇单甲醚(MPEG)的预聚体制备带长支链的聚氨酯.长支链一端固定一端活动的特点赋予其特有的运动与松弛.甲苯-2,4-二异氰酸酯的存在不仅延长了支链长度,增大了支链与分子间的缠结程度,还使支链含有强极性的吸电子的异氰酸酯基和氨基甲酸酯基,使得支链与主链间具有较强的氢键作用.因此,从氢键及微相分离角度来分别探究聚氨酯阻尼的影响因素.结果表明,长支链占比增加,储能模量比值达到268.28,聚氨酯的微相分离程度降低,氢键作用增强,在氢键作用和微相分离程度降低的双重作用下聚氨酯的有效阻尼(阻尼因子大于0.3)温域超过150℃(-50~100℃),极大改善了聚氨酯弹性体的阻尼性能.此外,加入支链后聚氨酯具有一定的自修复性,对延长聚氨酯的使用寿命有较大意义.

单组份水性乙烯基聚氨酯木材胶粘剂的研制

介绍了一种端封闭异氰酸酯预聚体、聚乙烯醇与乙烯基共聚乳液等混合制备单组分水性木材粘接用胶粘剂。

硅烷改性聚氨酯的合成

以氨基硅烷偶联剂为基础,对以异氰酸酯基为端基的聚氨酯预聚体进行再封端,合成了一系列不同硅烷封端率的单组分湿固化聚氨酯。测试结果表明:硅烷偶联剂成功接枝在聚氨酯预聚体上,产物的表干时间、粘接强度、耐湿热都得到很大改善,力学强度在一定封端率下保持较好,在聚氨酯密封胶、弹性体等领域有很好的应用前景。

聚氨酯改性环氧树脂的研究

为提高环氧树脂的韧性和粘接强度,采用自制端异氰酸酯聚氨酯预聚体对环氧树脂进行了改性,利用傅里叶变换红外光谱(FT-IR)对聚氨酯预聚体、改性环氧树脂的结构进行了表征。采用示差扫描量热法(DSC)对改性环氧树脂的固化行为进行了分析,并测试了改性环氧的力学性能。结果表明:聚氨酯预聚体与环氧树脂发生了接枝反应,n(NCO)/n(OH)=0.75时,改性环氧树脂/双氰胺/2-甲基咪唑组成的胶膜的剥离强度(液晶显示器(LCD)玻璃与柔性印刷线路板(FPC)界面)达到15.8 N/cm,粘接力良好。

单组分聚氨酯防水涂料

本产品为以异氰酸酯基封端预聚体为基础聚合物,可湿气固化的混凝土建筑工程用单组分聚氨酯防水涂料。各项技术指标均达到JC500-92标准规定的一等品要求。

有机硅改性聚氨酯乳液

上海工程技术大学的刘鸿志等人将甲苯二异氰酸酯加到聚醚二元醇和端羟基有机硅单体的混合物中，制成端基为异氰酸酯基的聚氨酯预聚体；用1，4-丁二醇扩链，再用二羟甲基丙酸进行亲水扩链，然后用三乙胺中和，最后加水乳化得到有机硅改性聚氨酯乳液。该乳液的耐水性、耐热性、耐低温性能均比改性前有很大提高。

胶原蛋白基木材胶黏剂的制备及表征

以制革废弃物提取的胶原蛋白水解物为原料,端异氰酸酯基聚氨酯预聚体为交联剂,通过控制胶原蛋白水解物中氨基与聚氨酯预聚体中异氰酸酯基的物质的量之比合成了5种不同配方的木材胶黏剂,通过FTIR、XRD、TGA、GPC、固含量、耐水性等测定方法对其性能和结构进行了检测。结果表明：聚氨酯预聚体成功地改性了胶原蛋白水解物,经改性后的胶黏剂相对分子质量明显增大,结晶度明显降低,热稳定性显著提高,且当氨基与异氰酸酯基物质的量之比为1∶1,IPDI 0.05 mol,PEG-1000 0.0167 mol,DMPA 0.0144 mol,CG 2.8 g时,制备的胶黏剂耐水性最好,其湿态剪切强度可达1.08 MPa,满足GB/T9846.3—2004标准中Ⅲ类胶合板的使用要求（≥0.7 MPa）,另外,与其他配方相比,该胶黏剂的稳定性最佳,其固含量也最高,达到38.16%。

导电油墨的制备与性能研究

以2,4-甲苯二异氰酸酯与聚乙二醇反应合成了端异氰酸酯聚氨酯预聚体,并将其用于环氧树脂的改性,通过傅立叶变换红外光谱(FTIR)对聚氨酯预聚体、改性环氧树脂的结构进行了表征。以改性环氧树脂作为连结料,导电炭黑、导电石墨作为导电填料,加上适量的固化剂、溶剂和分散剂,制备了改性环氧树脂基导电油墨。结果表明,聚氨酯预聚体与环氧树脂发生了接枝反应,对环氧树脂E-51成功进行了改性。用改性后的环氧树脂制成的导电油墨与PET薄膜之间有着良好的附着力,印制的导电线路抗弯折性达到了10 000次,可满足柔性印刷电路的要求。

聚氨酯/纳米二氧化硅有机-无机杂化材料的制备与性能

以自制的端异氰酸酯基聚丁二烯(ITPB)为基体,纳米二氧化硅(SiO_(2))为交联固化剂,采用预聚体法制备了一系列不同纳米SiO_(2)含量的有机-无机杂化材料。阐述了其制备机理,研究了不同固化条件对有ITPB/SiO_(2)杂化材料力学性能的影响,并对其进行了动态力学分析和X射线衍射分析。结果表明:室温固化14 d后,110℃固化24 h,杂化材料的综合力学性能最佳。纳米SiO_(2)的添加量越多,杂化材料的储能模量越大。添加质量分数12%的纳米SiO_(2)杂化材料的抗湿滑性能和操控性能最好,纳米SiO_(2)添加质量分数为8%时,杂化材料的滚动阻力最小。

柔性防渗及抗冲磨快速施工技术

技术简介：聚脲弹性体材料是由MDI基异氰酸酯半预聚体、端氨基聚醚、液态胺类扩链剂、颜填料和助剂组成，具有快速固化特点，可解决以往喷涂工艺中易产生的流挂现象，可在任意曲面、斜面及垂直面上喷涂成型，涂层表面平整、光滑，对基材形成良好的保护和装饰作用。一台设备每小时可以喷涂200m^2,可以在混凝土表面裂缝张开5—8mm的情况，抵抗300m的水压力作用而不渗漏。