PTMG分子量对TPU微相分离结构和力学性能的影响

以聚四亚甲基醚二醇、4,4′-二苯基甲烷二异氰酸酯和1,4-丁二醇为原料制备了3种软段分子量不同的聚醚基聚氨酯,研究了软段分子量对热塑性聚氨酯的微观结构和宏观性能的影响。采用红外光谱和小角X射线散射表征了材料的氢键作用和相结构;采用差示扫描量热法、动态热机械分析和拉伸物理方法表征了材料的热性能和力学性能;结合耗散粒子动力学(DPD)模拟,从另一方面说明了3种热塑性聚氨酯材料的相结构。结果表明,随着所用聚醚分子量的增加,聚氨酯的微相分离程度增加,硬段之间的氢键作用更强,链段紧密排列聚集形成大尺寸的硬段相区;高分子量聚醚基聚氨酯的力学性能表现最好,具有更高的熔点,与模拟结果保持一致。

微相分离型聚丙烯热塑性弹性体的力学性能

为了制备相畴尺寸均匀、细小,形态结构易控,力学性能稳定的聚丙烯热塑性弹性体(PTPE),设计出了从聚丙烯(PP)与弹性体的均相体系出发,利用在硫化过程中的能效应使之发生微相分离,能效应和熵效应控制组分相畴的尺寸和形态以制备PTPE的原理和技术,研究了橡/塑比、橡胶配比、PP相对分子质量、引发剂用量、架桥剂用量、反应温度对样品化学结构和力学性能的影响。结果表明,在125℃反应温度下样品配方为:橡塑质量比为70/30、乙丙橡胶与丁苯质量比为80∶20、引发剂用量为2.14份、架桥剂用量为18.2份时,制得试样的综合力学性能最佳,拉伸强度、100%定伸应力、扯断伸长率、撕裂强度、扯断永久变形分别为11.25 MPa、8.78 MPa、384%、58.5 kN/m、78%。

聚氨酯微相分离结构对力学性能的影响分析

聚氨酯弹性体(PUE)是目前具有发展潜力的合成材料之一。聚氨酯弹性体具有抗冲击强度高、弹性好、延伸率高、耐磨性好、耐油性和耐溶剂性好、抗撕裂性好等特点,被广泛应用于较多领域。从聚氨酯弹性体的合成原料和工艺角度分析,收集并研究微相分离对聚氨酯弹性体力学性能的影响,总结了聚氨酯弹性体的原料和制备工艺对力学性能的影响;按照原料和工艺进行分类,对近年来不同原料(大分子二元醇、二异氰酸酯和扩链剂)和工艺(共聚方法和退火处理)制备的聚氨酯弹性体进行性能和微相分离进行综述,并且分析不同结构的影响。基于不同微相分离聚氨酯弹性的研究体取得了成果,但是,开发高力学性能的材料仍是一个巨大的挑战。最后,综述了提高聚氨酯弹性体力学性能的方法,为制备高性能的聚氨酯弹性体提供了理论指导。

含能增塑剂对PBT弹性体微相分离及力学性能的影响

采用红外光谱(IR)、力学性能测试等方法研究了含能增塑剂丁基硝氧乙基硝胺(Bu-NENA)和双(2,2-二硝基丙基)缩甲醛/双(2,2-二硝基丙基)缩乙醛混合物(BDNPF/A,两者质量比为1∶1)对3,3-二叠氮甲基氧丁环/四氢呋喃共聚醚(PBT)弹性体微相分离和力学性能的影响。结果表明,Bu-NENA对PBT弹性体的微相分离影响较大,随增塑比的增大,游离羰基比例提高,同时有序氢键化羰基比例显著减小,增塑比为1.0时有序氢键化羰基比例几乎为0,导致弹性体抗拉强度显著降低;BDNPF/A对PBT弹性体的微相分离特性则没有明显影响。两种含能增塑剂复配时,随着复配增塑剂中BD-NPF/A比例的增加,弹性体的抗拉强度随之增大。

聚氨酯弹性体及其微相分离

聚氨酯弹性体是一类重要的热塑性弹性体 ,微相分离结构能显著影响其性能。介绍了聚氨酯弹性体微相分离的影响因素、研究手段和表征方法。可以采用加入微相分离促进剂和离子化的方法来改善聚氨酯弹性体的微相分离 ,提高其物理性能。聚氨酯弹性体在复合固体推进剂中有着广泛的应用前景 。

聚醚型聚氨酯的氢键、微相分离及性能

用本体一步法合成了5种不同硬段含量(11.0％～46.9％)的二苯甲烷-4,4′-二异氰酸酯/环氧乙烷封端型聚环氧丙烷聚醚/乙二醇的聚醚型聚氨酯,并借助于IR,DSC,DMS和材料试验机等手段对该聚氨酯的氢键、微相分离及力学性能进行了表征。结果表明:随着硬段含量的增加,其>NH与微区中的>C=O的氢键化程度逐渐提高,软段微区中—O—的氢键化程度逐渐降低;微相分离程度逐渐提高;拉伸强度及硬度随之增加,扯断伸长率在硬段含量40％左右出现极大值。

尼龙6/多单体接枝聚丙烯合金中的微相分离结构

近年来，有关高聚物微相分离结构的研究不断深入，发现了许多新的微相分离形态［１～５］．但这些研究几乎全部集中在嵌段或接枝共聚物上，即共聚物本身具有的链结构导致了微相分离结构．前文［６，７］采用多组分熔融接枝法，将甲基丙烯酸缩水甘油酯（ＧＭＡ）和苯乙烯（...

软段结构对水性聚氨酯微相分离的影响

以异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、1,6-己二异氰酸酯(HDI)和聚四氢呋喃醚二醇(PTMG)、聚碳酸-1,6-己二醇酯二醇(PCDL)、聚己二酸-1,6-己二醇酯二醇(PHA)为原料,采用预聚体法合成了一系列水性聚氨酯(WPU)乳液。通过红外光谱(IR)、热重(TGA)、X-射线衍射(XRD)、动态机械性能(DMA)和拉伸测试等方法研究不同多元醇对所合成的WPU薄膜软、硬段微相分离及其热性能、结晶性和机械性能影响。结果表明,氢键作用对WPU的微相分离有明显影响;微相分离程度大的聚醚型WPU热稳定性、结晶性、柔韧性、低温塑性比微相分离程度小的聚碳酸酯型WPU好;聚碳酸酯型WPU膜的拉伸强度和模量更大。

变温红外光谱研究多嵌段聚氨脂脲的微相分离行为

用傅里叶变换红外光谱方法研究了热处理对由聚环氧丙烷聚醚多元醇、３．５－二乙基甲苯二胺和４，４－二苯基甲烷二异氰酸酯组成的多嵌段聚氨酯脲（ＳＰＵＵ）的微相分离行为的影响．从室温逐步升温到３１０℃的过程中，氨基甲酸酯键（ＵＴ）之间形成的氢键大量解离，而脲键（ＵＡ）之间形成的、具有平面状双分叉结构的氢键在１３０～２００℃范围却大量生成；从３１０℃缓慢冷却到室温后，部分游离的ＵＴ重新形成氢键，而硬段之间形成的ＵＡ氢键的含量又有所增加．结果表明：高温热处理可以有效地提高ＳＰＵＵ的微相分离程度．

聚氨酯弹性体的微相分离对其溶胀和溶解行为的影响

利用温度梯度固化的方法制备了厚度方向的梯度聚氨酯弹性体。FT-IR测试表明,沿高温到低温的方向,弹性体的微相分离程度呈梯度增加。溶胀动力学研究表明,聚氨酯弹性体的溶胀行为遵循二次动力学方程,微相分离程度较小的聚氨酯弹性体溶胀速率常数较大,但是最终的溶胀度却比较小,微相分离程度大的则相反。在相同的条件下,微相分离程度小的试样的溶解比微相分离程度大的需要更长的时间。

炭黑对聚氨酯泡沫塑料微相分离和力学性能的影响

利用红外光谱仪 (IR)、动态热机械分析仪 (DMA)和力学性能测试法研究了炭黑对聚氨酯泡沫塑料的微相分离和力学性能的影响 ,并与基体泡沫做了对照。结果表明 :炭黑能加速聚氨酯泡沫的微相分离 ,明显地降低泡沫的力学性能 ;如果先用TDI浸泡炭黑 ,能很大程度上降低炭黑对泡沫力学性能的不良影响。

聚氨酯的结构与微相分离

介绍了聚氨酯的组成、结构及微相分离特性。综述了软段的种类、质量分数、相对分子质量 ,以及硬段的组成、结构、质量分数对聚氨酯微相分离程度的影响。聚氨酯的微相分离是一个松弛过程 ,不仅与热力学因素有关 。

新型热塑性聚氨酯弹性体微相分离的定量研究

基于端羟环氧乙烷 -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 ,采用熔融二步法合成了一系列新型的用于固体推进剂的热塑性聚氨酯弹性体。以 DSC及 FTIR为主要测试手段 ,建立了影响热塑性弹性体性能的微相分离程度的定量方程 ,并以此对所合成的

PBT基叠氮型聚氨酯弹性体的形态结构与微相分离

以3,3-双(叠氮甲基)环氧丁烷-四氢呋喃共聚醚(PBT)为软段,以甲苯二异氰酸酯(TDI)、1,4-丁二醇(BDO)和丙三醇为硬段制备了一系列PBT叠氮型聚氨酯弹性体。采用红外光谱法(FTIR)表征了弹性体的结构和氢键化程度,结果表明PBT叠氮聚氨酯弹性体中大部分的氨基形成了氢键,且随着硬段含量的增加,形成氢键的羰基分数增加。当硬段含量为35%时,PBT/TDI/BDO和PBT/TDI/BDO/Glycerol体系的氢键化程度分别增加到80%和82%。采用流变法测定了不同硬段含量叠氮型聚氨酯弹性体的玻璃化转变温度,建立了PBT/TDI/BDO叠氮型聚氨酯弹性体微相分离程度的定量方程,并以此来评估该弹性体的微相分离程度。

复杂材料的微相分离和结构演变

共聚高分子和表面活性剂系统常常能够形成不同尺度的复杂结构 ,在材料和生物技术领域具有广泛的用途 .这种结构及其形成过程与自然界中大量存在的斑图及其演化过程具有非常类似的机理 ,受到不同学科研究者的广泛关注 .在高分子系统的分子热力学、微相分离及结构演变过程领域已经开展了大量的研究工作 ,已成为凝聚态物理、高分子物理、统计力学理论和计算机模拟的热点之一 .在分子尺度上 ,基于格子和自由空间的分子热力学模型、计算机分子模拟方法可以用于描述高分子系统的相平衡和分子的聚集形态 .在介观尺度上 ,时间相关的Ginzberg Landau理论、元胞动力学方法等可以有效地研究微相分离结构的演变过程及其受外场的影响 .而耗散粒子动力学模拟则可以将分子尺度和介观尺度的研究结合起来 ,是一种跨尺度的研究方法 .多尺度研究方法的发展将成为今后研究的重点 .本文总结了该领域的某些研究进展 .

RIM聚氨酯脲的微相分离的DSC研究──硬段结构和含量对微相分离的影响

用ＤＳＣ法研究了二乙基甲苯二胺和４，４＇－氨基二苯基甲烷（ＭＤＡ）扩链的硬段含量为２７％～６０％的两个系列的反应注射成型（ＲＩＭ）聚氨酯脲（ＰＵＵ）弹性体的微相分离。聚合反应动力学对ＲＩＭＰＵＵ的微相分离有很大影响．随着硬段浓度的增加微相分离程度下降，ＭＤＡ扩链系列聚合总反应速度快，微相分离驱动力弱，在硬段生成反应比软段生成反应快的条件下，该系列的微相分离程度较低。聚合总反应快，且硬段间氢键化作用很强的性质造成ＲＩＭＰＵＵ非平衡的形态。聚合总反应速度的增加相当于微相分离驱动力的下降。

接枝共聚物聚苯乙烯－g－聚氧乙烯的微相分离形态研究

本文利用透射电子显微镜技术，以两性接校共聚物聚苯乙烯－ｇ－聚氧乙烯为研究对象，研究了接枝共聚物的微相分离形态结构，发现聚苯乙烯－ｇ－聚氧乙烯能形成微相分离结构，微区的形状和尺寸与共聚物的组成和侧链长度有关．文中还讨论了嵌段共聚物和接枝共聚物在形成微相分离结构时的共性和个性．

应用原子力显微镜研究热塑性聚氨酯的微相分离

用一步法在密炼机中合成了热塑性聚氨酯(TPU)。在原子力显微镜(AFM)下观察其微相分离情况。结果表明,TPU具有明显的微相分离现象,其软硬段形成了长程有序,具有规则周期的微区结构,交替排列分布。利用AFM中的相图可以准确判断TPU中的两相归属,不受其他因素的干扰。TPU中的两相结构随硬段含量的增加而变化,由硬段为分散相转变为软硬段双连续相结构,继而转变成为硬段为连续相结构。对TPU在一定热处理温度下发生的性能变化作了原子力显微镜观察,发现在一定的热处理温度下,TPU的微相分离程度发生了变化。

聚氨酯弹性体微相分离及其结构的研究方法 (Ⅰ)热分析技术的应用

聚氨酯中软硬段的热力学不相容性及分子链段的运动形成了独特的微相分离结构,从而赋予了材料较高的模量、高伸长率和回弹等性能。本文对聚氨酯微相分离结构的表征方法进行了归纳,重点介绍了热分析技术的应用,希望能够为聚氨酯弹性体微相分离结构的有效表征方式的选择提供参考。

不对称两嵌段共聚物熔体在平板狭缝中微相分离的Monte Carlo模拟

采用改进的键长涨落空穴扩散算法对平板狭缝中不对称两嵌段共聚高分子熔体的微相分离进行了MonteCarlo模拟。模拟结果表明 :在强吸引壁条件下 ,靠近壁面处将形成平行于壁面的层状相 ;在弱吸引壁条件下 ,靠近壁面处将形成垂直于壁面的层状相 ;不对称共聚物在远离壁面处有丰富的微区形态。从结构因子上分析可知 ,弱吸引壁条件下不对称共聚物的结构比强吸引壁条件下更接近对称共聚物。