端异氰酸酯基聚醚接枝环氧树脂的性能研究

合成了端异氰酸酯基聚醚(ITPs)改性双酚A型环氧树脂,通过红外光谱(IR)、动态热机械分析(DMA)研究了ITPs和EP之间的化学反应及改性环氧树脂酸酐固化体系的热性能,并测试了固化体系的力学性能。结果表明:ITPs作为枝链接枝到环氧树脂上。随着加入ITPs质量分率增加,其固化体系的冲击强度和弯曲强度上升,当ITPs含量为10%时,两者达到最大值。动态热机械分析(DMA)结果表明改性环氧树脂固化体系的玻璃化转变温度(Tg)随ITPs的含量增大而降低。当ITPs质量分率大于15%时,过量的ITPs与改性环氧树脂会形成相分离。

纳米Al_2O_3填充端异氰酸酯基聚丁二烯橡胶-环氧树脂复合涂层的干滑动摩擦磨损性能研究

采用丁二烯合成出端异氰酸酯基聚丁二烯液体橡胶,采用端异氰酸酯基聚丁二烯液体橡胶与环氧树脂E51反应制备端异氰酸酯基液体聚丁二烯橡胶-环氧树脂聚合物(ETPB),同时在其中进一步填充5%和10%(质量分数)纳米A l2O3,在45#钢底材上制备出环氧树脂、改性环氧树脂及填充5%和10%纳米A l2O3的聚合物复合涂层,在MRH-3型高速环-块摩擦磨损试验机上评价了4种涂层在干滑动条件下的摩擦磨损性能.结果表明:通过端异氰酸酯基聚丁二烯液体橡胶改性环氧树脂可以提高环氧树脂涂层的力学性能及其抗磨性;填充5%和10%纳米A l2O3可以有效提高ETPB涂层的抗磨损性能;随着载荷和滑动速度的增加,ETPB涂层的磨损率明显增大;纳米A l2O3填充ETPB涂层的磨损率随载荷和滑动速度增加基本不变;4种涂层的摩擦系数随载荷和滑动速度的变化不大;E51环氧树脂基聚合物复合涂层的磨损机理为脆性断裂和剥层磨损.

有机硅改性端异氰酸酯基聚氨酯阻燃涂料的研制

以TDI和聚乙二醇为主要原料,通过单因素实验,获得了制备端异氰酸酯基聚氨酯预聚体的最佳工艺条件;并用有机硅对预聚体进行改性,获得聚氨酯阻燃涂料。最后进行了红外光谱、热重分析和其他综合性能等测试。实验结果表明:制备预聚体的最佳工艺条件为反应温度70℃,反应时间70min,TDI和聚乙二醇的最佳配比为NCO/OH=1.5:1(物质的量之比,下同);有机硅提高了涂膜的热稳定性;制备的聚氨酯阻燃涂料具有较高的力学性能,良好的化学稳定性和热稳定性。

端异氰酸酯基聚丁二烯液体橡胶的制备

以相对分子质量3500的端羟基聚丁二烯液体橡胶(简称丁羟,HTPB)为软段,甲苯二异氰酸酯(TDI)为硬段,制备端异氰酸酯基聚丁二烯液体橡胶(ITPB),探讨了反应机理和合成条件,并利用红外光谱对原料和产品结构进行表征和对比分析。结果表明,随着反应体系中R值增大,ITPB中-NCO含量逐渐增多;反应时间为3.5h、反应温度85℃时,其力学性能最佳。

水润滑下纳米三氧化二铝/端异氰酸酯基聚丁二烯液体橡胶-环氧树脂复合材料的摩擦性能

研究了纳米Al2O3/端异氰酸酯基聚丁二烯液体橡胶-环氧树脂(ETPB)复合材料在水润滑条件下的摩擦性能,并用扫描电子显微镜表征了复合材料的磨损表面形貌,探讨了磨损机理。结果表明,在水润滑条件下,纳米Al2O3/ETPB复合材料的磨损率和摩擦系数低于ETPB;载荷和滑动速率的变化对纳米Al2O3/ETPB复合材料的磨损率、摩擦系数及磨损表面形貌影响不大,复合材料的磨损表面均未产生裂纹;ETPB的磨损机理为疲劳磨损,纳米AlO/ETPB复合材料的磨损机理为机械抛光磨损。

端异氰酸酯基PU增稠端羟基不饱和聚酯SMC的研究

本文以端异氰酸酯基聚氨酯 (PU)预聚物为增稠剂对端羟基不饱和聚酯树脂 (UPR)进行增稠 ,通过红外分析和相容性测试对增稠机理进行了研究 ,在此基础上制备出以PU增稠端羟基不饱和聚酯的片状模塑料 (UPR/PU-SMC) ,并对其力学性能进行测试。结果表明 :PU预聚物的 -NCO基与UP树脂上的羟基反应形成高分子量的线形氨基甲酸酯结构而增稠 ,随着WPU值变化 ,PU与UPR的相容性有较大变化 ,而当WPU=36 %时 ,UPR -PU

一端接异氰酸酯基的聚丙烯酸酯低聚物的合成及表征

用两步法合成出一端接异氰酸酯基(—NCO)的聚丙烯酸酯低聚物。首先以甲基丙烯酸甲酯(MMA)和丙烯酸丁酯(BA)为单体,巯基乙醇(2-ME)为链转移剂,低浓度的偶氮二异丁腈(AIBN)为引发剂,在110℃将按n(MMA):n(BA):n(2-ME):n(AIBN)=500:500:25:1配制的溶液,在2.5h内滴加到甲苯中,反应4h,得到多分散系数Mw/Mn=1.8、一端带羟基的聚丙烯酸酯低聚物〔(MMA—BAOH〕;再加入甲苯-2,4-二异氰酸酯(TDI)与其端羟基反应,合成出一端接异氰酸酯基的聚丙烯酸酯低聚物〔(MMA—BANCO〕。该低聚物结构与热性能用FTIR、1HNMR、13CNMR、GPC、DSC、TGA进行了表征。结果表明,产物的分子结构符合分子设计,即一端接有异氰酸酯基(—NCO),数均相对分子质量Mn在4500左右,DSC显示合成的低聚物的Tg在40℃左右,TGA测出其主要热失重在300～450℃。该低聚物可作为大分子表面改性剂,用于氮化硅、氮化铝等纳米粉体的表面修饰改性。

干滑动下端羟基聚丁二烯液体橡胶-环氧树脂复合材料的摩擦性能

用端异氰酸酯基聚丁二烯液体橡胶与环氧树脂制得端异氰酸酯基聚丁二烯橡胶-环氧树脂聚合物(ETPB)。在ETPB中分别加入质量分数为5%和10%的纳米三氧化二铝,并用胺类固化剂固化,制得ETPB/纳米三氧化二铝复合材料。测试了环氧树脂、ETPB和ETPB-纳米三氧化二铝复合材料在干滑动下的摩擦性能,考察了磨损率及摩擦系数与载荷和滑动速度之间的关系,用扫描电子显微镜对几种材料磨损表面进行了观察。结果表明,用端异氰酸酯基聚丁二烯液体橡胶改性环氧树脂可提高干滑动条件下环氧树脂的抗磨损性能;填充纳米三氧化二铝可显著提高ETPB的抗磨损性能,其最佳填充质量分数为5%。

聚丁二烯型聚氨酯/纳米二氧化硅弹性体的制备及红外光谱表征

以端异氰酸酯基聚丁二烯(ITPB)为基体,纳米二氧化硅为固化剂,制备了聚丁二烯型聚氨酯/纳米二氧化硅弹性体。考察了不同溶剂对弹性体力学性能的影响,并采用红外光谱对原材料、聚丁二烯型聚氨酯/纳米二氧化硅弹性体及固化反应过程进行了表征。结果表明,以环己酮为溶剂制备的弹性体力学性能最佳;ITPB中的—NCO和纳米二氧化硅表面的—OH的反应是逐步缓慢进行的,—NH—和—C=O之间形成了氢键;当加入质量分数为12%的纳米二氧化硅时,ITPB中的—NCO完全反应;聚丁二烯型聚氨酯/纳米二氧化硅弹性体硬段中的—NH—基团主要以氢键形式存在。

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%。

聚丁二烯型聚氨酯/纳米二氧化硅弹性体的制备与性能

以端异氰酸酯基聚丁二烯(ITPB)为基体,纳米二氧化硅(Nano-silica)为固化剂,制备了聚丁二烯型聚氨酯/Nano-silica弹性体。阐述了ITPB/Nano-silica弹性体的制备机理,用傅里叶变换红外光谱(FT-IR)对ITPB、Nano-silica和ITPB/Nano-silica弹性体的结构进行了表征,并对其力学性能、耐溶剂性进行了研究。结果表明,随着Nano-silica加入量的增加,ITPB/Nano-silica弹性体的拉伸强度、断裂伸长率、断裂强度及硬度均有明显提高,Nano-silica加入量为6%(质量分数)时,ITPB/Nano-silica弹性体的断裂伸长率达到最大值220.14%,当Nano-silica加入量为8%(质量分数)时,ITPB/Nano-silica弹性体的拉伸强度达到最大值7.11 MPa;Nano-silica加入量越多,ITPB/Nano-silica弹性体的耐溶剂性能越好。

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。

含柔性链段环氧树脂的合成与性能

采用甲苯二异氰酸酯(TDI)与聚丙二醇(PPG)合成端异氰酸酯基聚醚(ITPs),利用ITPs与环氧树脂反应,合成了含柔性链段环氧树脂。使用FT-IR、DSC、SEM对产物结构及改性后固化物的玻璃化转变温度(T)和断面形貌进行了表征,并探讨了柔性链段对提高环氧树脂g固化物粘接性能和韧性的作用机理。结果表明,ITPs可与环氧树脂链上的仲羟基反应,生成含柔性链段环氧树脂。少量ITPs的引入可阻碍固化物中分子内氢键的产生,使粘接性能提高,同时ITPs的引入可钝化裂纹的失稳扩展,使固化物韧性提高,但拉伸强度略有降低。

液体橡胶/环氧树脂复合材料的制备与性能研究

用端异氰酸酯基聚丁二烯液体橡胶与环氧树脂制得端异氰酸酯基聚丁二烯液体橡胶与环氧树脂反应物(ETPB)。在ETPB中加入纳米Al2O3,并选择适宜的固化剂固化,制得ETPB/Al2O3复合材料。测试了ETPB和ETPB/Al2O3复合材料于石英砂-水介质中的冲蚀磨损性能,并用扫描电子显微镜(SEM)对材料磨损表面进行了观察。结果表明,ETPB和ETPB/Al2O3复合材料在不同线速度下,随着线速度的增加冲蚀磨损率也随着增加。

液体橡胶/环氧树脂复合材料的冲蚀磨损性能

用端异氰酸酯基聚丁二烯液体橡胶与环氧树脂制得反应物(ETPB)。在ETPB中分别加入质量分数为5%和10%的纳米Al2O3,并选择适宜的固化剂固化,制得ETPB/Al2O3复合材料。测试了水介质中环氧树脂、ETPB、ETPB/Al2O3复合材料的冲蚀磨损性能。用扫描电子显微镜(SEM)对几种材料磨损表面进行了观察。结果表明,端异氰酸酯基聚丁二烯液体橡胶改性环氧树脂可显著提高抗磨损性能,与通过填充纳米Al2O3无机粒子ETPB复合材料相比,其抗冲蚀性能更好。

液体橡胶-环氧树脂复合材料在液体石蜡润滑下的摩擦性能

用端异氰酸酯基液体橡胶与环氧树脂制得液体橡胶─环氧树脂聚合物(ETPB)。在ETPB中分别加入质量分数为5%和10%的纳米Al2O3,并选择适宜的固化剂固化,制得ETPB-Al2O3复合材料。测试了ETPB,ETPB-Al2O3复合材料在液体石蜡润滑下的滑动摩擦性能,考察了磨损率及摩擦系数与载荷和滑动速度之间的关系,并用扫描电子显微镜(SEM)对几种材料磨损表面进行了观察。结果表明,端异氰酸酯基液体橡胶改性环氧树脂可显著提高抗磨损性能;填充纳米Al2O3无机粒子可显著提高ETPB的抗磨损性能,其最佳填充量为5%。

纳米Al_2O_3填充液体橡胶/环氧树脂复合材料的性能研究

用端异氰酸酯基聚丁二烯液体橡胶与环氧树脂制得端异氰酸酯基聚丁二烯液体橡胶/环氧树脂聚合物(ETPB)。在ETPB中分别加入质量分数5%和10%的纳米Al2O3,并选择适宜的固化剂固化,制得ETPB/Al2O3复合材料。考查了ETPB与ETPB/Al2O3复合材料的力学性能,研究了该材料的滑动摩擦磨损率与滑动速度之间的关系,并用扫描电子显微镜(SEM)对几种材料磨损表面进行了观察。结果表明,通过填充纳米Al2O3无机粒子可显著提高ETPB的性能,当填充量为5%时,ETPB/Al2O3复合材料性能最佳。

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。

有机-无机填料改性环氧树脂复合材料的制备及耐磨性能研究

以环氧树脂E-51为基体,用自制的端异氰酸酯基液体橡胶和无机填料对其进行填充改性,制备了一种环氧树脂基耐磨复合材料。阐述了其化学反应机理和磨损机理,研究了填料种类及用量对材料耐磨性的影响,采用红外光谱对改性环氧树脂进行了表征,并用扫描电镜分析了材料的断面和磨损表面的形貌。结果表明:无机填料为纳米二氧化二铝和二硫化钼(质量比为1:100),添加质量分数为200%时,复合材料的耐磨性能最佳。