耐溶剂型聚氨酯弹性体的结构及合成与应用研究

讨论了低聚物多元醇的结构与极性和结晶性;扩链交联剂及PU分子链交联密度对聚氨酯弹性体耐溶剂的影响;增塑剂的极性与耐溶剂聚氨酯弹性体的相容性及PU弹性体的玻璃化转变温度和硬度的影响。也讨论了耐溶剂聚氨酯的合成工艺,并且列举出典型的4种耐溶剂弹性体的应用。

聚醚型与聚酯型聚氨酯弹性体的性能研究

使用聚乙二醇(PEG)、聚四亚甲基醚二醇(PTMG)、聚己内酯(PCL)和4,4'-二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)合成了聚醚多元醇型和聚酯多元醇型热塑性聚氨酯弹性体(TPU)。研究了各种TPU中异氰酸酯指数(R0)、硬段浓度(Ch)、聚醚和聚酯的种类、摩尔质量及原料用量等对弹性体力学性能的影响;并且使用双酚A型环氧树脂NPEL-127改性了弹性体的耐热性。研究结果表明:TPU的硬度随着R0和Ch的增加而增加;聚醚型TPU中,随着软段中柔性链的增加,TPU的硬度下降而力学性能提高;聚酯型TPU中,随着聚酯和聚酯二元醇摩尔质量的提高,TPU的硬度和力学性能均有提高;聚酯型TPU的力学性能优于聚醚型TPU;环氧树脂改性使得聚醚型TPU耐热性提高。

高性能浇注型聚氨酯弹性体的动态性能研究

通过高性能浇注型聚氨酯弹性体的合成 ,研究了二异氰酸酯结构、多元醇结构对浇注型聚氨酯弹性体动态性能的影响 ,结果表明 ,异氰酸酯基团含量增加 ,聚氨酯弹性体的硬度。

受阻酚AO-80/聚醚型热塑性聚氨酯弹性体复合材料的结构与性能

用熔融共混法制备了受阻酚AO-80/聚醚型热塑性聚氨酯弹性体(PET-TPU)阻尼材料,通过扫描电子显微镜、X射线衍射分析、差示扫描量热分析及动态力学热分析等研究了复合材料的微观结构、玻璃化转变温度、动态力学性能和力学性能。结果表明,AO-80与基质之间具有良好的相容性,且以分子水平溶解在基质中,处于无定型态。随着AO-80用量的增加,PET-TPU软段的玻璃化转变温度逐渐升高,硬段基本保持不变。AO-80/PET-TPU复合材料的损耗因子与温度曲线呈单峰形式,随着AO-80用量增加其峰值明显增大,并且转变峰向高温方向移动。AO-80的加入使PET-TPU基质的力学性能有所下降。

主链含酰亚胺环和炔基的聚酰亚胺型聚氨酯弹性体的合成及阻燃性能

以均苯四甲酸酐、D,L-苯丙氨酸和1,4-丁炔二醇为原料合成了一种含有酰亚胺环和炔基的二醇,并以其为扩链剂,采用预聚体法,与4,4-二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)和聚四氢呋喃醚二醇(PTMG)反应,合成了不同硬段含量的主链含有酰亚胺环和炔基的热塑性聚酰亚胺型聚氨酯弹性体.用红外光谱(FTIR)、电子拉力机、热失重分析(TG)、广角X射线衍射(XRD)、UL-94垂直燃烧和极限氧指数对聚酰亚胺型聚氨酯弹性体进行了表征.结果表明,这种聚氨酯呈现出无定形结构;其拉伸强度随着硬段含量的增加而增大;与传统的热塑性聚氨酯相比,酰亚胺环和炔基改性的聚酰亚胺型聚氨酯弹性体的热分解过程非常缓慢,呈现出较好的热稳定性;不同硬段含量的聚酰亚胺型聚氨酯弹性体的UL-94垂直燃烧均达到V-2级别;其极限氧指数随着硬段含量的增加而增大.

耐热型聚氨酯弹性体的合成

催化合成了甲苯二异氰酸酯的部分三聚体异氰脲酸酯,然后与聚醚二元醇反应,用二步法手工浇注成异氰脲酸酯改性的聚氨酯弹性体。用红外光谱法证实了产物中异氰脲酸酯的存在,根据用二正丁胺法测得的NCO基团的质量分数可计算出异氰脲酸酯的质量分数,用热重法分析了产物的热稳定性。结果表明,与普通聚氨酯弹性体相比,合成的改型聚氨酯弹性体的热稳定性得到了明显提高。

大型浇注型聚氨酯弹性体制品收缩率的研究

为了更准确的选择大型浇注型聚氨酯弹性体产品的收缩率,系统地研究了工艺条件、环境因素和制品结构等对收缩率的影响,并测出了收缩率随时间的变化曲线。分析了其原因。结果表明制品结构对收缩率影响最大,工艺条件对收缩率的变化也有较大影响,而环境条件的波动则是收缩率后期波动的原因。

PCL/MDI/BDO型聚氨酯弹性体的性能

以聚己内酯二醇(PCL-2000)和4,4'-二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)为原料,通过预聚体法制备了NCO基含量分别为6.0%、6.5%、7.0%、7.5%和8.0%的5种预聚体,用二元醇1,4-丁二醇(BDO)作扩链剂合成浇注型聚氨酯弹性体(CPUE)。考察预聚体NCO基含量和扩链系数对CPUE力学性能的影响;用X射线衍射仪、热失重分析仪和维卡软化点测定仪对材料进行分析表征。结果表明:随着预聚体NCO基含量的增加,CPUE的拉伸强度、硬度、模量和撕裂强度增大,断裂伸长率和冲击弹性下降;当扩链系数f=0.95时,综合力学性能最佳;X射线衍射分析表明,CPUE的结晶性能随着预聚体NCO基含量的增加而下降;热稳定性分析表明,CPUE具有良好的热稳定性,初始分解温度达到320℃;维卡软化点测试结果表明,随着预聚体NCO基含量增加,CPUE的维卡软化点提高,当预聚体NCO=8.0%时,维卡软化点达到164.2℃。

浇注型聚氨酯弹性体的研究进展

从合成方法、性能、浇注工艺及应用领域等方面对浇注型聚氨酯弹性体近年来的一些研究成果及其发展方向进行了详细介绍。

四氢呋喃聚醚型聚氨酯弹性体力学性能的研究

介绍了以四氢呋喃聚醚 (PTMG)、二异氰酸酯 (MDI和TDI)、MOCA、1,4 丁二醇为主要原料合成聚醚型聚氨酯弹性体 ,讨论了不同的游离NCO的加入量、不同体系 (MDI/ 1,4 BDO、TDI/MOCA)、不同聚合方法 (预聚物法、半预聚物法 )及改性剂对聚氨酯弹性体物理机械性能的影响。

浇注型聚氨酯弹性体的研究与应用

采用预聚法合成了聚氨酶弹性体,探讨了影响聚氨酯弹性体性能的因素,并制备了性能优良的聚氨酯喷头。

硬段对聚酯型聚氨酯弹性体微相分离的影响

以聚己二酸-1,4-丁二醇酯二醇(PBA)、4,4′-二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)、乙二醇(EG)、1,4-丁二醇(BDO)和1,6-己二醇(HD)等为主要原料,采用预聚体法制备了一系列热塑性聚氨酯弹性体(TPU)。通过对TPU流变性能、结晶性能、硬度与力学性能的研究,考察了不同扩链剂及不同硬段含量对TPU体系内部微相分离的影响。结果表明,HD-TPU与BDO-TPU微相分离情况相当,均大于EGTPU,且HD-TPU具有较好的结晶性能、拉伸强度及断裂伸长率;随TPU体系硬段含量增加,硬度和拉伸强度增加,断裂伸长率减小,相分离发生越早越快,结晶熔融温度越高,但相分离程度并不高。

浇注型聚氨酯弹性体的制备与阻尼性能研究

采用聚丁二酸新戊二醇酯二醇(PNS)为软段原料,甲苯二异氰酸酯(TDI-100)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)以及3,3'-二氯-4,4'-二氨基二苯甲烷(MOCA)、4,4'-亚甲基双(3-氯-2,6-二乙基)苯胺(M-CDEA)为硬段原料,制备了浇注型聚氨酯(PU)弹性体。研究了软段分子量、硬段结构等因素对PU弹性体阻尼性能的影响,采用差示扫描量热仪(DSC)和X射线衍射仪(XRD)对浇注型PU弹性体的微观结构、相分离程度及结晶性能进行了表征。结果表明,随着PNS分子量增加,PU弹性体的损耗因子(tanδ)最大值tanδmax增大,玻璃化转变温度(Tg)和tanδ>0.3的阻尼温域向低温方向移动,相分离程度增大,PU弹性体的阻尼性能与微观结构相一致。

聚醚型聚氨酯微孔弹性体的研制

采用预聚法制备聚醚型聚氨酯微孔弹性体．试验表明，影响其力学性能的主要因素有：二苯基亚甲基二异氰酸酯（ＭＤＩ）的改性方法，扩链剂、交联剂的品种和用量，异氰酸酯指数。

浇注型聚氨酯弹性体改性研究的进展

对取代乙烯、乙烯基酯、环氧树脂等改性浇注型聚氨酯弹性体的研究成果、研究中存在的问题及其发展方向等进行了详细介绍。

浇注型聚氨酯弹性体动态生热性研究

本文研究了预聚物－NCO含量、多元醇并用比、扩链剂种类和用量、预聚物制备方法对羟丁型、聚酯型浇注聚氨酯弹性体动态生热性的影响。

耐溶剂聚氨酯弹性体的研制

耐溶剂聚氨酯弹性体,在我国有着广阔的市场,但是,这种材料却一直依赖进口。为了解决用户急需和节省外汇,山西省化工研究所着手研制这种材料已获初步成功。耐溶剂聚氨酯弹性体(简称JA—15),硬度为邵A35～55。主要原料有低分子量聚酯多元醇、多异氰酸酯、交联剂和添加剂等。这种材料可采用几种不同的工艺路线合成。此弹性体除具有聚氨酯材料固有的特性外。

浇注型端羟基聚丁二烯聚氨酯弹性体的合成及性能研究

采用不同分子量的端羟基聚丁二烯（ＨＴＰＢ）和甲苯二异氰酸酯为主要原料合成预聚物，以Ｎ，Ｎ－Ｍ（２－羟丙基）苯胺为扩链剂制备了浇注型聚氨酯弹性体，并着重研究了预聚体中游离异氰酸酯基含量、扩链剂用量、ＨＴＰＢ分子量以及不同分子量ＨＴＰＢ并用和扩链剂并用对弹性体力学性能的影响，还对弹性体的结构与形态进行了初步分析和探讨。结果表明，预聚体中游离异氰酸酯基含量为９．０％时，拉伸强度最大，且综合性能最佳；扩链系数为０．８９时，拉伸强度、定伸应力、硬度出现最大值；ＨＴＰＢ分子量增大，弹性体力学性能有下降趋势，不同分子量ＨＴＰＢ并用时分子量大的ＨＴＰＢ增多，力学性能下降；当ＨＴＰＢＭｎ＝３１００，游离异氰酸酯基含量为９．０％，扩链系数为０．８９时，弹性体综合性能最佳。电子显微镜照片显示ＨＴＰＢ型聚氨酯有微相分离，且软硬键段分布不规整。

HQEE扩链的浇注型聚氨酯弹性体合成和性能

以对苯二酚二羟乙基醚（HQEE）为扩链剂,采用半预聚体法合成了一系列聚氨酯（PU）弹性体。研究了不同n（HQEE）：n[聚ε–己内酯二醇（PCL）]、不同结构多元醇对浇注型聚氨酯弹性体的力学性能、热性能和动态力学性能的影响。结果表明：半预聚体法使扩链剂组分的相容性和弹性体的合成工艺得到明显改善;随n（HQEE）：n（PCL）的增大,弹性体的硬度、模量和撕裂强度逐渐提高,冲击回弹和断裂伸长率逐渐降低,拉伸强度先增大后降低,当n（HQEE）：n（PCL）=3.0时,综合力学性能最佳;在不同结构多元醇合成的PU中,PTMG（聚四亚甲基醚二醇）–PU具有较好的回弹性,PCDL（聚碳酸酯二醇）–PU具有较高的模量和撕裂强度,PCL–PU和PBA（聚己二酸–1,4–丁二醇酯）–PU则具有较高的拉伸强度和断裂伸长率。差示扫描量热法（DSC）、热重分析（TGA）和动态热机械分析（DMA）结果显示：所有的PU均显示不同的微相分离程度,依次为PTMG–PU〉PCL–PU〉PBA–PU〉PCDL–PU。PTMG–PU和PCL–PU具有很好的弹性和耐低温性;4种PU的起始分解温度均高于300℃,说明由HQEE扩链的PU具有良好的热稳定性。