聚四氢呋喃醚二醇脂肪族超支化聚氨酯的合成及表征

利用聚四氢呋喃醚二醇(PTMG,Mn=2000)和异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)为原料,以二月桂酸二丁基锡(DBTDL)为催化剂,通过逐步聚合反应合成了—NCO封端的聚氨酯预聚体(PPU),通过单因素实验,根据反应过程中异氰酸酯基团和羟值含量的变化规律,优化出了PPU的合成条件:反应温度75℃,反应时间为1.5h,m(DBTDL)=0.007%(以IPDI和PT-MG2000的总质量计)。再通过接枝使PPU与端羟基超支化聚合物(HPAE)共聚反应制备得到一种新型超支化聚氨酯(HBPU)。经过单因素实验分析方法优化出了HBPU的合成条件为反应温度75℃,反应时间4h。分别利用FT-IR和综合热分析对PPU和HBPU的结构以及热稳定性进行了表征。

微交联聚丁二酸丁二醇酯/聚四氢呋喃醚嵌段共聚物的合成和性能

以丁二酸、丁二醇、聚四氢呋喃醚(PTMO)和柠檬酸为原料,采用熔融缩聚法合成了微交联聚丁二酸丁二醇酯/聚四氢呋喃醚(c-PBS/PTMO)嵌段共聚物,其中PTMO质量分数为50%。采用核磁共振(1H-NMR)对其结构进行了表征;采用差示扫描量热(DSC)、乌氏黏度计和流变性能测试仪对其结晶熔融性能和流变力学行为进行了研究。研究表明,当加入的柠檬酸质量为PBS质量的1%时,聚合物凝胶含量为20.3%,特性黏数增加38%;使PBS硬段结晶熔融温度降低8.4℃,熔融焓、结晶焓和结晶度分别降低3.1 J/g、6.4 J/g和5.7%,但对PTMO软段影响较小;使嵌段共聚物的剪切储能模量和复数黏度提高,而损耗角tanδ降低。表明少量的柠檬酸的引入,有利于提高c-PBS/PTMO嵌段共聚物的熔体强度。

聚四氢呋喃醚二醇PU弹性体的形态和性能

探讨以聚四氢呋喃醚二醇(PTMG)和碳化二亚胺改性二苯基甲烷二异氰酸酯为主要原料制备的PU弹性体的形态和性能。结果表明,PU弹性体柔韧性好,连续相PTMG软段与分散相氨基甲酸酯硬段呈微相分离形态;PTMG相对分子质量大的PU弹性体软段含量高,柔韧性好,玻璃化温度低,阻尼温宽大,最大损耗因子小,强度低。

聚四氢呋喃醚二醇的合成和应用

本文介绍了聚四氢呋喃醚二醇的合成方法、应用、催化剂的种类以及物理和化学性质。该产品广泛应用于合成聚氨酯、聚氨酯弹性纤维(氨纶)等许多化工产品的生产领域。与由二异氰酸酯类合成的聚氨酯材料、用低聚多元醇合成的聚氨酯弹性体与弹性纤维等材料相比较,该产品性能更为突出。聚四氢呋喃醚二醇的市场需求将会越来越大,尤其对发展我国的氨纶生产,具有广阔的发展前景。

聚四氢呋喃醚二醇/蓖麻油基聚氨酯脲弹性体的制备与性能

以可再生的蓖麻油、聚四氢呋喃醚二醇(PTMG-1000)、甲苯二异氰酸酯(TDI)为原料,采用预聚体法合成了一系列的聚氨酯脲弹性体(PUU)。使用电子拉力机测定了材料的力学性能,并采用示差扫描量热仪(DSC)和热重分析仪(TG)对材料进行了热分析。结果表明,随着PTMG-1000质量分数的增加,材料的拉伸和撕裂强度先增加后降低,断裂伸长率不断增加,硬度有所下降。PTMG-1000/蓖麻油软段共混型PUU的耐热性能明显优于单纯蓖麻油基PUU。

亟待开发的聚四氢呋喃醚二醇

介绍了聚四氢呋喃醚二醇的合成方法、应用、催化剂的种类以及物理和化学性质,由于它良好的特性,是用于合成聚氨酯、聚氨酯弹性纤维(氨纶)等的优良原料。说明了它与二异氰酸酯类合成的聚氨酯等材料、与其用低聚多元醇合成的聚氨酯弹性体、弹性纤维等材料相比较、前者显示出的一些更加优异的特性。认为聚四氢呋喃醚二醇的市场需求将会越来越大,尤其对发展我国的氨纶及聚醚弹性体生产,具有广阔的市场发展前景。

聚四氢呋喃醚二醇制备技术概况

重点介绍了目前聚四氢呋喃醚二醇几种主要的制备技术,具体包括:(1)高氯酸-酸酐法;(2)氟磺酸法;(3)杂多酸法;(4)糠醛法;(5)黏土法,并且比较分析了上述5种聚四氢呋喃醚二醇制备方法的优缺点及工艺改进的研究进展情况,还简要介绍了几种聚四氢呋喃醚二醇的衍生物及制备方法,最后对我国今后的聚四氢呋喃醚二醇工业发展提出了几点看法与建议。

聚四氢呋喃醚二醇的合成和应用

聚四氢呋喃醚二醇,又称聚四亚甲基醚二醇(PTMG),是由四氢呋喃在阳离子引发下开环聚合而得到的均聚醚,是生产聚氨酯弹性纤维和聚氨酯弹性体等产品的一种重要原料。本文分析了聚四氢呋喃醚二醇的合成和应用。

聚己内酯二醇/聚四氢呋喃聚醚二醇并用比对混炼型聚氨酯性能的影响

以聚己内酯二醇(PCL)和聚四氢呋喃醚二醇(PTMG)并用作为软段单体、二苯基甲烷二异氰酸酯为硬段单体,合成混炼型聚氨酯(MPU)。保持硬段含量不变,研究PCL/PTMG并用比(质量比)对MPU性能的影响。结果表明:随着PTMG用量的增大,MPU的玻璃化温度降低;MPU硫化胶的拉伸强度、拉断伸长率和撕裂强度均先增大后减小,DIN磨耗量增大,热氧老化后的拉伸强度和拉断伸长率降幅明显增大;当PCL/PTMG并用比为90/10时,MPU硫化胶的拉断伸长率和撕裂强度最大,分别为518%和66 kN·m^(-1);仅采用PCL的MPU硫化胶的DIN磨耗量最小,为0.0144 cm^(3)。

新型聚醚酯多元醇的合成与表征

从低聚物多元醇的分子链结构设计出发,在聚酯多元醇合成过程的酯化阶段,引入低相对分子质量的聚四氢呋喃醚二元醇(PTMG)替代部分丁二醇,与己二酸进行醇酸缩合反应;通过酯化-酯交换反应,将PTMG链段引入,合成得到分子链中含有聚醚链段的聚醚酯多元醇(PEM)。结果表明,酯化阶段采用耐水解催化剂WD-10,酯交换阶段采用催化效率较高的催化剂TNBT,催化剂质量分数为(2~3)×10^(-5)时,可制得酸值小于0.5 mg KOH/g的聚醚酯多元醇PEM-2000。PEM的合成有效丰富了低聚物多元醇的种类,可替代传统聚酯、聚醚多元醇,直接用于聚氨酯制品的合成,提升材料的综合性能。

扩链剂对聚四氢呋喃环氧乙烷共聚醚聚三唑弹性体力学特性和网络结构的影响

选用端叠氮基聚四氢呋喃环氧乙烷共聚醚(AzTPET)或端叠氮基二甘醇(KL-1)作为扩链剂与端炔基聚四氢呋喃环氧乙烷共聚醚反应制备聚四氢呋喃环氧乙烷共聚醚聚三唑弹性体(PTPET).反应体系黏度稳定下,分析扩链剂对PTPET弹性体的力学性能和交联网络的影响.力学结果表明:在20℃时,未扩链的PTPET延伸率为112%,经40%(叠氮官能团比,下同)的AzTPET扩链后可提高到300%;在60℃时,延伸率由70.1%扩链后可达153%.经50%的KL-1扩链后样品在20℃时延伸率为200%,60℃下为120%.两种扩链剂制备样品的延伸率均大幅提高,但前者强度有所降低.在−40℃下,两扩链剂制备弹性体的拉伸强度均随扩链剂用量的增加而升高.KL-1扩链的PTPET弹性体表观密度高于AzTPET.综合分析,两种扩链剂均能显著提高PTPET的断裂延伸率,但扩链剂KL-1在PTPET中的力学强度优于AzTPET.

端基保护法制备端羟基聚四氢呋喃-环氧乙烷二嵌段共聚醚

以高氯酸银/苄溴(Ag Cl O4/C6H5CH2Br)引发四氢呋喃(THF)阳离子开环聚合制备出苄基单端保护聚四氢呋喃(Bn O-PTHF)。以氢化钠(Na H)改性端基保护的PTHF制备大分子醇钠引发剂,引发环氧乙烷(EO)阴离子开环聚合。通过脱除保护基,制备了相对分子质量可控、窄分布的端羟基聚四氢呋喃-环氧乙烷二嵌段共聚醚(PTHF-PEG)。研究了反应条件对相对分子质量的影响,并确定了聚合工艺——0℃避光引发制备Bn O-PTHF;1379 k Pa,75℃反应8h制备PTHF-PEG。用红外光谱、核磁共振氢谱等对产物结构进行了分析测定,并采用凝胶渗透色谱-多角度激光光散射联用仪对聚合物相对分子质量进行了表征。结果表明,产物相对分子质量可控(珚Mn=7880,珚Mw/珚Mn=1.12),制备的二嵌段共聚醚与设计结构一致。

低熔点PET-PTMG共聚醚酯的合成与表征

将对苯二甲酸二甲酯(DMT)、间苯二甲酸二甲酯(DMI)、乙二醇(EG)、新戊二醇(NPG)进行酯交换反应后,再与聚四氢呋喃醚(PTMG)进行缩聚反应,制得低熔点共聚醚酯。采用傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、核磁共振氢谱(1H-NMR)、差示扫描量热分析(DSC)、动态热力学分析(DMA)对共聚醚酯的结构与性能进行了表征。结果表明:在其他条件相同时,随NPG比例的增加,共聚醚酯的粘度增大,其NPG与EG链段比值提高,玻璃化转变温度(Tg)升高。当nDMT:nDMI为1:1,nNPG:nEG为3.3:6.7,PTMG质量分数为31.9%时,制得的共聚醚酯的Tg为25.79℃,熔点约130℃;35℃时,共聚醚酯贮能模量最大,耐热性能较好。

脂肪族聚醚酯热塑性弹性体的合成与性能

本文合成了以聚丁二酸丁二醇酯(PBS)为硬段,聚四氢呋喃醚(PTMO,相对分子质量1000)为软段的生物降解脂肪族聚醚酯热塑性弹性体,其中PTMO的质量分数为50%、60%、70%。采用核磁共振氢谱、差示扫描量热法、凝胶渗透色谱、力学性能测试对嵌段共聚物的结构、熔融行为、力学性能进行了表征。结果表明:合成的目标产物为PBS/PTMO嵌段共聚物;Mn和Mw分别达到5.0×104和13.0×104以上;软段PTMO的结晶温度(Tc)较低,分别为-17.9℃、-14℃和-17.4℃;而硬段的Tc较高,分别为54.6℃和46.3℃;合成的嵌段共聚物表现出热塑性弹性体的力学行为,拉伸强度分别为22 MPa、18 MPa和14 MPa;弹性恢复率性能测试表明合成的脂肪族聚醚酯热塑性弹性体具有较好的弹性恢复性能。

端羟基PAGE-PTMEG-PAGE嵌段共聚醚的合成及表征

以聚四氢呋喃醚二醇(PTMEG)为引发剂,三氟化硼·乙醚络合物为催化剂,烯丙基缩水甘油醚(AGE)为单体通过阳离子开环聚合反应,制备了端羟基聚烯丙基缩水甘油醚?聚四氢呋喃?聚烯丙基缩水甘油醚(PAGE?PTMEG?PAGE)三嵌段共聚醚。并通过红外光谱、核磁共振氢谱、碳谱、凝胶渗透色谱和差示扫描量热法(DSC)对共聚醚的结构及性能进行了表征。结果表明,合成的共聚醚中PAGE/PTMEG链段比与投料比基本吻合,共聚醚的相对分子质量可控、分布较窄。共聚醚的玻璃化转变温度为-80.3℃,粘度为1.94 Pa·s,与四甲基对苯二腈氧化物(TTNO)固化之后所得的弹性体胶片室温下的拉伸强度为1.2 MPa,断裂伸长率为83%。

大分子引发端羟基PPO-PTHF-PPO嵌段共聚醚的合成和表征

以大分子聚四氢呋喃醚二醇为引发剂,三氟化硼乙醚络合物为催化剂,环氧丙烷经阳离子开环聚合,直接在聚四氢呋喃醚二醇的两端接上了聚环氧丙烷的链段,从而制备出了一种全新结构的PPO-PTHF-PPO端羟基三嵌段共聚醚;通过红外光谱、核磁共振(1H-NMR和13C-NMR)对产物进行了表征,通过凝胶渗透色谱测出了产物的相对分子质量。研究了反应条件对聚合产率以及产物相对分子质量的影响,结果表明,反应温度为0℃,反应时间为5h,催化剂用量为环氧丙烷摩尔数的3%时最为理想,并且可以通过大分子引发剂的用量来调节共聚醚产物的相对分子质量。

GAP-PTMEG-GAP三嵌段共聚醚的合成及表征

为了发展新型含能黏合剂,以聚四氢呋喃醚二醇(PTMEG)为引发剂,三氟化硼·乙醚络合物为催化剂,环氧氯丙烷(ECH)为单体,通过阳离子开环聚合反应,制备出端羟基聚环氧氯丙烷-聚四氢呋喃-聚环氧氯丙烷(PECH-PTMEG-PECH),PECH-PTMEG-PECH经过叠氮化反应得到端羟基聚叠氮缩水甘油醚-聚四氢呋喃-聚叠氮缩水甘油醚(GAP-PTMEG-GAP)。通过红外光谱、核磁共振氢谱、碳谱、凝胶渗透色谱和差示扫描量热法对共聚醚的结构及性能进行了表征。结果表明,PECH/PTMEG链段比与投料比基本吻合,共聚醚的相对分子质量可控、分布较窄,叠氮化时间为28h,共聚醚的玻璃化转变温度为-58.6℃,黏度为3.5Pa·s,热分解峰温为256.6℃,与丁二酸二丙炔酯在60℃固化后得到的聚三唑弹性体具有较好的力学性能,拉伸强度(δm)最大为1.04MPa,断裂伸长率(εb)最大为73%,优于GAP基聚三唑弹性体。

PTHF-PPO共聚醚的合成及其聚氨酯弹性体性能研究

以大分子聚四氢呋喃醚二醇为起始剂,三氟化硼乙醚络合物为催化剂,环氧丙烷经阳离子开环聚合,直接在聚四氢呋喃醚二醇的两端接上了聚环氧丙烷的链段,从而制备出了一种全新结构的聚四氢呋喃-聚环氧丙烷(PTHF-PPO)端羟基嵌段共聚醚。通过核磁共振氢谱(1H-NMR)对产物进行了表征,凝胶渗透色谱测出了产物的相对分子质量。并以合成的PTHF-PPO共聚醚为原料制备出了聚氨酯弹性体,研究了PTHF-PPO聚氨酯弹性体的力学性能和热性能,结果发现,PTHF-PPO聚氨酯弹性体综合力学性能较好,玻璃化转变温度(T g=-62.59℃)较低,热稳定性好。

不同相对分子质量PTMG合成聚醚酯的表征与性能研究

以对苯二甲酸二甲酯(DMT)、1,4-丁二醇(BDO)、聚四氢呋喃醚(PTMG)为原料,采用熔融缩聚方法一步合成了一系列的PBT-co-PTMG,通过红外光谱、核磁共振和凝胶色谱等分析方法对其分子结构和相对分子质量进行了表征,用DSC和TG研究了其耐热性能。结果发现:1)以相对分子质量为2000和1000的PTMG为软段合成的聚醚酯,其相对分子质量稍大;而以相对分子质量为3000的PTMG为软段合成的聚醚酯弹性体,其相对分子质量相对较小。2)相对分子质量为2000和1000的PTMG合成的聚醚酯弹性体的熔点和降解温度差不多,而相对分子质量为3000的PTMG合成聚醚酯弹性体的熔点和降解温度较低。

聚酯/聚醚混合型水性聚氨酯的合成及性能

以聚己二酸丙二醇酯(PPA)和聚四氢呋喃醚二醇(PTMG)为混合软段合成阴离子型水性聚氨酯(WPU),探讨了PPA与PTMG的摩尔比对WPU膜的伸长率及耐水性的影响。结果表明,随着PPA与PTMG的摩尔比的减少,合成的WPU成膜后的伸长率增加,拉伸强度有所降低,耐水性增强。