超临界CO_(2)辅助热塑性聚氨酯/热塑性聚酯弹性体的发泡及其回弹特性

为克服热塑性聚氨酯(TPU)发泡后,其发泡材料回弹性不足、压缩强度低及收缩率大等问题,采用热塑性聚酯弹性体(TPEE)改性TPU,并以超临界CO_(2)为发泡剂,制备了TPU/TPEE发泡材料。研究了TPU/TPEE共混物的熔融及结晶行为、流变性能以及TPEE含量对TPU/TPEE发泡材料循环压缩性能、回弹性能、压缩永久变形及发泡性能的影响。差示扫描量热仪与落球回弹、压缩永久形变结果表明,TPEE的加入能使TPU分子链排列的有序性降低,回弹性提高;旋转流变仪结果表明,TPEE的引入可以有效改善共混物熔体的黏弹性,使得弹性作为主导,并显著改善发泡性能;循环压缩结果表明,加入TPEE可以进一步改善泡沫的压缩性能。当添加TPEE的质量分数为7%时,TPU/TPEE发泡体相对于纯TPU泡沫,发泡体落球回弹性提高了7.25%、压缩永久变形值降低了2.84%、压缩强度提高了326%。

热塑性聚氨酯弹性体加强麻醉导管抗拉伸性能的试验研究

以热塑性聚氨酯弹性体(简称TPU)粒料为原材料、采用挤出成型工艺制备TPU加强麻醉导管(简称TPU导管,指管体),研究TPU粒料性能、口模和芯棒直径、工艺参数对TPU导管抗拉伸性能的影响。结果表明,TPU导管主体管TPU粒料牌号为1195A,加强筋TPU粒料牌号为TT-1055D,口模直径为2.8 mm,芯棒直径为1.7 mm,主体管TPU粒料塑化挤出机(25#挤出机)机筒一区、二区和三区温度分别为195,200和207℃,25#挤出机连接件和相应法兰温度分别为195和203℃,加强筋TPU粒料塑化挤出机(20#挤出机)机筒一区、二区和三区温度分别为200,210和215℃,20#挤出机连接件和相应法兰温度分别为195和200℃,机头前模体和后模体的温度分别为195和200℃,口模温度为180℃,25#和20#挤出机螺杆转速均为8.5 r·min-1时,外直径为1.0 mm的TPU导管断裂力达到45.75 N,断裂风险低。

辐照交联热塑性聚氨酯弹性体的研究

随着高分子材料行业的发展,人们的生活得到了很大改善。热塑性聚氨酯弹性体因其独特的分子结构,近年来受到越来越多的关注。为了进一步拓宽其应用范围,对特殊设计的热塑性聚氨酯弹性体进行了反应聚合造粒制样。随后,使用高能电子束对这些产品进行辐射加工。在辐射加工前后,运用气相色谱—质谱联用仪、差示扫描量热仪、热重分析仪、平板旋转流变仪、万能力学试验机、旋转耐磨试验机等设备,对产品性能进行了测试和对比。同时,通过扫描电镜分析了辐照前后产品的表面状态。研究发现,一定剂量的辐射加工可以使热塑性聚氨酯弹性体发生交联,且交联后的产品玻璃化转变温度无明显变化。在热稳定性方面,产品有了明显提升;其模量增加,力学强度呈现先降低后增加的趋势。虽然常温下的耐磨性能有所下降,但在80℃的高温环境下耐磨性能显著提高。这项研究不仅表明辐射加工能够在某些关键物性方面显著改善热塑性聚氨酯弹性体的性能,而且大幅扩展了其应用范围,并为特殊应用场景下的材料选择提供了新的解决方案。

热塑性聚氨酯弹性体应力松弛研究

通过试验设计,将产品的拉拔力问题转化为应力松弛的研究。研究了不同温度、不同种类以及不同工艺下的TPU材料。研究发现,在常温下,硬度对TPU材料的应力松弛影响较大;适当的退火处理能有效改善TPU材料的应力松弛性能;温度对应力松弛影响较大,而在高温下,合适的辐照工艺可以有效提高材料的应力松弛性能。

防弹玻璃用热塑性聚氨酯弹性体(TPU)中间膜性能研究

热塑性聚氨酯弹性体(TPU)作为核心的中间膜材料,在生产过程中极易受加工温度和剪切速率影响,导致其光学、力学性能不稳定及厚度不均。因此,研究热塑性聚氨酯弹性体(TPU)的工艺参数和中间膜表面改性,对提高防弹玻璃的品质和成本控制意义重大。通过实验数据得出:制备中间膜最优的机头温度为180℃,螺杆转速为50rpm,通过硅烷偶联剂表面改性可提升其热稳定性。

热塑性聚氨酯弹性体防水外壳的研究

针对现有橡胶件密封无法实现可拆卸与快速成型问题,利用现有的3D打印材料热塑性聚氨酯弹性体(TPU)并结合多层过盈联接薄壁圆筒结构设计了防水外壳模型,通过有限元分析软件Abaqus建立了防水外壳有限元轴对称模型,对外壳装配后的接触压力和应力以及径向位移的大小和分布进行分析。结果表明,以TPU为材料的多层过盈联接薄壁圆筒防水外壳的接触应力分布于4个纵向接触面上,接触应力最大值达到1.767 MPa,满足IP×7级防水接触应力要求。本研究为弹性元件密封结构的设计提供了新思路。

聚磷酸铵改性方式对热塑性聚氨酯弹性体性能影响

为了得到同时具有良好阻燃性能和力学性能的热塑性聚氨酯弹性体复合材料,首先通过在湿法球磨过程中引入3-氨基丙基三乙氧基硅烷(KH550)制备了改性聚磷酸铵(WMAAPP),同时将单独湿法球磨改性的聚磷酸铵(WMAPP)和溶液法引入KH550改性的聚磷酸铵(MAAPP)作为对比样品,分别将上述三种改性的聚磷酸铵以5%的含量添加到热塑性聚氨酯弹性体(TPU)中,通过极限氧指数(LOI)测试、UL 94垂直燃烧测试、锥形量热测试以及拉伸性能测试研究其在阻燃性能和力学性能方面的区别。结果表明,TPU/WMAAPP具有最高的LOI值为28.9%,并且在锥量测试中其热释放速率峰值(pk-HRR)、总热释放量和总烟释放量是所有改性聚磷酸铵(APP)样品中最低的,分别为309 kW/m^(2),68 MJ/m^(2),1393 m^(2)/m^(2)。值得注意的是,仅添加5%WMAAPP的TPU比添加7.5%APP的TPU的pk-HRR还要低。在拉伸测试中,TPU/WMAAPP的拉伸强度和断裂伸长率较TPU/APP均有所提高。研究结果表明,与其他的改性方式相比,在湿法球磨过程中引入KH550制备的改性聚磷酸铵可以使阻燃TPU复合材料具有更好的阻燃性能以及拉伸性能。

动态硫化聚氨酯/硅橡胶热塑性弹性体研究进展

从原料选择、加工工艺和增容剂方面总结了动态硫化聚氨酯/硅橡胶热塑性弹性体的研究进展。

用原位聚合法制备改性氧化石墨烯/热塑性聚氨酯弹性体纳米复合材料

首先采用异佛尔酮二异氰酸酯对氧化石墨烯(GO)进行改性,通过红外光谱证明GO成功接枝异氰酸根;然后采用原位聚合的方法使聚四亚甲基醚二醇1000(PTMG 1000)与改性GO(IGO)上的异氰酸根反应,再与二苯基亚甲基二异氰酸酯(MDI)进行预聚,制备了IGO@热塑性聚氨酯弹性体(TPU)纳米复合材料(IGO@TPU)。同时作为对比,在MDI和PTMG 1000预聚时加入GO,采用溶液共混法制备了GO/TPU复合材料。结果表明,IGO@TPU比GO/TPU和纯TPU有更好的力学性能,IGO@TPU的拉伸强度和扯断伸长率分别为36 MPa和570%,相较于纯TPU分别提升了338%和70.6%,相较于GO/TPU分别提升了188%和61.5%。

热塑性聚氨酯弹性体透明性影响因素研究

研究了采用不同类型的异氰酸酯、多元醇及扩链剂来合成热塑性聚氨酯弹性体(TPU),讨论了软段多元醇的种类及分子量、硬段异氰酸酯的种类、扩链剂的种类及结构特点、增塑剂和微量水分等对TPU透明性的影响。结果表明,影响TPU透明性的主要因素是软段多元醇的种类及分子量、硬段异氰酸酯的种类。

累托石粘土/热塑性聚氨酯弹性体纳米复合材料的研究

采用十二烷基季铵盐合成了一种有机累托石 (ORECA) ,并分别采用不同填充量 2 ,5 ,8份的累托石(REC)及ORECA 与热塑性聚氨酯弹性体 (TPUR)通过熔融共混制备出了粘土 /热塑性聚氨酯弹性体纳米复合材料 ;以红外光谱 (FTIR)、广角X 射线衍射分析 (XRD)、扫描电镜 (SEM)及Molau实验方法研究了REC及ORECA 在TPUR中的分散性 ,研究了复合材料的力学性能 .结果表明 ,ORECA 在质量分数小于 5份时可以和聚氨酯弹性体达到纳米复合 ,复合材料的拉伸强度提高 4 2 % ;撕裂强度在所加份数范围内呈现递增趋势 ,8份时撕裂强度提高 4 9% .

硝酸酯增塑的热塑性聚氨酯弹性体推进剂

研究了在热塑性聚氨酯弹性体 (TPU )软段中引入聚乙二醇 (PEG) ,以改善与硝酸酯的混溶能力。通过控制 PEG的相对分子质量和含量 ,可使硝酸酯与 TPU的混溶比大于 4。采用溶剂法挤压成型工艺成功地制成了硝酸酯增塑的 TPU推进剂。此类推进剂的理论比冲为 2 598N· s/kg～ 2 648N· s/kg,燃烧性能优良 ,空白配方的压力指数为 0 .36,常、低温力学性能优异 ,可为硝酸酯增塑 ,加工温度较低。该推进剂是一个可以实现以挤压工艺生产的复合推进剂新品种 ,具有良好的应用前景。此外 。

热塑性聚氨酯弹性体的老化机理

采用傅里叶变换红外光谱、核磁共振波谱和紫外-可见吸收光谱3种表征方法 ,对热塑性聚氨酯弹性体(TPU)在紫外光老化、微波老化和热氧老化条件下的老化行为进行了研究,探讨了TPU的老化机理.研究结果表明:在微波老化和热氧老化中,TPU有着相同的老化机理,初期因热导致TPU样品的后熟化,使样品中残余的异氰酸酯与水解得到的伯胺反应生成脲基,并进一步反应生成缩二脲基团.延长微波老化时间至30min后,大部分的TPU硬段分解,主产物为TPU链段组成之一的聚己二酸丁二醇酯(PBA).微波老化可明显加快热氧老化进程,TPU在微波下老化15min等效于热氧老化600h.TPU在紫外光下老化,其化学结构无明显变化,随老化时间的延长,氢键化的氨酯基增多,氢键含量增大,仅少量氨酯键断裂,生成烯胺,导致外观变黄.

IPDI基热塑性聚醚聚氨酯弹性体的形态结构与性能

采用熔融预聚二步法合成了以环氧乙烷 -四氢呋喃无规共聚醚为软段 ,异佛尔酮二异氰酸酯和 1,4 -丁二醇为硬段的热塑性聚氨酯弹性体 ( TPU) ,利用 DSC,DMA,TEM,WAXD对聚合物的形态结构进行了表证 ,并测试了力学性能 .结果表明 ,聚合物具有典型的微相分离特征 ,随着硬段含量的增加 ,微相分离程度增加 ,拉伸强度也随着增加 ,而延伸率却有降低的趋势 .WAXD分析表明 ,所有 TPU均不存在明显的结晶形态 .当硬段含量为4 5%～ 50 %时 。

热塑性聚氨酯弹性体对聚甲醛结晶行为的影响

采用示差扫描热分析(DSC)、偏光显微分析(PLM)及X射线衍射分析(XRD)等手段研究了热塑性聚氨酯弹性体(TPU)及增容剂Z对聚甲醛(POM)结晶行为的影响,结果表明,加入TPU及增容剂以后,POM的晶型保持不变,仍为六方晶系的结晶。随着TPU含量的增加,POM/TPU共混体系的球晶尺寸增大,熔点及结晶度降低;加入增容剂Z后,POM/TPU/Z体系的球晶尺寸变小,结晶度增大。

热塑性推进剂用聚氨酯弹性体的合成及表征

以环氧乙烷 /四氢呋喃无规共聚醚、异佛尔酮二异氰酸酯以及 1,4 -丁二醇为原料 ,采用熔融二步法合成了一种能为硝酸酯增塑并满足推进剂使用要求的热塑性聚氨酯弹性体 (TPU) .采用 GPC,FTIR,DSC和力学性能测试等分析技术对 TPU进行表征 ,结果表明 ,在所选择的硬段含量范围内 ,TPU均具有合理相对分子质量范围内的线性聚醚聚氨酯的结构特征 ;软段相具有能满足推进剂对低温力学性能要求的玻璃化转变温度 (tg<- 50℃ ) ;硬段相具有能满足推进剂特殊加工工艺要求的加工温度 .力学性能测试表明 ,硬段质量分数为 4 5%左右的 TPU具有满足推进剂使用要求的力学性能 (σm>3MPa,εm>50 0 % ) .

累托石粘土/热塑性聚氨酯弹性体纳米复合材料的热性能研究

以十二烷基季铵盐与累托石 (REC)进行阳离子交换得到有机粘土 (OREC) ,以OREC与热塑性聚氨酯弹性体 (TPUR)采用熔融挤出共混法制备了OREC TPUR纳米复合材料 .用透射电子显微镜 (TEM)表征了复合材料的微相结构 ,测试了复合材料动态热机械性能 (DMA)及热失重 (TG) ,讨论了复合材料的耐热空气老化性能及耐油介质性能等 .结果表明 ,累托石粘土在聚氨酯热塑性弹性体中以纳米尺寸分散 ,纳米复合材料具有较高的动态热机械性能 ,其储能模量最大可提高 7倍多 ,损耗模量最大可提高 4倍多 .复合材料的其他性能均有不同程度的提高 ,特别是OREC添加量为 2 %时 ,复合材料TG、耐油性及耐空气老化性能最高 .其初始分解温度提高 1 5℃ ,在 40 #机油中浸泡 1 68h后拉伸强度保持率达到 86 4% ,1 2 0℃热空气老化箱中老化 72h后拉伸强度保持率达到 87 0 % .

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。

聚酯型热塑性聚氨酯弹性体的制备及阻尼性能

以聚酯多元醇、4,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)和1,4-丁二醇为原料制备了一系列聚酯型热塑性聚氨酯弹性体(TPU),对硬段含量、软段种类和软段的分子量等分子结构参数对其力学性能和阻尼性能的影响进行了研究,探索影响规律性,采用原子力显微镜对其软/硬段微相分离结构进行了研究。

累托石/热塑性聚氨酯弹性体纳米复合材料的制备与性能

将累托石(REC)有机化处理后通过熔融插层复合法制备了REC/热塑性聚氨酯弹性体(TPUR)纳米复合材料,并用傅立叶变换红外光谱仪(FTIR),X-射线和扫描电镜(SEM)等进行了表征。研究结果表明:十二烷基芳基季铵盐(C12)对REC的处理效果及在TPUR中的分散性优于十六烷基季铵盐(C16)和联苯胺(BZD);少量有机化处理REC(分别记作C12-REC,C16-REC和BZD-REC)加入TPUR就可使复合材料的力学性能大幅度提高,其中C12-REC/TPUR的拉伸和撕裂强度在2wt%C12-REC含量时分别由38.87MPa和92.8kN/m提高到57.93MPa和123.37kN/m,增幅分别达49%和33%;初步考察了有机化处理条件对力学性能的影响,结果发现:用处理2h的REC制备的纳米复合材料性能最佳。