聚氨酯预聚体中异氰酸酯基含量不确定度评价

聚氨酯被广泛应用,预聚体法是聚氨酯重要的制备方法,而异氰酸酯含量是预聚体的重要指标,尚未见到关于异氰酸酯含量不确定度评价的论文。本文根据HG/T 2409-1992测定聚氨酯预聚体中异氰酸酯基含量,按照JJF1059.1-2012对各影响因素进行分析,得到异氰酸酯基含量为(5.93%±0.12%)(k=2,置信水平95%)。通过对不确定度的评定,综合各因素对不确定度的影响,发现测量重复性引入的不确定是异氰酸酯含量测定不确定度的主要来源。

预聚体对无溶剂聚氨酯胶黏剂耐蒸煮性能的影响

本文合成了系列聚氨酯预聚体,将其用于制备双组分无溶剂聚氨酯胶黏剂,并利用红外光谱和核磁共振波谱证明预聚体和胶黏剂的结构。通过控制变量法研究了聚氨酯预聚体的异氰酸酯基质量分数(ω_(NCO))、多元醇分子量、R值(胶黏剂中-OH和-NCO基团的摩尔比)对胶黏剂黏度和耐蒸煮性能的影响。结果表明,在ω_(NCO)为17%时,预聚体黏度较低,聚氨酯胶黏剂经水煮后的剥离力较高。当ω_(NCO)一定时,随着多元醇分子量减小,预聚体黏度增大,聚氨酯胶黏剂水煮前后的剥离力增加。在多元醇分子量为1 609 g/mol,ω_(NCO)为17%,R值为2.5时,水煮前后耐蒸煮聚丙烯流延膜层剥离力最高分别达到6.30 N和4.37 N。将该预聚体与多种B组分混合获得一系列聚氨酯胶黏剂,均满足国家标准GB/T 41168-2021对铝塑复合膜耐蒸煮性能的需求。

─NCO/─OH物质的量比对无外加溶剂聚氨酯预聚体的MMA溶液流变行为影响

无外加溶剂、自乳化丙烯酸酯改性水性聚氨酯复合乳液的绿色合成是聚氨酯(PU)工业的重要研究目标。以甲基丙烯酸甲酯(MMA)代替丙酮,会影响该预聚体溶液的流变行为,而调控其流变行为的主要方法是调控异氰酸酯基与羟基的物质的量比n。为了探究n值对其流变行为的影响,制备了不同n值PU预聚体的MMA溶液,采用旋转黏度计和流变仪进行测试。结果表明,不同n值PU预聚体的MMA溶液黏性占主导;随n值增大,PU预聚体的MMA溶液黏度下降、黏流活化能增加,剪切变稀的临界剪切速率增大,损耗模量与储能模量降低,Lissajous曲线偏离椭圆形的线性响应程度更严重。

聚己内酯聚氨酯预聚体增容壳聚糖/聚己内酯复合材料的结构与性能研究

以聚己内酯聚氨酯预聚体(PUP)为增容剂,采用熔融法制备了壳聚糖(CS)/聚己内酯(PCL)复合材料,探究了PUP含量和PCL分子量对CS/PCL复合材料结构及性能的影响。结果表明,PUP分子上的异氰酸酯基团可以与CS分子上的羟基和氨基反应形成共价键,同时PUP与PCL相似相容,通过PUP与两相的相互作用可以有效提高CS与PCL之间的界面相容性;随着PUP含量的增加,复合材料的热稳定性和力学性能增强,当PUP含量为20%、PCL分子量为40000时,复合材料的断裂强度从15.94 MPa增至33.60 MPa,断裂伸长率从1.0%升至18.4%;PCL的分子量越高,PCL与CS的界面相容性越低。该研究为壳聚糖基复合材料的热塑加工制备及其应用奠定了一定的理论基础。

聚乳酸聚氨酯嵌段预聚体增韧PLA/TPU共混物

合成聚乳酸聚氨酯嵌段共聚物预聚体(PLA-b-PUP),以其作为聚乳酸(PLA)和热塑性聚氨酯(TPU)的活性相容剂,通过原位反应增容制备PLA/TPU/PLA-b-PUP超韧共混物.通过拉伸试验、冲击试验、SEM、FTIR、DSC和TGA研究共混物的力学性能、热性能和增韧机理.结果表明,PLA-b-PUP中的异氰酸酯基团与PLA和TPU上的活性基团发生反应,显著改善了PLA/TPU共混物两相界面的相容性.随着PLA-b-PUP的加入量增加,共混物中PLA的玻璃化转变温度和相对结晶度逐渐降低,当PLA-b-PUP的质量分数为PLA/TPU共混物的4%时,共混材料的断裂伸长率和缺口冲击强度分别达到无相容剂时的8.12和2.73倍,表现出良好的增容增韧效果.添加PLA-b-PUP后,共混物的初始分解温度有所降低,但最快分解温度有所提高.

利用ATR-FTIR定量测定聚氨酯预聚体的异氰酸酯基含量

对于多苯基多亚甲基多异氰酸酯与聚醚多元醇制备的聚氨酯预聚体系列样品进行衰减全反射傅里叶变换红外(ATR-FTIR)测试,分别用异氰酸酯基团(-NCO)的红外特征峰(~2245 cm^(-1))的吸光度A和校正峰面积S与电位滴定法得到的-NCO含量进行线性拟合。结果表明,后者的线性关系优于前者,相关系数R 2分别为0.9967和0.9856。依据校正峰面积S对-NCO含量之间的工作曲线,测定了新制备预聚体的-NCO含量,与电位滴定法相比,相对误差均<0.2%,相对标准偏差均<0.5%,表明测试准确度良好,方法可靠。利用ATR-FTIR测定聚氨酯预聚体的-NCO含量,样品无需任何前处理且用量少,不产生废液、环境友好,测试结果可靠;便于在工业生产现场进行操作和应用。

影响聚醚型聚氨酯预聚体合成的因素

以聚乙二醇(PEG)和二异氰酸酯为原料,通过测定—NCO的含量,确定了预聚反应的时间和温度,合成了聚醚型聚氨酯预聚体;对影响预聚体合成的因素:异氰酸酯的种类、n(—NCO)∶n(—OH)、二异氰酸酯的自聚、水分的含量以及预聚体的贮存稳定性等进行了研究。

红外光谱法测定聚氨酯预聚体中异氰酸酯基含量

建立了密封池红外光谱法测定聚氨酯预聚体中异氰酸酯基含量的方法。首先考察了溶剂和静置时间的影响。以MDI和TDI作标准物时可用分析纯甲苯作溶剂，以IPDI作标准物时可用分析纯甲苯或丙酮作溶剂，在200min内基本稳定。然后绘制了以MDI、TDI和IPDI作标准物和分析纯甲苯作溶剂时的标准曲线。标准曲线线性范围分别为0～11mg（-NC0）／mL、0～7mg（-NC0）／mL和0～12mg（-NCO）／mL，摩尔吸光系数分别为1．20×10^3L·mol-1·cm-1、1.55×10^3L·mol-1·cm-1和1．04×10^3 L·mol^-1·cm^-1，相关系数分别为0．9991、0．9996和0．9997。最后测定了[PDI与聚酯多元醇反应产生的聚氨酯预聚体中-NCO含量，随反应时间增加预聚体中-NCO含量逐渐减少。与化学分析法和可见分光光度法相比，本文建立的红外光谱法更简便、测定时间短、试剂用量少、分析成本低，但所用仪器贵且需有合适的溶剂。

噁唑烷潜固化剂改性聚氨酯预聚体性能研究

以改性二苯基甲烷二异氰酸脂和聚醚多元醇等为原料,合成了噁唑烷潜固化剂改性聚氨酯预聚体,讨论了预聚体的异氰酸酯基含量及噁唑烷潜固化剂用量对固化性能的影响。结果表明,通过傅立叶变换红外光谱(FT-IR)对预聚体成膜的固化动态进行了分析表征,当NCO基质量分数为2.3%、噁唑烷潜固化剂质量分数为2.5%～3.5%时,预聚体固化时不产生发泡膨胀;固化20h后反应完全。

微量水对聚氨酯预聚体结构与溶解性的影响研究

为了更充分地了解微量水对聚氨酯预聚反应及预聚体结构的影响,用一步法首先合成了聚氨酯初始预聚体,然后研究了微量水及扩链温度等对聚氨酯预聚体的特性粘数、在THF中的溶解性和分子量分布等的影响,采用FT-IR对水扩链预聚体的聚集态结构进行了初步的研究。研究结果表明,水和—NCO基团反应生成聚脲结构,表现在聚氨酯硬段间的氢键作用增强,而硬段与软段间的氢键作用力减弱。微量水的存在可以对聚氨酯预聚体起到扩链作用,但随水量的增加预聚体会生成交联结构,产生不溶性凝胶。聚合温度的提高会加速聚脲结构的形成。

端异氰酸酯基聚氨酯预聚体的合成与表征

以异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)和聚乙二醇2000(PEG2000)为单体,在二月桂酸二丁基锡(DBTDL)的催化作用下,通过逐步聚合反应合成了NCO封端的聚氨酯预聚体(PPU)。通过单因素实验分析法优化出了PPU合成条件:反应温度70℃,w(DBTDL)=0.75%(以IPDI和PEG2000的总质量计),反应时间为1.5h。利用FT-IR、1H-NMR等方法对单体和PPU的分子结构进行了表征,通过综合热分析测试了PPU的热分解温度Tg为268.2℃。

端异氰酸根聚氨酯预聚体增韧改性酚醛泡沫塑料性能研究

以聚丙二醇(PPG2000)和二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)为原料合成了异氰酸根封端的聚氨酯预聚体(PUP),分别以合成的预聚体和市售的聚氨酯预聚体为增韧剂改性酚醛泡沫,研究了PUP用量及异氰酸根含量对酚醛泡沫力学性能、热稳定性能、导热性能及阻燃等性能的影响,并对改性前后的酚醛泡沫进行了电子显微镜扫描泡孔结构和红外光谱分析。结果表明,聚氨酯预聚体用量为5%(wt,质量分数,下同),异氰酸根含量为4.1%时,酚醛泡沫的韧性和保温性能最好,其中相对弯曲强度和相对压缩强度分别为5.11kPa·m^3/kg和3.33kPa·m^3/kg,分别比纯泡沫提高了86.5%和43.5%;改性泡沫导热系数为0.057W/m·K,比纯泡沫导热系数(0.064W/m·K)低;增韧的酚醛泡沫热稳定性能略有降低,但下降幅度不大;此外,聚氨酯增韧后的酚醛泡沫阻燃性能均大于34%,具有优良的阻燃性能,且酚醛泡沫闭孔率高、泡空分布均匀。

聚氨酯预聚体改性氨基硅油柔软剂的制备

利用聚氨酯预聚体(PUP)对氨基硅油进行共混改性制备柔软剂,以改善氨基硅油柔软剂的亲水性。考察了表面活性剂种类、HLB值、乳化温度、pH值、机械搅拌速度、助乳化剂用量等对制得改性氨基硅油乳液稳定性的影响,确定最佳乳化条件:以AEO-3和AEO-9作为复合乳化剂,HLB值为12,乳化温度为20℃,pH值为5,搅拌转速为900 r/min,助乳化剂正戊醇用量为被乳化物质量的5%。将乳化得到的聚氨酯预聚体改性氨基硅油(PAS)用于棉织物的柔软整理,通过白度、动摩擦因数、亲水性、手感等测试,考察了其与国内外同类产品应用性能的差异,结果发现:PAS整理织物相对国产氨基硅油柔软剂亲水性大大提高,柔软性相差不大;其综合性能与进口柔软剂2号相当。

聚氨酯预聚体增韧改性酚醛泡沫塑料

采用异氰酸酯封端且不含游离异氰酸酯单体的聚氨酯预聚体作为酚醛泡沫的增韧改性剂,并在后期混合发泡工艺中减少酸性固化剂的用量,制备了不粉化、韧性高的改性酚醛泡沫体,并考察了异氰酸酯基含量对酚醛泡沫体的表观密度、压缩强度、吸水率、阻燃性和导热性能等的影响。结果表明:随着聚氨酯预聚体用量以及异氰酸酯基含量的增加,改性酚醛泡沫体的表观密度、压缩强度增大;当异氰酸酯基含量为8.6%时,抗粉化程度最好;随着聚氨酯预聚体用量的增加,吸水率和热导率变化不大,当聚氨酯用量不超过6%时,临界氧指数仍大于40。

蓖麻油基聚氨酯预聚体改性酚醛泡沫的制备及表征(英文)

以蓖麻油（CTO）和1,6-己二异氰酸酯（HDI）为原料合成蓖麻油基聚氨酯预聚体（COPUP）,并采用COPUP对酚醛泡沫进行改性。通过FT-IR和1H NMR对COPUP结构进行了鉴定和表征,进一步采用SEM、万能试验机结合热重分析仪研究了COPUP添加量对酚醛泡沫的形态、机械性能和热稳定性的影响。结果表明：COPUP改性的酚醛泡沫泡孔均匀,但与纯酚醛泡沫相比,COPUP改性酚醛泡沫的泡孔较大,当COPUP添加量为10%时,泡沫的泡孔反而被破坏;当COPUP添加量为3%-7%时,改性酚醛泡沫与纯酚醛泡沫相比弯曲强度增加了21.05%-26.32%,比弯曲强度从5.90（kN·m）/kg增加到6.17（kN·m）/kg,高于纯酚醛泡沫4.96（kN·m）/kg;随着COPUP添加量的增加,泡沫的热稳定性略有下降。

一种高效木材防裂剂——湿固型聚氨酯预聚体

木材是一种天然的生物材料，有其固有的缺陷。开裂是木材在贮存、运输、干燥和加工过程中，最易产生而且不易控制的缺陷，给木材的保管、加工和利用带来许多不便，造成巨大损失和浪费。按照裂纹产生的部位，可分为端裂、表裂和内裂。端裂发生的几率最高，约占开裂的95％，而且端裂较其他开裂出现得早，

IPDI及MDI型聚氨酯预聚体中游离二异氰酸酯含量测定

合成了异佛尔酮二异氰酸酯(IPD I)型及二苯基甲烷二异氰酸酯(MD I)型无溶剂聚氨酯(PU)预聚体。利用高效液相色谱仪,建立了IPD I型及MD I型PU预聚体中游离二异氰酸酯单体含量的检测方法,并用在所合成PU预聚体中游离二异氰酸酯单体测定。结果表明,该方法能定量测定出IPD I型及MD I型PU预聚体中游离二异氰酸酯的含量,且具有良好的稳定性和线性,相关性系数均达到0.9999。

聚氨酯预聚体增韧酚醛泡沫的研究

本文以聚氨酯预聚体与多聚甲醛和苯酚反应合成了聚氨酯预聚体改性酚醛树脂,然后发泡制备了聚氨酯预聚体增韧酚醛泡沫。测试表明,聚氨酯预聚体能有效提高酚醛泡沫的韧性,改善酚醛泡沫的耐高温性和泡孔分布。

聚醚型聚氨酯预聚体封闭与解封反应研究

研究了苯酚与聚醚型聚氨酯预聚体的封闭反应,探讨了反应温度、反应时间、活性氢与异氰酸酯基团的摩尔比及溶剂等因素对封闭反应的影响。结果表明:最佳反应温度为60℃,反应时间为1.5～2h;当n(活泼H)/n(—NCO)大于1.5时,预聚体封闭完全;极性溶剂对封闭反应有利。通过对解封行为的研究,确定了其解封闭起始温度为110℃,解封闭速率最快时所对应的温度为220℃,解封时间为15～90min。

聚醚型聚氨酯预聚体增韧MC尼龙的研究

将聚醚型预聚体与己内酰胺单体共聚,制备单体浇铸尼龙(MC尼龙)/聚氨酯共聚物。研究了预聚体的异氰酸指数(R=—NCO/—OH)和预聚体质量分数对MC尼龙/聚氨酯共聚物的力学性能、维卡软化温度和结晶度的影响。结果表明:PPG和PTMG预聚体对MC尼龙的增韧效果较好,且PTMG预聚体在R=1.6、质量分数为10%时增韧效果最好,缺口冲击强度达到23.1kJ/m2。随聚氨酯预聚体质量分数的增加,MC尼龙的维卡软化温度逐渐下降,结晶度和熔点均降低。