聚氨酯热熔胶用预聚体的合成

以二异氰酸酯和聚醚多元醇为原料,通过定时测定—NCO的含量,确定了合适的预聚反应时间和温度,制备了聚氨酯热熔胶用预聚体。对影响预聚体合成的因素:异氰酸酯的种类、—NCO的含量、水分的含量以及预聚体的贮存稳定性等进行了探讨。结果表明,最佳预聚反应条件为80℃、2 h,—NCO含量控制在9%~10%,物料中水分质量分数低于0.05%,制备的产物性能稳定。

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。

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.

一种甲氧基封端苯基甲基硅树脂预聚体合成工艺的探究

以苯基三氯硅烷、二甲基二氯硅烷、甲醇、水为原料,水解缩合制备甲氧基封端的苯基甲基硅树脂预聚体.探究了水解和加料方式、溶剂、反应时间、温度等对反应过程及产物性能的影响,通过对预聚物组成、结构及性能的表征,确定了制备液体硅树脂预聚体的最优反应条件.

─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。

有机硅丙烯酸酯预聚体的合成及其在UV固化丙烯酸酯压敏胶中的应用

利用单端羟基硅油、异佛尔酮二异氰酸酯、丙烯酸羟乙酯制备了含有氨基甲酸酯基的有机硅丙烯酸酯预聚体。以此预聚体作为硬单体,丙烯酸异辛酯为软单体,低生物毒性2,4,6-三甲基苯甲酰基苯基膦酸乙酯(TPO-L)为光引发剂,采用紫外光(UV)固化聚合制备了吸水性、透水气性、耐水性和粘接性能优异的丙烯酸酯压敏胶。通过二正丁胺反滴定法探究了预聚体合成最佳温度、时间、催化剂用量等工艺参数。研究了光照时间、光引发剂种类及用量对压敏胶固化程度的影响,以及预聚体含量对压敏胶粘接性能、吸水性和湿气透过性的影响。研究结果表明:在有机硅丙烯酸酯预聚体合成中,第一步反应温度为40℃,第二步反应温度为50℃,反应时间都为60 min,催化剂最佳用量为0.10%(质量分数);在改性压敏胶制备中,光照120 s,光引发剂TPO-L用量为3%(质量分数),预聚体含量为20%时制备的压敏胶光固化程度较高,初粘力为21号球,180°剥离强度为5.7 N/(25 mm),持粘力超过360 h,对非极性表面PP板180°剥离强度为3.2 N/(25 mm);改性后的压敏胶吸水性、湿气透过性良好。

聚氨酯预聚体中NCO含量测定方法的优化研究

为了快速准确地测定聚氨酯预聚体中异氰酸酯基的含量,对HG/T 2409—1992《聚氨酯预聚体中异氰酸酯基含量的测定》中的测定方法进行了深入研究,改变实验过程中的溶剂用量、反应时间和指示剂,从而选出最优测试条件。结果表明,取样量根据NCO含量参考HG/T 2409而变化,异丙醇用量50 mL、甲苯和0.2 mol/L二正丁胺-甲苯溶液的用量均为10 mL、反应时间10 min、指示剂选用溴甲酚绿为最优测试条件,该方法减少了实验带来的环境污染及测试成本,提高了测试效率,且精密度较高。

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。

NDI型聚氨酯弹性体的合成及性能

采用1,5-萘二异氰酸酯(NDI)、聚己内酯(PCL)或聚四氢呋喃(PTMG)等为原料,用预聚体法合成聚氨酯弹性体,研究了多元醇种类及相对分子质量、预聚体w(—NCO)值及扩链剂对NDI型聚氨酯弹性体性能的影响。结果表明,PCL型弹性体的综合性能优于PTMG型弹性体,多元醇相对分子质量的增加有利于提高材料的拉断伸长率,预聚体w(—NCO)值的增加有利于提高弹性体的动态力学性能,适度交联可以得到综合性能较好的弹性体。

1,5-萘二异氰酸酯的反应活性及预聚体制备

基于1,5-萘二异氰酸酯(NDI)的聚氨酯预聚物仅具有限的存储稳定性,为研究其原因,采用动力学实验和量化计算研究了NDI的反应活性。从结果看,NDI的活性不高于常见芳香族异氰酸酯4,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)和2,4-甲苯二异氰酸酯(TDI),甚至低于脂肪族的1,6-六亚甲基二异氰酸酯(HDI)。结合实验数据和文献分析,发现在NDI型预聚体合成中较高反应温度(120~130℃)会导致异氰酸酯与氨基甲酸酯的支化副反应,导致预聚体存放或浇注时凝胶失效。通过在合成过程中加入抑制剂磷酸的方法可以获得稳定耐储存NDI型聚氨酯预聚体,并且随着磷酸含量的增加,预聚体的相对分子质量和黏度以及后固化得到的聚氨酯弹性体的力学性能均有所下降。

脂环族环氧有机硅预聚体的合成及光固化性能

用不同含氢量的PDMS-PHMS和4-乙烯基-1-环己烯-1,2-环氧为原料,通过简单的一步硅氢加成反应得到脂环族环氧有机硅预聚体。利用FT-IR和^(1)H-NMR对所合成的环氧基聚硅氧烷低聚物的结构进行了表征,结果表明,预聚体的成功合成。加入适量阳离子光引发剂,在紫外光照射下,环氧基聚硅氧烷预聚物发生阳离子聚合,快速固化成环氧基聚硅氧烷树脂薄膜。通过紫外透光率、热失重分析、接触角、铅笔硬度等对紫外光固化膜的性能进行了测试和表征。结果表明,水滴在涂层上表现出97°~116°的接触角,涂层的透明度超过90%。涂层在高达330.3~366.5℃仍保持稳定。结果证明制得的薄膜表面均匀透明,具有优良的耐热性、耐酸性、疏水性以及去油墨性能的涂层。

低游离TDI含量的聚氨酯预聚体制备研究

本文对影响薄膜蒸发器分离聚氨酯TDI-TMP预聚体中游离TDI的各操作条件进行了分析研究,得出了要获得TDI含量低于0.5wt%的TDI-TMP预聚体所需的较优化的操作条件。TDI-TMP预聚体在MD-S80内冷式薄膜蒸发器中分离的较优化操作条件为:初级蒸发温度为140℃,初级蒸发真空度为400 Pa,次级蒸发温度为160℃,次级蒸发真空度为40Pa,刮板转速均为180 r/min,进料温度为100℃,进料速度12.0 g/min,经两级分离后,将蒸余物与分析纯的醋酸丁酯混合,配成固含量75wt%的固化剂,其TDI含量小于0.50wt%,-NCO含量为13.0±0.2wt%。

木材/改性UF预聚体复合材料制备及性能表征

以人工林杨木为研究对象,利用改性脲醛预聚体浸渍并热压干燥处理,采用XRD,TGA,FTIR及SEM分析,对杨木改性处理前后物理化学变化进行了表征。结果表明:与杨木素材相比,改性材基本密度增加1.06倍,改性材抗弯强度提高33%,顺纹抗压强度提高74%,改性材的吸水性从104%降低到了97%;改性剂的浸渍使得木材结晶度稍微降低,从39.65%降到了36.89%;TGA分析表明改性材的耐热性提高;FTIR分析表明改性材中的羟基有很好的缔合现象,并且羰基含量减少,醚键含量增加;最后SEM谱图分析了预聚体在改性材中的分布及存在状态。

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。

用于树脂传递模塑成型的苯乙炔封端的酰亚胺预聚体制备

采用4-苯乙炔苯酐(4-PEPA)、1,3-二(3-氨基苯氧基-4′-苯酰基)苯(BABB)和4,4′-双(3-氨基苯氧基)二苯甲酮(APBP)合成了两种苯乙炔苯酐封端的聚酰亚胺预聚体PI-1和PI-2,并对预聚体的熔体黏度、稳定性、固化后树脂的热稳定性能和机械性能等进行了研究.结果表明,制备的预聚体具有较高产率(>95%);与其它PEPA封端的聚酰亚胺相比,两种预聚物在较低温度(200℃)时均具有很低的熔体黏度(1 Pa.s)和良好的熔体黏度稳定性,固化后玻璃化温度达到300℃以上,可适用于树脂传递模塑(RTM)成型制备耐高温高性能树脂基复合材料,且在成型工艺上有了很大改善;固化后的树脂具有优异的热稳定性能和良好的机械性能.

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。

基质辅助激光解吸电离质谱表征新型环状聚芳酯预聚体

应用基质辅助激光解吸电离质谱技术对新型环状聚芳酯预聚体进行了表征，从而确 定了该环状聚合物不同聚合度（ｎ＝１，２……８）的存在，获得了满意的结果。实验证明本方法 是测定环状聚合物不同聚合度快速、有效、准确的方法。

软沥青热聚合制备高含量中间相预聚体的研究

以煤系软沥青为原料,采用多管井式坩埚炉进行沥青热聚合反应.通过跟踪反应过程样品族组成及显微结构变化,探究软沥青热转化制备高含量中间相预聚体工艺及机理.实验发现,软沥青非等温热聚合过程中甲苯不溶喹啉可溶物(TI-QS)含量呈抛物线型变化,在480℃～500℃之间出现极大值20.70%～24.38%.快速升温至340℃恒温热聚合,TI-QS含量变化同样呈现抛物线型变化,10h时存在极大值达37.49%.同时观察显微结构发现,在TI-QS极值出现之前中间相微球形成及生长,TI-QS极值出现之后中间相微球融并.因此可得出,制备高含量中间相预聚体的关键在于合理选择聚合温度和反应时间,选择相对较低温度,延长热聚合时间有利于制备高含量中间相预聚体.高含量中间相预聚体具有一定的流动性,在外力或流体流动的引导作用下能够实现有序融并,这为制取高质量的针状焦等新型炭材料提供了一条新的途径.

PTMG型聚氨酯预聚体的研制

以聚四亚甲基醚二醇(PTMG)和甲苯二异氰酸酯(TDI)为原料,研究了TDI/PTMG的摩尔比和制备工艺条件,制备出了聚氨酯预聚体。结果表明,当TDI/PTMG的摩尔比为1.80～1.85,且在将PTMG分批加入TDI中的制备工艺条件下可制得相对分子质量分布窄、游离TDI质量分数低、黏度小、稳定性及可操作性能好的聚氨酯预聚体。