PU/VER IPN材料阻尼性能的研究

采用DMA法研究了热力学、动力学因素及组成比对聚氨酯/乙烯基酯树脂互穿聚合物网络(PU/VER IPN)材料阻尼性能的影响。研究发现:引入丙烯酸酯类单体为VER共聚单体,改善了常规以苯乙烯(St)为共聚单体的PU/VER(St)IPN材料的阻尼性能,含较长酯基的体系具有更优的阻尼性能;通过调整两网络的相对聚合速率及组成比,可使材料出现宽温域阻尼,合成的组成比为80/20、70/30及60/40的IPN材料,在至少近80℃的温域,阻尼因子(tanδ)>0.3。进一步通过TEM检测分析了IPN材料微观结构与阻尼性能的关系。

宽温域高阻尼互穿聚合物网络材料的结构与性能

以环氧丙烯酸酯和甲基丙烯酸丁酯 (二者质量比为 2 /1 )混合物为乙烯基酯树脂 (VER) ,1 ,4 丁二醇为扩链剂 ,采用“同步互穿”工艺 ,室温下与聚氨酯 (PU)预聚物固化制备了低温至室温区阻尼温域近 70℃、损耗因子 (tanδ)大于 0 4的PU/VER互穿聚合物网络 (IPN)。结果表明 ,当PU/VER(质量比 ,下同 )为 70 /3 0时 ,IPN的tanδ大于 0 7的阻尼温域近 40℃。采用傅里叶变换红外光谱仪及原子力显微镜考察了试样的连续相构成及微观结构表明 ,形成的双相连续“同步互穿”体系的相畴尺寸在纳米级范围 ,组成比为 70 /3 0的IPN较 5 0 /5 0者相容性好。力学性能测试结果表明 ,随VER用量的增加 ,试样具有由弹性到脆性的形变规律。

聚氨酯/乙烯基酯树脂互穿聚合物网络阻尼性能的研究

采用二步法制备了聚氨酯 /乙烯基酯树脂互穿聚合物网络 ,动态力学分析法研究了IPN的阻尼性能。结果表明 ,聚氨酯 /乙烯基酯树脂互穿聚合物网络出现宽温度阻尼范围。当聚氨酯 /乙烯基酯树脂 =40 /60时 ,材料的宽温度范围的阻尼性能最好。在体系中引入柔性链可改善低温阻尼性能 ,而引入刚性链则降低阻尼值、提高阻尼温度、阻尼温度范围变窄。在体系中引入大侧基能显著提高聚氨酯 /乙烯基酯树脂互穿聚合物网络的阻尼性能 ,提高交联密度会使阻尼性能大大降低。

聚醚型聚氨酯/乙烯基酯树脂互穿聚合物网络结构的研究

以聚氨酯（ＰＵ）为组分Ⅰ、乙烯基酯树脂（ＶＥＲ）为组分Ⅱ，采用二步法制备了聚氨酯／乙烯基酯树脂互穿聚合物网络（ＰＵ／ＶＥＲ－ＩＰＮ），采用透射电镜（ＴＥＭ）和原子力显微镜观察了ＰＵ／ＶＥＲ－ＩＰＮ的微观形态，用调制ＤＳＣ（Ｍ－ＤＳＣＴＭ ）、动态力学分析方法（ＤＭＡ）研究了ＩＰＮ 的玻璃化转变行为及动态力学性能。结果表明，ＰＵ 网络与ＶＥＲ网络形成了多相微区结构，在界面处互穿和缠结，形成类似胞状的结构，ＰＵ 相为胞壁，ＶＥＲ为胞体。在ＰＵ 和ＶＥＲ之间，次级作用明显加强，出现氢键吸收峰，并且出现宽温度阻尼范围。当ＰＵ／ＶＥＲ＝ ４０／６０ 时。

有机杂化聚氨酯/乙烯基树脂材料阻尼性能的研究

在聚氨酯(PU)/乙烯基树脂(VER)互穿网络聚合物中掺杂受阻胺(DZ)制备了有机杂化PU/VER复合材料。利用差示扫描量热分析(DSC)、X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)及动态力学热分析仪(DMA)对该复合材料的结构和阻尼性能进行了研究。结果表明,纯净DZ为晶态,但在复合材料中DZ具有晶态、与聚合物基质形成氢键、无序聚集态等多种形态,DZ的加入提高了该复合材料的阻尼性能。

聚氨酯改性环氧丙烯酸酯灌浆材料的制备

通过聚氨酯预聚体和环氧丙烯酸酯反应,制备了一种改性环氧丙烯酸酯灌浆材料。通过比较聚氨酯预聚体和环氧丙烯酸酯的质量比和固化物性能的关系,确定了聚氨酯预聚体和环氧丙烯酸酯的质量比为2∶3时,综合性能较好。利用正交实验探索组分中稀释单体比、引发剂和促进剂的用量等因素对材料性能的影响,得到最优用量。改性后的灌浆材料,不仅性能良好,而且可以在低温(-15℃)下固化。

聚氨酯/丙烯酸酯类树脂互穿网络的结构形态与力学性能研究——网络间化学键的影响

通过示差扫描量热计、扫描电镜与广角Ｘ光衍射仪研究了由碳化二亚胺改性二苯基甲烷二异氰酸酯合成的聚氨酯（ＰＵ）与丙烯酸酯类树脂（ＶＥＲ）形成的同步互穿网络（ＳＩＮ）的结构、形态与力学性能，发现网络间的化学键对其影响极大．网络间没有化学键连接的ＰＵ／ＶＥＲＳＩＮｓ是一个热力学不相容体系，存在显著的相分离形态，后者同时与两个网络的形成速率与工程因素有关；对于网络间有化学键连接的ＰＵ／ＶＥＲＳＩＮｓ，两个网络间存在一定的相容性与互穿程度，故较显著地提高ＳＩＮ的力学性能．

聚氨酯/乙烯基酯树脂互穿聚合物网络泡沫性能研究

研究了两种不同固化体系对乙烯基酯树脂(VER)的固化和对聚氨酯(PU)网络的匹配,以及单体结构和配比对PU/VERIPN硬质泡沫塑料力学性能和阻尼性能的影响规律。确定了过氧化二苯甲酰和N,N-二甲基苯胺合用的固化剂体系。实验表明,增加IPN中PU网络的高羟值聚醚(N303)的添加量,PU/VERIPN泡沫材料的压缩强度和压缩模量增大,冲击强度下降。S组的泡沫塑料的VER和PU具有较好的相容性,其Tanδ曲线出现一个很宽的阻尼平台,表现出较好的低温阻尼性能。

RIM聚氨酯／乙烯基酯树脂互穿聚合物网络的形态及力学性能研究

研究了适用于反应注射成型（ＲＩＭ）过程的含聚氧化丙烯三元醇软段的聚氨酯（ＰＵ）与乙烯基酯树酯（ＶＥＲ）形成的互穿聚合物网络（ＩＰＮ）的形态与力学性能，发现ＶＥＲ与ＰＵ网络能较好地互穿，但由两种异氰酸酯（甲苯二异氰酸酯，ＴＤＩ；碳二亚胺改性二苯基甲烷二异氰酸酯，ＭＤＩ）在接近室温条件下形成的ＩＰＮ的形态与力学性能，与这两个网络在各自放热条件下形成的ＩＰＮ有较大差异。这与由前者形成的材料形态中存在明显的ＰＵ硬段远程有序结构有关。该材料的力学性能研究在明，刚性的ＶＥＲ网络或弹性的ＰＵ网络对两种由不同异氰酸酯形成的ＩＰＮ材料均有较明显的增强效果或增韧效果。

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。

聚氨酯/乙烯基酯树脂复合弹性体的阻尼性能研究

采用预聚体法合成了一系列聚氨酯 /乙烯基酯树脂复合弹性体 ,并用动态力学分析法研究了组成、异氰酸酯指数及是否计量 VER中的仲羟基等对复合弹性体的阻尼性能的影响。结果表明 ,当 PU/VER的质量比例为 60 /40 ,且异氰酸酯指数接近 1时 ,材料的阻尼性能最好 ;不计量 VER中的仲羟基时 ,所合成的 PU/VER表现为两个玻璃化转变温度。此外 ,用 VER直接作为 PU的交联剂 ,二者共聚所形成的的 PU/VER的阻尼温域可达 10 0℃以上 。

反应注射成型聚氨酯互穿聚合物网络研究——刚性网络对于体系形态及性能的影响

用微型反应注射成型机制备了以聚氨酯(PU)为弹性相的两类同步互穿聚合物网络(SIN),其刚性相分别采用保留仲羟基的乙烯基酯树脂(VERH)以及封闭仲羟基的乙烯基酯树脂(VERA)。用傅里叶变换红外光谱在线跟踪了这类互穿网络的生成过程,发现刚性网络抑制了PU网络中硬段有序结构的形成,两个网络间有一定程度的互穿,而两个网络间的化学键作用进一步削弱氢键强度。自旋—自旋弛豫时间的测定进一步表明网络间存在一定的互穿以及刚性相对于PU硬段结晶的抑制作用。材料的力学性能与其SIN的形态有关。VERA网络对PU表现出明显的增强作用,而由VERH网络形成的SIN则由于体系相分离进程受到严重阻碍而使材料性能恶化。

网络间的化学键效应对聚氨酯/乙烯基酯树脂IPN形态与力学性能的影响

本文通过环氧树脂（Ｅ—５１）与甲基丙烯酸合成了大分子链中含有羟基或羟基被封闭的乙烯基酯树脂（分别称为ＶＥＲＨ与ＶＥＲＡ），并用它们与聚氨酯（ＰＵ）合成了不同组成的ＰＵ／ＶＥＲ互穿网络（ＩＰＮ），用扫描电子显微镜考察了这些ＩＰＮ材料的形态，发现网络间的化学键对ＩＰＮ的形态有很大影响，它们抑制了两个网络间的分相以及ＰＵ硬段局部有序结构的形成。对这些材料的力学性能进行了测定，结果表明网络间的化学键能较大幅度地提高材料的力学性能。

聚氨酯／乙烯基酯树脂互穿聚合物网络的力学性能研究

研究了适用于反应注射成型的乙烯基酯树脂（ＶＥＲ）与聚氨酯（ＰＵ）形成互穿聚合物网络（ＩＰＶ）时，ＶＥＲ中的羟基与异氰酸酯的反应对材料力学性能的影响。实验结果表明，若异氰酸酯的化学计量忽略ＶＥＲ中的羟基，则对所合成的ＰＵ／ＶＥＲＩＰＮ而言，ＰＵ对ＶＥＲ的增韧效果较差；若异氰酸酯的用量考虑ＶＥＲ中的羟基含量，则用碳化二亚胺改性二苯基甲烷二异氰酸合成的ＰＵ／ＶＥＲ（组成比５０／５０）ＩＰＮ的拉伸或冲击强度分别比纯ｐｕ或纯ＶＥＲ网络要高得多，可获得兼具刚性与韧性的材料。在这类ＩＰＮ中添加少量聚醚接枝的ＶＥＲ，可有效地提高材料的拉伸强度。

乙醇在聚氨酯/乙烯基酯树脂互穿网络中的吸收动力学及传递分析

采用石英弹簧称重法测定了乙醇在几种聚氨酯(PU)/乙烯基酯树脂互穿网络(IPN)中的吸收动力学数据, 用蠕变传递模型对实验数据进行关联, 并对IPN的微观结构进行了分析。结果表明: 乙醇在PU/含仲羟基的乙烯基酯树脂(CBIPN)膜和PU/正丁醇接枝乙烯基酯树脂(HBIPN)膜中的D远大于在PU膜和PU/不含仲羟基的乙烯基酯树脂(PIPN)膜中的D, 关联得到的CBIPN和HBIPN膜的杨氏模数也远大于纯PU和PIPN膜,与其它实验结果相吻合, 说明在网络间引入化学键或氢键作用能有效地改善聚氨酯/乙烯基酯树脂互穿网络的相容性, 从而提高材料的力学性能。

反应注射成型聚氨酯互穿聚合物网络的进展

本文将介绍有关反应注射成型聚氨酯同步互穿聚合物网络（ＲＩＭＳＩＮ）方面的研究工作。综合文献报道和我们研究所的实验工作，重点描述以不饱和聚酯树脂或乙烯基酯树脂为刚性相的聚氨酯互穿聚合物网络，讨论了它们的生成反应动力学及其形态结构发展进程，并与样品力学性能相关联。

聚氨酯/乙烯基酯梯次化IPNs的制备及力学性能研究

采用同步法,制备弹性聚氨酯(PU)与乙烯基酯树脂(VER)为体系的一系列梯次化互穿聚合物网络(IPNs)材料,对梯次化IPNs体系网络间的互穿缠结作用,进行多角度力学性能探讨。结果表明,梯次化效应使IPNs材料的力学性能得到明显改善。

聚氨酯/乙烯基树脂互穿聚合物网络的研究进展

综述了聚氨酯/乙烯基树脂互穿聚合物网络(PU/VER IPNs)中两组分的聚合机理;重点讨论了分步IPNs、同步IPNs和胶乳IPNs的制备方法及其研究进展;介绍了PU/VER IPNs合成动力学的研究方法,包括化学滴定法、差示扫描量热法和傅立叶变换红外光谱法。

改性VER的制备及其对PU/VERIPN的性能影响

采用不同的方法对乙烯基酯树脂(VER)中环氧丙烯酸酯(AAEP)进行羟基封闭,制备改性VER。采用红外光谱(IR)方法研究了封羟基试剂(乙酸酐、乙酰氯)、反应温度、投料比对AAEP中仲羟基的封闭效果,确定了最佳的工艺条件。采用未封羟基的VER(VER为质量比为2∶1的AAEP和甲基丙烯酸丁酯混合液)、封羟基的VER分别与自制PU在室温下同步互穿制备了PU/VER IPN和PU改/性VER IPN材料,并将改性前后IPN材料进行力学及动态热力学性能的比较,结果表明:由于改性VER中AAEP的仲羟基被封闭,PU和VER两网络间不存在化学交联,使IPN材料的拉伸强度比改性前降低,而断裂伸长率明显增加,拓宽了IPN的有效阻尼温域,提高了IPN材料的阻尼性能。

以乙烯基酯树脂为多元醇制备聚氨酯硬质泡沫塑料的研究

研究了用乙烯基酯树脂 (VER)直接代替通常的聚醚或聚酯型多元醇制备聚氨酯 (PU)硬质泡沫塑料的可能性。实验结果表明 ,发泡配方中促进氨酯化反应的催化剂N ,N -二甲基环己胺能与BPO复合形成室温引发体系 ,加速VER的共聚合反应 ,影响了PU硬质泡沫塑料形成过程中的发泡与凝胶反应 ,导致泡孔骨架基材的交联密度较低 ,泡孔结构不规整 ,并显示出较差的物理性能。以AIBN为引发剂时 ,反应初期主要进行氨酯化反应 ;仅当体系温度较高时才引起VER的自由基共聚反应 ,后者在聚氨酯泡沫骨架已初步形成的条件下进行 ,因而材料的泡孔结构较为均匀和规整。上述泡孔结构和基材交联密度上的差异导致两种材料具有不同的物理性能。