提高聚氨酯材料耐热性能的研究

简述了提高聚氨酯(PU)材料耐热性能的常用方法,包括引入有机杂环、选择耐热聚合物多元醇、引入金属离子、共混和形成互穿聚合物网络(IPN)结构的改性及研究进展,并对耐热PU材料的发展趋势作了展望。

悬浮聚合法制备PGMA-MMA-EGDMA共聚物交联微球

以甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)为主单体、甲基丙烯酸甲酯(MMA)为共单体、乙二醇二甲基丙烯酸酯(EGDMA)为交联剂、聚乙烯醇(PVA)为分散剂,采用悬浮聚合法制备了三元共聚交联微球GMA-MMA-EGDMA,采用FT-IR和SEM对其化学结构和微球进行了表征,考察了分散剂用量、搅拌速度、油/水相比、交联剂用量、NaCl用量对交联微球的成球性能及粒度的影响规律.结果表明,分散剂用量、搅拌速度与油/水相比是影响交联微球制备的主要因素,当分散剂用量<1%、搅拌速度<250r/min、油/水相比>1:4(φ)时,共聚合体系中均不能成球.在水相中加入电解质NaCl有助于成球,交联微球的粒径随NaCl用量增大而减小.控制悬浮聚合的反应条件可以制备出球形度好、粒径在100～400μm范围内可控的交联微球GMA-MMA-EGDMA.

静电纺丝制备CMCAB超疏水纤维材料

以环境友好的纤维素衍生物羧甲基纤维素醋酸丁酸酯(CMCAB)为原料,采用静电纺丝技术构筑仿生粗糙疏水表面,成功制备了CMCAB超疏水纤维材料(接触角155°)。采用SEM研究了不同溶剂体系下纤维的直径和表面形貌,质量比为8∶2的二氯甲烷和乙醇混合溶剂制备的纤维表面粗糙。通过原子力显微镜测试,材料表面凹凸起伏,具有类似荷叶的微结构。测定材料的接触角,发现纤维的直径和粗糙度是影响疏水性的关键。在此基础上,为提高材料的疏水性,研究了溶液浓度和电压对纤维平均直径的影响规律,优化了制备CMCAB超疏水材料的纺丝工艺。

反相悬浮聚合法制备HEMA/NVP/MBA三元聚合物交联微球

采用反相悬浮聚合法合成了N-乙烯基吡咯烷酮（NVP）、甲基丙烯酸β-羟乙酯（HEMA）及N,N＇-亚甲基双丙烯酰胺（MBA）三元共聚微球（HEMA／NVP／MBA）；考察了分散剂种类与用量、搅拌速度、油水两相比例、交联剂用量等因素对成球性能及微球粒径的影响规律；采用红外光谱（FTIR）表征了微球的化学结构；使用扫描电子显微镜（SEM）观察了微球的形貌。研究结果表明，采用反相悬浮聚合法并控制反应条件可以制备出球形度良好、粒径在100～250μm范围内可控的HEMA／NVP／MBA三元交联微球。适宜的分散剂为Span-60，搅拌速度须〉200r／min、油水两相比V（石蜡）：V（水相）〉2：1。在以上条件下，改变分散剂用量和交联剂用量可得到不同粒径的微球。

紫外光直接引发AM反相微乳液聚合及其机理

将直接光引发的低温、高纯度特性和微乳液聚合的低黏度、快速反应相结合,研究了丙烯酰胺、乳化剂、水和环己烷体系的微乳液聚合。在低温下(24℃-30℃)且不使用引发剂,采用紫外光直接引发了聚合反应并得到纳米微胶乳。通过研究反相微乳液聚合,得到光强IUV、单体浓度[M]、乳化剂浓度[E]、温度T对聚合反应的影响规律,聚合速率Rp随IUV、[M]和T的增大而变快,随[E]的增加变慢;产物特性粘数[η]随[M]的增加变大,随IUV、[E]和T的增大变小。并得到动力学方程式:Rp∝[IUV]0.4972[M]1.5048[E]-0.5731及表观活化能Ea=12.98kJ/mol。根据得到的动力学数据和实验结果探讨了聚合反应机理。

双油相悬浮聚合法制备MBA/AM/GMA交联微球的研究

采用双油相（甲醇／石油醚）悬浮聚合法成功制备出粒径在150—400μm的甲基丙烯酸缩水甘油酯（GMA）与丙烯酰胺（AM）共聚交联微球。考察了搅拌速度、两油相比例、分散剂（Span-80）用量及分散相组成等因素对微球粒径的影响规律；使用红外光谱表征了微球的化学结构。结果表明，搅拌速度、分散剂用量与分散相的组成对MBA／AM／GMA交联微球的粒径都有影响，其中最主要的影响因素是搅拌速度及两油相比例。制备粒径约为200μm的交联微球，适宜的条件为：搅拌速度400rpm，两油相比例甲醇/石油醚=1：4（V／V）。分散剂用量为1．25％。

PVC/RRPU复合材料的制备及性能研究

以四乙烯五胺/二乙二醇(TEPA/DEG)为解交联剂,采用力化学法使废弃的硬质聚氨酯泡沫解交联,得到可再生的聚氨酯粉末(RRPU),利用GPC测试了RRPU分子质量。采用熔融共混法制备了PVC/RRPU复合材料,研究了RRPU的含量、增塑剂含量对PVC/RRPU复合材料力学性能的影响,并利用SEM观察了复合材料断面形态。研究表明:废弃的硬质聚氨酯泡沫解交联为较小分子量的聚合物,且其分子量分布较窄。当RRPU的含量为70%,DOP的含量为复合材料的15%时,PVC/RRPU复合材料具有较好的力学性能,复合材料断面中相界面模糊,两相黏结作用较好。