热塑性聚氨酯弹性体黏合剂的加工流变性能研究

利用转矩流变仪研究了不同硬段质量分数的热塑性聚氨酯弹性体黏合剂在不同加工条件下的流变性能,表征了加工后热塑性聚氨酯弹性体黏合剂的力学性能.实验结果表明,加工工艺对热塑性聚氨酯弹性体黏合剂的流变性能有显著影响,其平衡转矩随着加工温度和转速的提高呈下降趋势.加工工艺对热塑性聚氨酯弹性体黏合剂的力学性能也有一定的影响,加工温度和转速的提高使其拉伸强度降低,而延伸率则随着加工温度的提高有所增加.     

热塑性共聚醚聚氨酯和聚氨酯脲的结构与性质

基于不同相对分子质量的环氧乙烷－四氢呋喃共聚醚、二苯甲烷二异氰酸酯／异佛尔酮二异氨酸酯和扩链剂１，４－丁二醇／乙二胺等合成了一系列热塑性聚氨酯和聚氨酯脲弹性体，采用差示扫描量热、Ｘ－ｒａｙ衍射和１３Ｃ核磁共振等对其结构和性质等进行了研究．获得了各类弹性体的相分离与软段相Ｔｇ的关系，确定并指出了异佛尔酮二异氰酸酯形成的热塑性聚氨酯和聚氨酯脲为完全无定性结构．     

应用原子力显微镜研究热塑性聚氨酯的微相分离

用一步法在密炼机中合成了热塑性聚氨酯(TPU)。在原子力显微镜(AFM)下观察其微相分离情况。结果表明，TPU具有明显的微相分离现象，其软硬段形成了长程有序，具有规则周期的微区结构，交替排列分布。利用AFM中的相图可以准确判断TPU中的两相归属，不受其他因素的干扰。TPU中的两相结构随硬段含量的增加而变化，由硬段为分散相转变为软硬段双连续相结构，继而转变成为硬段为连续相结构。对TPU在一定热处理温度下发生的性能变化作了原子力显微镜观察，发现在一定的热处理温度下，TPU的微相分离程度发生了变化。     

示差扫描量热法研究水性聚氨酯的微相分离

合成了一系列水性聚氨酯，考察了软段组成、二羟甲基丙酸(DMPA)含量及不同NCO／OH比值对产物微相分离的影响。实验结果表明：聚醚型水性聚氨酯的微相分离程度高于聚酯型水性聚氨酯。提高DMPA用量，软段玻璃化温度移向低温区，说明体系的微相分离程度加大。随着NCO／OH比值的增大，软段玻璃化温度也移向低温，软硬段的微相分离程度增大。     

增塑剂对聚氨酯弹性体结构与性能的影响

实验采用示差扫描量热仪（DSC）、热重分析仪（TGA）、万能材料试验机等手段,研究增塑剂对聚氨酯弹性体结构与性能的影响。研究结果表明,极性增塑剂y-丁内酯（GBL）对微相分离具有较好的促进作用,非极性增塑剂己二酸二辛酯（DOA）对微相分离的促进作用较为微弱;GBL和DOA的加入均能提高聚氨酯材料的耐热性能;GBL和DOA的加入均能降低聚氨酯材料的硬度,其中GBL不降低材料的拉伸强度和撕裂强度,DOA严重损伤材料的拉伸强度和撕裂强度。     

嵌段聚氨酯脲的氢键与形态研究——硬段含量的影响

合成了不同硬段含量的聚醚型嵌段聚氨酯脲弹性体。借助ＩＲ研究了氢键分布随硬段浓度的变化，利用ＳＥＭ、ＴＥＭ直观地展示了微区特性。研究表明，氢键主要在硬段间形成。随硬段含量的提高，硬段的内聚力指数提高，硬段微区形态由无序向有序发展，相分离程度不断完善。     

热塑性聚氨酯弹性材料的研究

本文论述了合成热塑性聚氨酯的原理和方法,同时讨论了热塑性聚氨酯的性能及其影响因素。并指出了这种聚合物是具有热塑加工性能的新型弹性体,具有广阔的应用前景。     

聚氨酯／4A分子筛复合材料的制备及表征

采用预聚法制备了聚酯类聚氨酯/4A分子筛复合材料,考察了分子筛质量分数和交联系数对聚氨酯弹性体力学性能、耐溶剂性能的影响.结果表明, 4A分子筛的加入量(以质量计)为7%时,聚氨酯弹性体的力学性能提高明显.红外分析表明,4A分子筛的表面与聚酯多元醇链之间具有较强的作用,由DMA分析可知,与纯PU相比,PU/4A复合材料具有更好的微相分离及动态力学性能.     

NDI型聚氨酯弹性体的氢键研究

采用预聚物法合成了以聚四氢呋喃醚二醇(PTMG)、聚氧化丙烯二醇(PPG)、1, 5-萘二异氰酸酯(NDI)、1,4-丁二醇(BDO)、三羟甲基丙烷(TMP)等为主要原料的双组分浇注型聚氨酯弹性体。通过红外分析、差示扫描量热分析,对NDI型聚氨酯弹性体中存在的氢键进行了深入研究。结果表明,NDI型聚氨酯弹性体的亚氨基(N—H)完全氢键化,羰基(C＝O)氢键化程度高,微相分离严重;随着预聚物中异氰酸根含量的增加,硬段微区氢键化程度逐渐提高,其中有序氢键化程度逐渐升高,而无序氢键化程度随之下降;PTMG2000-NDI系聚氨酯弹性体的软段容易产生结晶,而DL2000-NDI系聚氨酯弹性体和PTMG1000-NDI系聚氨酯弹性体的软段无结晶行为;低聚物多元醇的种类及其分子量也是聚氨酯弹性体的氢键的重要影响因素。     

嵌段聚氨酯脲的形态与性能——软链段结构和分子量的影响

合成了不同软链段长度的聚醚型、聚酯型嵌段聚氨酯脲弹性体,以及聚醚-聚酯软链段聚氨酯脲弹性体(PUU)。借助SEM、DSC以及拉伸试验机分析其结构、形态对力学性能的影响。研究表明,相分离程度随软链段分子量的提高而提高。在软链段分子量相同时,聚醚为基础的PUU的相分离程度较聚酯为基础的PUU高。以聚醚-聚酯为软链段的PUU呈现了聚醚型和聚酯型PUU的各自形态,有较大的相区尺寸和较明显的相界面。力学性能数据证实了形态研究的结果。     

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取氨酯弹性体（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45％－50％,聚合物的综合性能达到最优。     

聚氨酯硬段堆叠结构的再发现：类结晶行为

利用傅里叶变换红外技术（FT-IR）首先阐明了本文工作中的聚氨酯氢键缔合程度或微相分离程度与热历史无关,只与样品所处温度有关。其次,利用差示扫描量热法（DSC）探究了升降温过程中出现的热效应,发现热效应所对应的硬段缔合结构与聚合物结晶行为非常相似,例如有缔合核存在下的快速生长、硬段较多时的快速生长、等温退火后生成特定的缔合结构等。综合以上实验结果可以发现,这些缔合结构的行为非常类似于高分子晶体。但与传统观点不同的是,微相分离与这些潜在的类结晶行为是两个独立的过程。     

硅橡胶基磁流变弹性体的制备及其力学性能测试

采用硅橡胶和羰基铁粉制备了有场和无场作用下的磁流变弹性体材料,并对其微观组织和力学性能进行了研究.结果表明,无论是有场制备还是无场制备的磁流变弹性体,在施加外磁场后,其承载能力和刚度都有所提高,但有场制备弹性体的可调范围要大于无场制备的弹性体,其综合性能要优于无场制备的弹性体.     

蝌蚪型嵌段共聚物的耗散粒子动力学模拟

利用耗散粒子动力学模拟方法研究了二维蝌蚪型嵌段共聚物的微观相分离,得到了相形貌与蝌蚪型嵌段共聚物尺寸的依赖关系．通过计算结构因子,对相图的结构进行了分析．模拟结果揭示了本体中影响蝌蚪型嵌段共聚物微观相分离的主要因素．     

TPU/EPDM共混体系结构与性能的研究

通过熔融共混的方法制备了TPU/EPDM共混物，并分别进行流变、DSC、IR及力学性能测试。结果表明：该共混体系的相容性较差，EPDM对TPU的微相分离结构没有明显影响；在一定的添加量范围内，EPDM的加入明显提高了共混体系的力学性能。     

嵌段聚酯脲氨酯弹性体的结晶形态

用宽角X-ray衍射(WAXD)研究了嵌段聚酯脲氨酯(PUU)弹性体在不同退火条件下的结晶行为,用扫描电子显微镜(SEM)研究了这些材料断面上的结晶形态。结果表明:PUU中存在着软、硬段结晶,软段结晶对退火温度较敏感,升高退火温度可以增加软段结晶,改善软、硬段两相分离的程度。从SEM照片上看到;在PUU的断面上存在着球晶、棒晶和无定形的连续相,晶体的尺寸和分布依赖于硬段含量和软段分子量的变化。我们认为晶相和硬段无定形相起着物理交联作用,使材料表现出橡胶状的弹性性质。     

特种共混型热塑弹性体(S-TPV)——Ⅱ.CPE及CSM与PA共混体系的组成对性能的影响

以CPE,CSM弹性体和PA树脂为原料,采用动态硫化法制备了耐热油、耐溶剂、耐热氧老化等性能的新型共混热塑弹性体。考察了PA含量、交联体系、补强剂、胶相交联程度和返炼次数等对共混物性能的影响。并对CPE/PA与CSM/PA的综合性能进行了比较。结果表明:胶相交联程度对材料性能有重要影响。在CPE中DCP交联体系较NA-22为优,一定最的多功能团助剂TAIC在本体系中起着明显活化改性作用。返炼特性表明,共混物的相转变在R/P为90/10～80/20之间,综合性能CPE/PA较CSM/PA为优。     

硬段含量对嵌段聚脲结构与性能的影响

以端氨基聚醚、异佛尔酮二异氰酸酯(IPD I)、二乙基甲苯二胺(DETDA)为主要原料,制备了一组硬段含量不同的IPD I基聚脲。通过FT-IR、DSC、SEM以及拉伸等测试手段,研究了硬段含量对聚脲羰基氢键化程度、微观结构及其力学性能的影响。结果表明:随着硬段含量的增加,脲羰基氢键化程度增加;软段相的微相分离率降低,硬段有序程度增大。硬段含量为35%时材料的力学性能较佳。     

苯乙烯-丁二烯-甲基丙烯酸甲酯三嵌段共聚物的阴离子聚合及其表征

以正丁基锂为引发剂, 1 ,1-二苯基乙烯为戴帽剂, 2-(2-甲氧基乙氧基)乙氧基锂为络合剂, 在环己烷、四氢呋喃混合溶剂中, 采用阴离子聚合法, 于－70℃～－40℃合成了非极性-极性的三嵌段共聚物聚苯乙烯-聚丁二烯-聚甲基丙烯酸甲酯(S-B-MMA) ,并借用GPC、¹H-NMR、DSC、TEM、IR等仪器对共聚物进行了表征。结果表明, 所得产物具备较窄的分子量分布 (Mw/Mn<1.3) 及微观相分离结构。