纳米TiO2-聚氨酯复合制备研究

采用纳米TiO2直接加入及预聚体分散法,制备了稳定的纳米TiO2-聚氨酯复合乳液.考察了纳米TiO2改性、加入方式、用量、不同R(n-NCO/n-OH)值等影响因素,发现通过硅烷偶联剂(KH-570)、二甲苯改性的纳米TiO2沉降性有较大改善,分散在介质中呈良好乳液状;反应初直接加入TiO2合成的纳米TiO2-聚氨酯在手感上优于其它加入方式,力学强度较高;当R值为3.5时、纳米TiO2加入量控制在0.5%以内获得的纳米TiO2-聚氨酯杂化材料性能优良,铅笔硬度大于2H,耐冲击强度大于80 cm,粒子平均粒径在100 nm以内.     

HTPB/TDI/MCDEA型聚氨酯弹性体的研制

以端羟基聚丁二烯(HTPB)、甲苯二异氰酸酯(TDI)为主要原料合成预聚体,以4,4’-亚甲基双(3-氯-2,6-二乙基苯胺)为扩链剂,通过浇铸成型制备聚氨酯弹性体。实验采用电子万能试验机和邵氏A硬度计对聚氨酯弹性体的力学性能进行了测试,结果表明:当预聚体NCO含量为4.13%、NH2/NCO摩尔比为0.90时,聚氨酯弹性体的综合力学性能最佳;后硫化时间、环境湿度对聚氨酯弹性体的力学性能均有一定影响,使用新型扩链剂4,4’-亚甲基双(3-氯-2,6-二乙基苯胺)制得的聚氨酯弹性体的力学性能普遍好于扩链剂MOCA。     

纳米TiO_2改性聚氨酯弹性体的制备及性质

以溶胶凝胶法制备纳米TiO2并对其表面改性,采用预聚法合成聚氨酯(PU)/TiO2复合材料。经X射线衍射仪(XRD)和扫描电镜(SEM)分析TiO2的晶体结构及表面形貌,表明所制备的TiO2为锐钛矿型结构,粒径均匀在13 nm左右。对添加纳米TiO2的聚氨酯材料的力学和耐热性能进行检测和表征,结果表明:TiO2在聚氨酯基体中均匀分布,PU/TiO2复合材料的拉伸强度、断裂伸长率、邵氏硬度等较单一聚氨酯弹性体分别提高40.3%、54.2%及11.6%,复合材料的维卡软化温度较基体提高12℃。     

TiO2-SiO2纳米复合颗粒改性形状记忆聚氨酯

利用分子量为3 000的聚己内酯二元醇作为软段,二苯基甲烷二异氰酸酯作为硬段用预聚体法合成了形状记忆聚氨酯,在合成过程中原位加入经KH550表面处理后的TiO2-SiO2纳米复合颗粒,制备了新型形状记忆聚氨酯/TiO2-Si2纳米复合颗粒复合材料.采用傅里叶变换红外光谱、差示扫描量热、力学性能测试、扫描电镜、形状回复测试、循环形变记忆分析及偏光显微镜考察了改性形状记忆聚氨酯样品的力学性能和形状回复性能.研究结果表明:复合材料拉伸强度较纯SMPU提升90%,形状固定率Rs在90%左右,形状回复率Rf保持在94%以上,纳米颗粒的加入可以降低循环形变后损失的形状回复率.     

室温固化高强度聚氨酯弹性体的研究

研究了室温固化聚氨酯弹性体的合成工艺,探讨了多元醇低聚物、分子量、异氰酸根含量和扩链系数对聚氨酯弹性体力学性能的影响.使用聚酯多元醇CMA-24和TDI100合成聚氨酯预聚体,异氰酸根(NCO)含量为3.6%,扩链系数为0.97时,可以得到拉伸强度为38MPa,断裂伸长率为480%的聚氨酯弹性体.     

酰亚胺改性聚氨酯的合成和表征

以4,4′-二氨基二苯砜、偏苯三酸酐和过量1,4-丁二醇为原料合成了一种含有酰亚胺基团的二醇,并以此二醇为扩链剂,用预聚体法合成了一种酰亚胺改性的聚氨酯弹性体.利用红外光谱、差示扫描量热分析、热失重及动态热机械分析等方法进行了表征.结果表明,酰亚胺改性的聚氨酯弹性体有较高的耐热性和力学性能.     

免充气轮胎用聚氨酯弹性体的合成及性能

以聚己内酯(PCL)为软段,二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI-100)和1,4-丁二醇(BDO)为硬段,通过分子结构设计制备具有优良动态力学性能和低温性能的浇注型聚氨酯弹性体,并将聚氨酯弹性体用于制备免充气轮胎。研究了预聚体NCO(异氰酸酯基)质量分数和软段分子量对弹性体动态力学性能和低温性能的影响。结果表明：当预聚体NCO质量分数为6.0%,分子量1 000和2 000的PCL质量比为15∶10时,合成的聚氨酯弹性体综合性能最佳,此弹性体的玻璃化转变温度为-13.25℃,常温下硬度为85.0 A,拉伸强度为49.21±2.39 MPa,断裂伸长率为(679.26±17.16)%,循环拉伸弹力恢复率为89.96%;动态力学分析结果显示此弹性体的储能模量为17.5 MPa,损耗因子tanδ仅为0.167(25℃)。将该配方制备的弹性体用于制备免充气轮胎,所制备的免充气轮胎通过了轮胎耐久性测试,满足技术要求。     

聚氨酯/纳米碳酸钙弹性体的制备与力学性能研究

采用一步法以PTMEG，BDO，TEA，TDI为原料，选用n—CaCO3合成了PU／n—CaCO3弹性体，并考察了BDO，TEA，NCO／OH，n—CaCO3的含量对聚氨酯弹性体力学性能的影响。结果表明，纳米碳酸钙对聚氨酯弹性体的力学性能有一定提高。粒度分析与SEM测试表明，纳米粒子在本研究体系中的分散程度不理想。     

自乳化水性聚氨酯涂层剂的自交联行为

本文采用聚醚二醇—异氰酸酯预聚体与二乙烯三胺,环氧氯丙烷伸链的方法,制备稳定的自交联自乳化聚氯酯水分散液。运用定量分析法对预聚反应进行了动力学研究,得到甲苯二异氰酸酯与聚醚二醇的预聚反应为假一级反应的结论。运用近代物理及化学测试方法详细研讨了大分子结构与聚氨酯性能的关系。潜在自交联剂的含量对聚氨酯涂层剂的性能如水分散液稳定性、动态粘弹性和力学性能都有较大的影响,并且发现潜在自交联剂含量的最佳值应为:环氧氯丙烷与二乙烯三胺的摩尔比为1:2.此外,本文还详细探讨了聚醚二醇中环氧乙烷的含量与聚氨酯薄膜性能的关系。在合成聚氨酯涂层剂的基础上,还进行了涂层的应用及其性能的测试。     

纳米二氧化钛的原位有机表面改性及性能

低温条件下通过控制TiCl4水解制备出金红石型的纳米TiO2,通过原位表面修饰的方法制备了十二烷基水杨酸(DASA)表面改性的纳米TiO2 (TiO2/DASA).分别采用傅立叶红外光谱仪(FT-IR)、X射线衍射仪(XRD)和热分析仪(TGA)对表面改性前后的纳米TiO2进行了表征.通过透射电子显微镜(TEM)和分散稳定性实验分析,DASA能有效改善纳米TiO2在有机介质中的分散性能.在丙烯酸树脂中加入DASA改性的纳米TiO2,并进行超声波分散和成膜,获得了含不同比例纳米TiO2的丙烯酸树脂复合薄膜.原子力显微镜(AFM)分析结果表明DASA表面改性的纳米TiO2在丙烯酸树脂中分散性好,且纳米微粒的引入显著改变了树脂薄膜的表面形貌.对制得的纳米复合涂膜进行紫外-可见吸收光谱分析,结果表明,随着纳米TiO2含量的增加,纳米复合涂膜对紫外光的吸收呈上升趋势,抗紫外线性能增强.