改性二胺合成新型脂肪族聚脲弹性体

通过丙烯腈和异佛尔酮二胺(IPDA)的加成反应，合成了一种新型的二元仲胺扩链剂(MIPDA)。将IPDA和MIPDA分别与异佛尔酮二异氰酸酯、端氨基聚醚(Jeffamine D2000)反应，制备脂肪族聚脲弹性体。与IPDA扩链剂合成的聚脲相比，由MIPDA合成聚脲的反应速率大大降低，这类弹性体中软段和硬段的相容性较好，但硬段的有序程度较差，同时显示出较高的拉伸强度和断裂伸长率。研究结果表明，MIPDA是制备喷涂型聚脲的新型扩链剂。     

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。     

改性HTBN型聚氨酯弹性体的配方优化研究

以端羟基聚丁二烯—丙烯腈共聚物(HTBN)为软段、聚醚(酯)多元醇为改性剂,采用浇铸工艺制备聚氨酯弹性体(PUE)。研究了聚醚(酯)多元醇种类、分子量以及用量对PUE力学性能的影响,研究了二异氰酸酯、扩链剂种类对PUE力学性能的影响。实验结果表明:以HTBN与PTMG-1000混合物(质量比为1 1)为软段、PPDI为硬段、E-300作为扩链剂制备PUE,当预聚体NCO%为6.0%、NCO/NH2摩尔比为1.05,预聚体浇注固化后在115℃热处理2 h,得到的PUE力学性能最佳。PUE的拉伸强度为48.23 MPa、撕裂强度为165.26 N/mm、断裂伸长率为652.45%、硬度(邵氏A)为97。     

丙烯酸酯法改性己二胺对合成聚脲的影响

用丙烯酸酯法对二胺扩链剂己二胺进行了改性,合成了位阻型酯胺扩链剂N,N-2-甲基-丙酸甲酯-1,6-己二胺以解决聚脲反应高活性方面存在的问题.用红外光谱、高分辨质谱、氮含量测定等方法确定了合成产物的化学结构.将改性前后扩链剂与端氨基聚醚和4,4’-二苯甲烷二异氰酸酯通过二步溶液法合成聚脲进行了比较.丙烯酸酯法合成的酯胺扩链剂,在结构上2个-CH2CH(CH3)OCOCH3取代了原结构上的两个活泼H原子,本身活性降低,并产生较大空间位阻效应,使得凝胶时间延长,即反应活性降低,且合成的聚脲具备承受一定载荷和拉伸的能力.     

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。     

扩链剂间苯二胺酰基化改性对聚脲性能的影响

用酰基化方法对二胺扩链剂间苯二胺进行了改性以解决聚脲反应高活性存在的问题。实验以间苯二胺为原料,在冰乙酸和磷酸条件下一步合成新型位阻型酰胺扩链剂二乙酰间苯二胺。并用红外光谱和核磁共振氢谱分析,对其结构进行了表征,确定了合成产物的化学结构。用改性前后的不同扩链剂与端氨基聚醚和4,4’-二苯甲烷二异氰酸酯(MDI)通过二步溶液法合成聚脲,考察扩链剂酰基化改性对聚脲性能的影响。当用改性扩链剂代替原扩链剂合成聚脲时,其凝胶时间大大延长（从13s延长至1min5s）,且显示出较高的拉伸强度和断裂伸长率（分别由30.4MPa 13.9%增加到35.7MPa和21.1%）。     

碳纳米管表面的氨基化修饰及其聚脲基纳米复合材料的制备和力学性能研究

设计了一种碳纳米管表面氨基化修饰及其聚脲基纳米复合材料的分子设计和制备方法。首先，通过混酸氧化处理得到羟基化碳纳米管；其次，以原位聚合法，通过聚丙烯酸中羧基和碳纳米管表面羟基的酯化反应，将聚丙烯酸接枝到碳纳米管表面；最后，通过接枝聚丙烯酸和端氨基聚醚D-400的酰胺化反应，在碳纳米管表面实现氨基官能化修饰。将氨基修饰的碳纳米管均匀分散在端氨基聚醚固化剂混合物中，进而与端异氰酸根预聚物组分反应得到碳纳米管/聚脲基纳米复合材料。经测试可知，氨基化碳纳米管质量分数为0.7%时，在聚脲基体中分散比较均匀，且聚脲的拉伸强度比原始碳纳米管修饰的聚脲增加了40%。     

聚醚多元醇和醇类扩链交联剂并用对聚氨酯弹性体性能的影响

用4,4′-二苯基甲烷二异氰酸酯（MDI）和聚四氢呋喃聚醚(PTMG)为原料合成聚氨酯（PU）预聚体,以三官能度聚醚多元醇（330N）,三羟基甲基丙烷（TMP）和1,4-丁二醇（BDO）为原料制备PU弹性体。讨论了聚醚多元醇与醇类扩链剂并用和醇类扩链交联剂并用对PU弹性体性能的影响。结果表明,随着330N与BDO羟基数比增大,软段玻璃化转变温度（T_gs）随之降低、拉伸强度和硬度下降、拉断伸长率增加;而随着TMP与BDO羟基数比增加,T_gs随之升高、拉伸强度与拉断伸长率下降、硬度保持不变。     

湿固化聚氨酯密封胶的合成与表征

首先利用聚醚多元醇、二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)等为原料制备端异氰酸酯聚氨酯预聚体(NCO-PU),然后加入邻苯二甲酸丁苄酯(BBP)、炭黑、Ca O等原料制备湿固化聚氨酯密封胶(MSPUS)。研究不同异氰酸根与羟基的物质的量比(R)对NCO-PU红外谱图的影响,以及研究BBP用量和R值变化对MSPUS性能的影响。结果表明:红外谱图显示通过使用聚醚多元醇、MDI等为原料成功制得了NCO-PU;当R=2.22、m(BBP)/m(NCO-PU)=0.7时,MSPUS的性能最佳,拉伸强度达到7.27 MPa,断裂伸长率达到334%,剪切强度达到3.74MPa,耐水性能良好,达到了汽车、建筑等行业的使用要求。     

端芳香氨基聚醚为软段的聚醚酰亚胺热塑性弹性体的制备与表征

以对氨基苯氧基封端的聚四氢呋喃醚(p-APTMEG 1 000、p-APTMEG 2 000)和均苯四甲酸酐(PMDA)为原料二步法制备了聚醚酰亚胺(PEI)热塑性弹性体.聚醚酰胺酸(PEA)的亚胺化在120℃3 h即可完成.DMA和DSC数据表明PEI具有两相结构,软、硬相具有良好的相分离,其橡胶平台宽,在-20~180℃范围,且模量随着软段分子量的增加而降低.TGA结果表明PEI具有优异的热稳定性,初始热分解温度(Tdi)高于420℃,且热降解温域窄.应力应变表明PEI具有优异的力学性能.     

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。     

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.     

嵌段聚醚氨酯合成的研究(Ⅱ)

我们前已报道用4,4′-二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)与聚四次甲基醚二醇(PTMG)反应后经乙二胺(ED)扩链,制得了与美国Biomer的机械性能相似的产品。本文报道在前文基础上将扩链剂乙二胺改用己二胺(H);哌嗪(Pi);4,4′-二氨基二苯基甲烷(Me);4,4′-二氨基二苯砜(S);4,4′-二氨基二苯醚(Et)为扩链剂(Ex),采用原料配比(摩尔)为PTMG:MDI:Ex=1:2:1制备相应的嵌段聚醚氨酯弹性体,以观察不同类型的扩链剂对产物     

N-酰化改性己二胺的固化反应动力学

采用酰基化方法对二胺扩链剂己二胺进行了改性以减缓聚脲的高反应活性带来的问题,并研究了合成反应的动力学方程.以己二胺、冰乙酸为原料,合成了新型位阻型扩链剂二乙酰己二胺,并用凯氏定氮法、红外光谱法和核磁共振氢谱分析确定了合成产物的化学结构.将它和端氨基聚醚、4,4′-二苯甲烷二异氰酸酯通过2步溶液法合成了新型聚脲,考察了二乙酰己二胺对聚脲凝胶时间的影响,并用傅里叶变换红外光谱仪原位跟踪该反应过程的固化反应动力学.结果表明该体系反应表现为良好的二级动力学关系.     

混合扩链剂对聚氨酯弹性体宏观性能的影响

以4,4′-二苯基甲烷二异氰酸酯（MDI）和聚四氢呋喃均聚醚（PTMG）为原料合成聚氨酯（PU）预聚体（A组分）,三羟基聚醚多元醇（330N）分别与1,4-丁二醇（BDO）或乙二醇（EGO）混合作为扩链剂（B组分）,将A、B组分聚合制备PU弹性体。探讨330N/BDO与330N/EGO不同体系以及各体系不同质量比对PU弹性体热性能和机械性能的影响。结果表明,330N/BDO体系的软段玻璃化转变温度（T_gs）较低,硬段熔融热较高,随着330N/BDO质量比的下降,T_gs 上升,硬段熔融热增加;330N/EGO体系的拉伸强度、硬度稍高,而断裂伸长率和滞后损失（tan δ ）有较大落差,随着330N/EGO质量比的下降,弹性体的拉伸强度和硬度增加,断裂伸长率和滞后损失降低。     

有机黏土/聚脲纳米复合材料的制备及性能研究

采用高速匀质剪切法和加热膨胀法制备有机黏土/聚脲纳米复合材料.实验结果表明,高速匀质剪切法和加热膨胀法能有效促进黏土与聚脲单组分的插层反应;OREC可提高聚脲材料的热分解性能和拉伸强度,当OREC的添加量为5wt%时,复合材料拉伸强度增幅为72.9%;当OREC的含量为4.2wt%时,复合材料的断裂伸长率增幅为24.33%.     

物理老化对非晶态聚醚砜共聚物力学性能和形态结构的影响

采用示差扫描量热法（DSC）、 应力 应变测量、 荧光光谱和透射电镜等方法研究了物理老化对非晶态聚醚砜共聚物膜的拉伸屈服行为及微观结构的影响. 研究结果表明, 聚醚砜共聚物经物理老化后, DSC升温曲线上出现吸热峰,T_g升高, 初始模量和屈服应力增加, 断裂伸长率下降. 物理老化后的聚醚砜共聚物在拉伸过程中出现应力屈服峰, 实质上是逐步打开凝聚缠结的过程. 荧光光谱的研究证明, 非晶态聚醚砜共聚物由于主链苯环密度较高, 苯环受激处于激发态时易与周围激态苯环相互作用形成激基缔合物, 缔合物发射峰的强度随老化时间增加而增强. 电镜对形态结构的分析进一步表明, 聚醚砜共聚物经物理老化后其聚集态形成了某种局部有序结构.     

抗冲击型聚脲弹性体涂层的合成及性能表征

聚脲作为一种高分子材料,在结构抗冲击、防爆领域得到了大量的研究与应用.采用半预聚物法合成NCO质量分数为15.0％～15.5％的聚脲弹性体涂层,分析了异氰酸酯指数对聚脲涂层材料综合性能的影响,并探讨了胺类扩链剂比例对其固化性能、附着力及拉伸性能的影响规律,同时测试了聚脲涂层材料在准静态、动态下的拉伸性能.结果表明:异氰...     

聚醚砜改性环氧树脂低温力学性能研究

采用自制聚醚砜与环氧树脂反应,合成了改性环氧树脂,结合DSC,SEM及FT-IR等手段,研究了不同聚醚砜含量的改性环氧树脂在低温下(-50℃)的力学性能。研究表明:聚醚砜对环氧树脂固化温度影响不明显;低温下,聚醚砜含量升高,环氧树脂拉伸强度及弯曲强度先增加后降低,当聚醚砜含量为40%时,改性环氧树脂在低温下的拉伸强度及弯曲强度最高,分别为114.42 MPa及193.76 MPa。     

全胶粉弹性体的制备

用硫化改性剂和废轮胎胶粉制备了全胶粉弹性体.讨论了改性剂用量、炭黑用量、加工工艺及加工助剂对全胶粉弹性体物理机械性能的影响.实验发现硫化改性剂用量为2份;炭黑用量15份;加工油用量小于2份,可以得到较好性能的全胶粉弹性体,拉伸强度达7.9 MPa,断裂伸长率为315%,超过了再生胶的国标(拉伸强度6 MPa).同时对全胶粉弹性体的微观形貌及断裂行为也进行了讨论.