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。     

有机蒙脱土对聚氨酯反应级数和反应速率的影响

通过化学分析研究了钠-蒙脱土、有机胺改性蒙脱土对低不饱和度聚醚二元醇和二苯基甲烷二异氰酸酯反应的影响。结果表明，两种类型蒙脱土的加入并没有改变聚氨酯反应级数，反应仍为二级反应，但是有机胺改性蒙脱土的加入加快了聚氨酯反应的速率，具有催化作用，而钠-蒙脱土对反应速率的影响并不明显。另外，H—NMR测试结果表明有机胺改性蒙脱土同时促进了生成脲基甲酸酯副反应的发生。力学性能测试表明，加入1％有机胺改性蒙脱土的复合材料的拉伸强度比纯PU基体提高30％，断裂伸长率却降低20％。     

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。     

单组份封闭型聚氨酯-银导电胶的制备研究

以封闭型聚氨酯为基体、三羟甲基丙烷(TMP)为固化剂,制备了单组份银粉导电胶,并研究其性能.该聚氨酯基体由2,4-甲苯二异氰酸酯(TDI)、TMP和少量聚乙二醇进行缩聚,并与己内酰胺反应而得.在基体中添加TMP固化剂、银粉和二氧化硅并充分搅拌后制得单组份导电胶.通过红外光谱、剪切强度和电阻率的测定对产物进行了表征,结果表明,70 ℃下TMP、TDI的加成反应需要时间为4～4.5 h,与己内酰胺的封闭反应时间为3～4 h;银粉的质量分数为75%时产物性能最好;加入少量二氧化硅能够提高导电胶的剪切强度,但电阻率会随之升高.     

聚氨酯改性TDE-85/MeTHPA环氧树脂体系的结构表征

选用聚醚二元醇(PPG)和甲苯二异氰酸酯(TDI)为原料,合成聚醚型聚氨酯预聚体。采用该聚氨酯预聚体(PUP)、扩链剂、交联剂对TDE-85/甲基四氢邻苯二甲酸酐(MeTHPA)环氧树脂进行改性,通过扫描电镜与红外光谱分析,探讨聚氨酯(PU)改性环氧树脂(EP)体系的结构特征。结果表明:TDE-85与MeTHPA之间发生固化反应,形成环氧聚合物网络Ⅰ;1,4-丁二醇(1,4-BDO)及三羟甲基丙烷(TMP)与PU预聚体之间发生了扩链、交联反应,形成聚氨酯聚合物Ⅱ;PU改性TDE-85/MeTHPA树脂为非均相结构,PU含量是影响PU/EP材料两相相容性和相区尺寸的主要因素;当添加的PUP质量分数为15%时,PU改性TDE-85/MeTHPA体系具有互穿聚合物网络结构特征。     

HMDI-IPDI型阳离子水性聚氨酯的合成及性能

以异佛尔酮二异氰酸酯（IPDI）、4,4_二环己基甲烷二异氰酸酯（HMDI）、聚醚二元醇（ PTMEG_2000）为单体,用N_甲基二乙醇胺作亲水扩链剂,制备阳离子型水性聚氨酯（ WPU）,并对其进行了红外光谱和粒径分析,主要探讨了影响阳离子水性聚氨酯固含量、断裂伸长率、吸水率的因素如混合二异氰酸酯摩尔比n （ IPDI/HMDI ）、预聚时二异氰酸酯与二元醇摩尔比n（二异氰酸酯/二元醇）、N_甲基二乙醇胺用量、三羟甲基丙烷用量和中和度.结果表明：当n（ IPDI/HMDI）在0.47：1与0.23：1之间时,所制得的阳离子型水性聚氨酯的固含量、断裂伸长率和吸水率均呈较稳定的状态;预聚阶段n（二异氰酸酯/二元醇）对WPU固含量影响不大,对断裂伸长率、吸水率影响明显;MDEA的用量对固含量、断裂伸长率和吸水率都有较深的影响;TMP的用量对WPU膜的固含量、吸水率及断裂伸长率影响一般;中和度对WPU固含量以及断裂伸长率的影响不大,但对吸水率影响较大.     

助剂对聚氨酯微孔弹性体力学性能的影响

以聚酯POL-2016、聚醚PPG-330N、异氰酸酯MT、MDI-100LL、交联剂乙二醇、TMP等为主要原料，采用半预聚物法制备聚氨酯微孔弹性体．研究了在MT／MDI-100LL体系中各种助剂的用量或种类对聚氨酯微孔弹性体力学性能的影响．随着固化剂TMP用量的增加，微孔弹性体的拉伸强度、100％定伸应力先升后降；而回弹性先稍有降低后升高，扯断伸长率则呈先降后升再降的趋势．当固化剂TMP的加入量为A组分中多元醇质量的1．5％时，试样的综合性能较好．发泡剂用量增加，微孔弹性体的机械强度、回弹性先剧烈下降，当用量大于2％时又略有上升或下降缓慢．泡沫稳定剂用量增加，微孔弹性体的机械强度和回弹性均升高，扯断伸长率也稍有升高．催化剂用量增加，微孔弹性体的力学性能下降而工艺性能提高，因此应控制催化剂的用量．     

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.     

末端交联准理想无规3,3-二叠氮甲基氧丁环-四氢呋喃共聚醚弹性体应力应变特性

聚合物应力应变特性与其应变过程聚集态演化密切相关,而有关应变诱发聚合物结晶研究多集中在均聚物与聚酯方面.以3,3-二叠氮甲基氧丁环（BAMO）和四氢呋喃（THF）等摩尔比准理想无规共聚醚端羟基3,3-二叠氮甲基氧丁环-四氢呋喃预聚物（PBT）为研究对象,利用氨基甲酸酯反应制备了末端三维交联PBT弹性体.变温力学性能测试表明PBT弹性体拉伸强度和延伸率由60℃时0.72 MPa,72%升至-40℃时16.2 MPa,740%,拉伸强度和延伸率随温度下降而单调上升;低于-20℃时弹性体拉伸强度和延伸率随温度下降迅速增加.理论分析表明,-40℃时弹性体网链沿应变方向取向,网链中BAMO微嵌段在应变320%处诱发结晶,增强分子链间相互作用,提高了PBT弹性体力学性能.定应变循环拉伸测试表明,PBT弹性体拉伸强度随循环次数增加而逐渐下降,低温、高应变下的拉伸强度高度依赖于弹性体拉伸前的有效网链密度.      

聚氨酯丙烯酸酯的合成和性能研究

以2，4-甲苯二异氰酸酯（TDI）、聚乙二醇（PEG）、丙烯酸羟乙酯（HEA）为原料合成了聚醚型聚氨酯丙烯酸酯（PUA），探讨了合成温度、溶剂含量、催化剂含量、聚醚二醇分子质量和单体投料比对聚醚型聚氨酯丙烯酸酯的分子质量及固化膜性能的影响．实验发现PUA预聚物的最佳合成过程为先70℃反应1．7h接着50℃反应1．5h；最佳溶剂含量为10％（质量分数）；最佳催化剂含量为0．3％（质量分数）．当TDI：PEG：HEA按2：1：2投料可得到组成比和投料比、实测分子质量和理论分子质量均相近的PUA预聚物．     

不同粒径水性聚氨酯乳液的制备与性能研究

以异佛尔酮二异氰酸酯（IPDI）、聚（1,6-己二醇/新戊二醇-己二酸）（PHNA）,1,4-丁二醇（BDO）、2,2-二羟甲基丙酸（DMPA）为主要原料、三乙胺（TEA）为中和剂,乙二胺（EDA）为后扩链剂,利用两种乳化方法和不同的DMPA用量制备了不同粒径的羧酸型水性聚氨酯乳液,使用动态光散射法测量其粒径和粒径分布,并测量了吸水率、拉伸强度、断裂伸长率、光泽度等性能.结果表明:制备的乳液粒径最小40 nm,最高340 nm,粒径分散系数（PDI）处于0.07~0.26之间,两种乳化工艺的粒径与粒径分布有明显差异;随着粒径的变化胶膜拉伸强度最高49.62 MPa,对应的断裂伸长率为922%,吸水率最低为5.25%,光泽度最高87.8°;粒径及粒径分布对吸水率、拉伸强度、光泽度等有重要影响,而对断裂伸长率影响不大.      

活性稀释剂环氧环己烷对聚酰胺-胺固化环氧树脂体系性能的影响

使用环氧环己烷作为CYD-127双酚A型环氧树脂/1.0G聚酰胺-胺同化体系稀释剂.通过黏度测试仪、差示扫描量热仪、力学性能测试仪、扫描电镜等方法对加入环氧环已烷后环氧固化体系的黏度、固化行为、固化产物力学性能、断口形貌进行分析.研究结果表明:随着环氧环己烷用量的增加,固化体系黏度迅速下降,从未加入时的1.2×104 mPa.s下降到环氧环己烷质量分数为25％的180 mPa.s.随着环氧环己烷用量的增加,固化体系反应温度上升,放热量增加,环氧树脂固化产物性能随环氧环己烷加入量的改变而变化,在稀释剂质量分数为15％时,拉伸性能和弯曲性能与未加入稀释剂时接近.加入环氧环已烷前后固化产物拉伸测试时均为韧性断裂.     

六甲氧基甲基三聚氰胺与丙烯酸酯粘合剂、乙二醇混合体系在无纺布上的性能研究

将六甲氧基甲基三聚氰胺(HMMM)-丙烯酸酯粘合剂-乙二醇-酸性催化剂的混合体系涂抹于无纺布上并在高温下烘烤成膜,探讨了HMMM、乙二醇用量以及烘烤时间对涂膜拉伸强度、断裂伸长率、收缩率和吸水率等性能的影响.结果表明:随着HMMM用量的增加,涂膜无纺布的拉伸强度上升,断裂伸长率下降,吸水率也有所下降.随着乙二醇用量的增加,涂膜无纺布的拉伸强度先增大后减小,断裂伸长率先基本不变后下降,吸水率和收缩率均先下降后增大.     

TDI三聚体改性聚氨酯弹性体

通过TDI三聚反应生成异氰脲酸酯（IS）环,将其引入到聚氨酯弹性体（PUE）的大分子链中,考察其对PUE的热稳定性和力学性能的影响。DSC测试和TG测试结果表明：经TDI三聚体改性后,PUE的耐热性能提高;DMA测试表明：改性的PUE的内耗峰比未改性的宽,并且内耗峰值所对应的温度提高（由10℃提高到65℃）;力学性能测试结果表明：PUE的硬度、拉伸强度和扯断伸长率随TDI三聚体含量的增加有所下降,但撕裂强度提高（TDI三聚体质量分数20％时,PUE的撕裂强度比未改性的提高了14％）。     

高强度聚氨酯乳液的合成与性能研究

采用甲苯二异氰酸酯（TDI）、聚合物多元醇和二羟甲基丙酸（DMPA）反应制得聚氨酯乳液,讨论了不同的聚合物多元醇,-NCO与-OH摩尔比值,三羟甲基丙烷（TMP）和DMPA对乳液胶膜力学性能的影响,研究结果表明,当采用聚酯二元醇ODX-218,-NCO与-OH的摩尔比值为1.5,TMP和DMPA含量为2.0%和7.0%时,可以得到胶膜力学性能好的聚氨酯乳液。     

硅烷偶联剂改性水性聚氨酯胶黏剂

以聚已二酸-1,4-丁二醇酯（PBA2000）、甲苯二异氰酸酯（TDI）、二羟甲基丙酸（DMPA）和一缩二乙二醇（DEG）为原料合成了一种聚氨酯预聚体,通过在预聚体中引入可室温交联的硅烷偶联剂,制备得到了一种单组份自交联的水性聚氨酯胶黏剂。探讨了硅烷偶联剂加入方式,用量对乳液及胶膜性能的影响。结果表明：当硅烷偶联剂用量为预聚体质量分数的1.5%时,胶黏剂对塑料薄膜PET/CPP的粘接强度显著提高,由改性前的1.3N/15mm增大至1.7N/15mm;复合薄膜经过沸水煮后,T剥离强度由1.0N/15mm变为1.5N/15mm。     

一种可光聚合的氧杂环丁烷基硅烷偶联剂的合成与性能研究

以3-羟甲基-3-乙基-氧杂环丁烷、烯丙基溴和三乙氧基硅烷为主要原料合成了一种氧杂环丁烷基硅烷偶联剂,即三乙氧基-（3-乙基-3-丙基甲氧基氧杂环丁烷）硅烷（ETPO）,研究了ETPO的光聚合活性及其对3,4-环氧环己基甲基3,4-环氧环己基甲酸酯（E4221）环氧阳离子光聚合体系的光聚合动力学,光固化膜的拉伸性能、表面性能及附着力的影响。结果表明,ETPO可以促进E4221体系光聚合转化率的提高,改善固化膜的拉伸性能、附着力和表面拒水性;含有ETPO的E4221固化膜的拉伸强度可达到15.9 MPa,断裂伸长率达到21.4%,在PVC上的附着力最高可为5B,最大表面水接触角为85.3°。     

多孔有机硅固体材料的制备

研究了以聚硅氧烷、硅树脂和硅橡胶为基体制备多孔有机硅固体材料的制备原理及泡体膨胀机理,并对多孔固体材料进行结构表征和性能测试.结果表明:聚硅氧烷体系在季铵碱的催化下可发生交联及发泡反应,借助内发泡剂氢气使泡体自由膨胀,制得的多孔固体材料密度较小且无发泡剂残留;黏度为760Pa.s的羟基硅树脂体系的交联固化速率与发泡体系的分解速率匹配,能得到泡孔细密、分布均匀、低密度的海绵状多孔固体材料;向甲基乙烯基硅橡胶中加入含氢硅油和硫化剂,通过加成硫化,提高了泡体硫化速率与硫化程度,可制备高拉伸强度和高断裂伸长率的弹性体多孔固体材料.     

不同硬段型水性聚氨酯胶黏剂的合成和性能比较

 用异佛尔酮二异氰酸酯（IPDI）/甲苯二异氰酸酯（TDI）、聚醚二元醇（N210）、二羟甲基丙酸（DMPA）为原料,采用两步法合成了不同硬段型聚氨酯预聚体,并用含三乙胺的去离子水中和乳化,乙二胺扩链,得TDI型和IPDI型水性聚氨酯（WPU）胶黏剂。通过红外、黏度、热重等分析方法,对不同硬段型WPU乳液、胶膜进行了结构和性能考查,对异氰酸酯基（NCO）含量进行定量、定性分析。结果表明,随着反应的进行NCO含量逐渐减少,至200min时基本达到理论值。当DMPA含量分别为3.0%（W/W）和8.0%（W/W）时,得到的TDI型和IPDI型WPU稳定、透明、耐溶剂性相对较好;此条件下的黏度分别为2000和6950mPa·s;两者的热稳定性都较好,起始分解温度分别达到350.8和295.0℃;IPDI型WPU机械强度高,拉伸强度为3.37MPa。综合比较各种性能,IPDI型WPU胶黏剂相对较佳。     

聚氨酯/蒙脱土纳米复合材料力学性能研究

采用十六烷基三甲基澳化铵为插层剂,国产钠基蒙脱土为原料,制备得到了有机蒙脱土.以聚四氢呋喃二醇(PTMG)为软段,2,4-甲苯二异氰酸酯(TDI)为硬段,3,3'-二氯-4,4'-二氨基二苯基甲烷(MOCA)为扩链剂,采用原位聚合的工艺路线制备出不同硬段比例和有机蒙脱土含量的聚氯酯/蒙脱土纳米复合材料.通过正交设计实验考察了,nNCO/nOH,MOCA扩链系数及有机蒙脱土含量等因素对聚氨酯弹性体力学性能的影响.结果表明,有机蒙脱土的含量对聚氨酯拉伸强度可产生较大影响,当其含量为3%,nNCO/nOH=2.15,MOCA扩链系数为0.9时,拉伸强度为20.9 MPa;nNCO/nOH对聚氨酯的断裂伸长率影响较大,当蒙脱土含量为3%,nNCO/nOH=2.1,MOCA扩链系数为0.8时,断裂伸长率可达435%.