NDI型聚氨酯弹性体动态生热性能研究

采用1,5-萘二异氰酸酯(NDI)、己二酸乙二醇丙二醇酯二醇(PEPA)等原料合成了一种新型耐热的聚氨酯弹性体。通过动态力学性能测试(DMA)和压缩疲劳温升试验,对NDI型聚氨酯弹性体的动态性能进行了分析研究,并与TDI型聚氨酯弹性体进行了比较。结果表明,NDI型聚氨酯弹性体损耗因子小、储能模量大、阻尼小、动态生热低,耐热性能比TDI型聚氨酯弹性体好。     

1,5-萘二异氰酸酯型聚氨酯弹性体的制备及性能

通过预聚法合成了以己二酸乙二醇丙二醇二酯、聚四氢呋喃二醚、1,5-萘二异氰酸酯(NDI)、甲苯二异氰酸酯(TDI)、1,4-丁二醇及4,4'-二氨基-3,3'-二氯二苯甲烷为主要原料的聚氨酯弹性体。通过水解后弹性体的拉伸、撕裂等力学性能保持率的比较,发现NDI型聚氨酯弹性体比TDI型具有更好的水解稳定性;通过不同温度下和热空气老化后弹性体力学性能保持率的对比,证明NDI型聚氨酯弹性体的耐热稳定性要优于TDI型。     

含异氰脲酸酯基团浇注型TDI聚氨酯弹性体的合成与其耐热性能的研究

在催化剂作用下,合成了TDI-100型异氰脲酸酯,并与己二酸乙二醇丙二醇酯二醇（PEPA）合成了浇注型聚氨酯弹性体,通过不同温度下的热失重分析（TGA）和弹性体的力学性能高温保持率对比分析表明,在TDI型聚氨酯弹性体中引入异氰脲酸酯基团,可明显提高弹性体的耐热性能。     

含异氰脲酸酯基团浇注型聚氨酯弹性体的合成及其耐热性能的研究

在催化剂作用下,合成了TDI-100型异氰脲酸酯,并与己二酸乙二醇丙二醇酯（PEPA）合成了浇注型聚氨酯弹性体,通过不同温度下的热失重分析（TGA）和弹性体的力学性能高温保持率对比分析表明,在TDI型聚氨酯弹性体中引入异氰脲酸酯基团,可明显提高弹性体的耐热性能。     

十八醇对TDI型聚氨酯弹性体耐热性能的影响

聚氨酯弹性体固化时添加微相分离促进剂十八醇,在不同温度下对聚氨酯弹性体热失重(TGA)、力学性能以及力学性能高温保持率进行分析。结果表明,加入十八醇增加了PU弹性体微相分离程度,提高了材料的耐热性能;加入十八醇的TDI型PU弹性体的初始热分解温度比未加十八醇的提高了12.6℃,20℃下加入十八醇的PU弹性体的力学性能比未加十八醇的PU弹性略差;80℃和100℃下,加入十八醇的TDI型弹性体力学性能要好于未加十八醇的,且PU弹性体的耐热性能提高。     

NDI基聚氨酯弹性体及其研究进展

NDI基聚氨酯具有高耐磨、高耐热、耐腐蚀及动态性能优异等特点,主要用在高动态载荷和耐热场合。介绍了NDI基聚氨酯弹性体的应用、合成及研究进展情况以及NDI基聚氨酯弹性体性能的影响因素。同时,对NDI基聚氨酯弹性体和基于其他二异氰酸酯的聚氨酯弹性体的性能进行了比较。     

NDI型聚氨酯微孔弹性体的性能研究

以1,5-萘二异氰酸酯(NDI)、聚己二酸丁二醇酯(PBA)为原料制备了聚氨酯预聚体,再与匀泡剂(L580)、扩链剂和去离子水反应制得NDI型聚氨酯微孔弹性体,并对其力学性能、耐热性能、动态力学性能和泡孔结构进行了探讨。结果表明,当异氰酸酯指数为1·2~1·3、采用聚己内酯(PCL300)为扩链剂时,NDI型聚氨酯微孔弹性体压缩强度较高,可达1·06MPa,且具有优良的耐热性能和动态力学性能。     

扩链剂与交联剂对NDI型聚氨酯弹性体性能的影响

用1,5-萘二异氰酸酯(NDI)和聚四氢呋喃醚二醇(PTMG)为原料合成了聚氨酯预聚体,以三羟基聚醚多元醇(330N)作为交联剂,1,4-丁二醇(BDO)作为扩链剂制备了NDI型聚氨酯弹性体,讨论了交联剂与扩链剂的不同羟基摩尔比对NDI型聚氨酯弹性体性能的影响。结果表明,随着三羟基聚醚多元醇含量的增加,NDI型聚氨酯弹性体软段玻璃化转变温度有所提高;三羟基聚醚多元醇的加入虽然使得聚氨酯弹性体的滞后损失峰值增加,但对常用温度范围的滞后损失影响不大,0～150℃温度范围内的储能模量降低;聚氨酯弹性体的拉伸强度与断裂伸长率随着三羟基聚醚多元醇含量的增加,呈先增加后下降的趋势变化,硬度则呈下降趋势。     

NDI型聚氨酯弹性体宏观性能的研究

采用预聚物法合成了以聚四氢呋喃醚二醇(PTMG)、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。通过差示扫描量热分析、动态力学性能分析和常规力学性能分析,对NDI型聚氨酯弹性体的性能进行了研究。结果表明,NDI型聚氨酯弹性体有良好的低温柔顺性,动态生热低、储能模量高、力学性能优异;随着预聚物中NCO基含量的增加,软段玻璃化转变温度依次降低,平台区储能模量依次上升,损耗因子逐渐降低,拉伸强度先增大后减小,硬度逐渐升高。     

多元醇对NDI型聚氨酯微孔弹性体性能的影响

讨论了多元醇摩尔质量及种类对1,5-萘二异氰酸酯(NDI)型聚氨酯微孔弹性体性能的影响。研究发现,摩尔质量对弹性体的拉伸强度无明显影响,但摩尔质量增大能够降低弹性体的玻璃化转变温度(Tg),促进软段结晶,并增加弹性体的拉断伸长率;通过对聚己内酯二醇(PCL)/NDI与聚己二酸乙二醇丙二醇酯(PEPA)/NDI弹性体的DSC分析,发现PEPA/NDI弹性体无软段结晶峰,其拉伸性能较之PCL/NDI弹性体有所下降;而从DMA的分析结果可知,PEPA/NDI弹性体具有更宽的使用温度范围及在常温下更好的动态力学性能。     

PPDI型聚氨酯弹性体的耐热性研究

以对苯二异氰酸酯（PPDI）和不同的聚合物多元醇制得了PPDI型聚氨酯弹性体（PUE）,并对其进行了动态力学分析（DMA）,通过确定储能模量（E＇）-温度（T）曲线中的拐点温度和logE＇-T中的高弹态平台区的斜率,研究了PUE材料的耐热性.最终研究结果表明,MDI型PUE的耐热性能低于PPDI型PUE的耐热性能,芳香族的扩链剂能够提高PUE的耐热性能;分子结构和聚集态结构的不同,使PUE的热稳定性各不相同.     

微相分离对聚氨酯弹性体耐热性能的影响研究

在聚氨酯弹性体固化过程中添加微相分离促进荆,对不同温度下的热失重分析（TGA）和力学性能高温保持率进行了对比分析,分析表明,添加了微相分离促进剂的聚氨酯弹性体耐热性能得到了提高。     

聚醚二醇对耐低温聚氨酯弹性体性能的影响研究

使用2,4-甲苯二异氰酸酯(TDI)、聚醚二醇、3,3′-二氯-4,4′-二氨基二苯基甲烷(MOCA)等为原料,通过预聚体法制备了一种密封件用聚氨酯弹性体。研究了不同聚醚二醇、扩链剂、增塑剂用量以及预聚体NCO含量对聚氨酯力学性能和低温性能的影响。结果表明:使用3-甲基四氢呋喃/四氢呋喃共聚醚二醇(3MCPG系列)的聚氨酯弹性体的低温弹性优于聚四氢呋喃型聚氨酯的,-40℃下的压缩耐寒系数可达0.43以上;NCO质量分数为4.0%的3MCPG-1410-TDI预聚体以异氰酸酯指数1.1用MOCA扩链,可制得综合性能优良的聚氨酯弹性体;动态力学分析数据证明,在3MCPG-MOCA-TDI聚醚型聚氨酯中,软段玻璃化转变温度可低达-51℃。     

聚氨酯弹性体介电性能的研究

通过对比不同种类、不同相对分子质量多元醇以及不同异氰酸酯,研究了聚氨酯弹性体(PUE)结构与材料介电性能(体积电阻率、介电常数、介电损耗)的关系。结果表明,当多元醇种类变化时,聚氧化丙烯二醇(PPG)型PUE介电损耗最大;聚四氢呋喃二醇(PTMEG)型PUE、介电常数、介电损耗都最小;聚己内脂二醇(PCL)型PUE体积电阻率和介电常数最大。当多元醇相对分子质量增加时,PUE体积电阻率减小,介电常数和介电损耗增加;二苯基甲烷二异氰酸酯/1,4-二羟基丁烷(MDI/BDO)型PUE与甲苯二异氰酸酯/3,3’-二氯-4,4’-二氨基二苯甲烷(TDI/MOCA)型PUE相比,体积电阻率更低、介电常数和介电损耗更高。     

二胺固化MDI型聚氨酯弹性体

采用聚四氢呋喃二醇（PTMG）和二苯基甲烷二异氰酸酯（MDI）合成预聚物,经3,3’-二氯-4,4’-二苯基甲烷二胺（MOCA）扩链合成了聚氨酯弹性体,测定了其物理性能和高温性能。结果表明,该体系弹性体具有良好的物理机械性能,尤其是其高温性能更加突出,120℃时撕裂强度保持率可达40％,用该体系制得的矿用磨盘,使用寿命是甲苯二异氰酸酯（TDI）体系的3倍以上,显示出良好的应用前景。     

邻接交联型聚氨酯弹性体的制备和性能

以端羟基聚丁二烯-丙烯腈(HTBN)、甲苯二异氰酸酯(TDI)、扩链剂2,4/2,6-二氨基-3,5-二甲硫基甲苯(DMTDA)为原料,加入化学交联剂过氧化二异丙苯(DCP)和助交联剂N,N-间苯撑双马来酰亚胺(HAV-2)制备出不同硬段含量、不同交联密度的聚氨酯弹性体(PUE),研究了硬段含量、交联密度和温度对PUE结构与性能的影响。结果表明,当NCO质量分数为9%,HVA-2加入量为1.5%时,邻接交联型PUE综合力学性能最优。邻接交联型PUE的热稳定性得到明显提高。随着HVA-2的加入,损耗因子tanδ减小。     

微相分离促进剂对MDI型聚氨酯弹性体的耐热性能影响研究

在聚氨酯弹性体固化过程中添加微相分离促进剂,通过差示扫描量热分析（DSC）和动态力学性能测试（DMA）表明,微相分离促进剂的加入提高了4,4′-二苯基甲烷二异氰酸酯（MDI）弹性体的微相分离程度;通过不同温度下的热失重分析（TGA）和力学性能高温保持率对比分析表明,添加了微相分离促进剂的聚氨酯弹性体耐热性能得到了提高。