GAP/HTPB粘合剂固化胶片力学性能研究

选用主链柔顺性好,可在推进剂中单独用作粘合剂的端羟基聚丁二烯(HTPB),通过化学共聚的方法来改善叠氮缩水甘油醚(GAP)的力学性能.反应活性对比表明,二者与异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)的反应速度有较大差异,进而影响粘合剂固化胶片的网络结构.实验结果表明:加入扩链剂和交联剂,所得粘合剂力学性能有较大提高,拉伸强度可达1.43MPa,延伸率为382.37%.     

低分子量HTPB聚氨酯弹性体的制备及其性能

为改善高固含量高聚物黏结炸药(PBX)和丁羟推进剂的工艺性能,以低分子量的端羟基聚丁二烯(HTPB)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)为主要原料,选用一缩二乙二醇(DEG)为扩链剂,采用二步法制备了聚氨酯弹性体。研究了催化剂用量对浆料黏度的影响,固化参数R及扩链剂用量对HTPB聚氨酯弹性体力学性能的影响。试验结果表明,当催化剂质量分数为0.004%时,适用期可达5 h;R值为1.1,DEG羟基含量占反应总羟基量的60%时,聚氨酯弹性体力学性能较好,拉伸强度达7.60 MPa,断裂伸长率达540.21%。动态力学分析(DMA)测试结果显示,低分子量HTPB聚氨酯弹性体有两个明显的玻璃化转变温度,说明样品存在明显的微相分离结构。     

HTPB/增塑剂共混物的介观动力学模拟

高分子粘接剂与小分子增塑剂癸二酸二辛酯(DOS)的相分离会严重影响端羟基聚丁二烯(HTPB)固体推进剂的使用性能.文中应用分子动力学(MD)和介现动力学(MesoDyn)模拟方法研究了不同增塑剂含量和温度对HTPB/DOS共混物的相容性和介现形貌的影响.结果表明,在室温时当增塑剂DOS的含量为6%时,HIPB和DOS的...     

HTPB/PTMEG/DADMT聚氨酯弹性体的动态性能

以端羟基聚丁二烯(HTPB)、聚四氢呋喃醚二醇(PTMEG)和2,4-甲苯二异氰酸酯(TDI-100)为原料,二甲硫基甲苯二胺(DADMT)为扩链剂,制得聚氨酯弹性体(PUE)。采用力学性能测试、差示扫描量热(DSC)、动态力学分析(DMA)及热重分析(TG)研究了HTPB/PTMEG比值、HTPB相对分子质量对PUE性能的影响。结果表明,HTPB(羟值0.836mmol/g)/PTMEG质量比为1∶4时,PUE力学性能最佳,拉伸强度30.3MPa,撕裂强度99.8kN/m;PU0(0.8)的tanδ峰位于-56.2℃,0℃以后,tanδ值低于0.08,说明丁羟型PUE比PTMEG型具有更好的动态性能,且HTPB分子量高,动态性能好;丁羟型PUE具有更高的热稳定性。     

六亚甲基二异氰酸酯扩链PBS最佳条件的研究

利用六亚甲基二异氰酸酯(HDI)对羟基封端的PBS进行扩链研究,用单因素优选法,考察反应时间、反应温度、扩链剂用量对扩链的影响,得到HDI扩链PBS的最佳条件,得到最佳反应温度为140℃,反应时间为50min,TDI扩链剂用量为3％.     

自修复型端羟基聚丁二烯粘合剂体系的制备及性能EI北大核心CSCD

针对含能材料自修复特性需求,设计合成了2种新型化合物——端呋喃甲酯基聚丁二烯(FTPB)和三呋喃甲酯基丙烷(TFP),并进行结构表征。再以FTPB为主链、N,N'-(1,3-亚苯基)二马来酰亚胺(PDMI)为固化剂、TFP为扩链剂固化形成Diels-Alder反应体系,得到具有自修复能力和一定力学强度的粘合剂体系。利用红外光谱表征了粘合剂体系固化过程,通过特征基团峰值变化表明固化过程中Diels-Alder正反应的进行;拉伸测试和扫描电子显微镜表征了胶片的力学性能和自修复性能,结果表明在胶片产生微裂纹后能够通过热可逆过程完成修复,且测得扩链剂最佳加入量为10%的胶片拉伸强度达到1.76 MPa,修复效率为88%。     

自修复型端羟基聚丁二烯粘合剂体系的制备及性能

针对含能材料自修复特性需求,设计合成了2种新型化合物——端呋喃甲酯基聚丁二烯(FTPB)和三呋喃甲酯基丙烷(TFP),并进行结构表征。再以FTPB为主链、N,N'-(1,3-亚苯基)二马来酰亚胺(PDMI)为固化剂、TFP为扩链剂固化形成Diels-Alder反应体系,得到具有自修复能力和一定力学强度的粘合剂体系。利用红外光谱表征了粘合剂体系固化过程,通过特征基团峰值变化表明固化过程中Diels-Alder正反应的进行;拉伸测试和扫描电子显微镜表征了胶片的力学性能和自修复性能,结果表明在胶片产生微裂纹后能够通过热可逆过程完成修复,且测得扩链剂最佳加入量为10%的胶片拉伸强度达到1.76 MPa,修复效率为88%。     

扩链剂对环氧聚氨酯复合乳液性能的影响

以甲苯二异氰酸酯(TDI-80)、聚醚二醇(N220)、三乙胺(TEA)为原料,1,4丁二醇(BDO)、乙二胺(EDA)为小分子扩链剂,二羟甲基丙酸(DMPA)为亲水扩链剂,环氧树脂E-20为大分子扩链剂,合成了环氧聚氨酯复合乳液,讨论了几种扩链剂对合成的乳液性能的影响.结果表明,乳液的黏度、涂膜的硬度、拉伸强度随BDO、EDA、DMPA和E-20用量的增加而增大;乳液的外观和稳定性随BDO、EDA和E-20用量的增加变差,随DMPA的用量增加而变好;涂膜的吸水率随BDO和E-20用量的增加而减小,随EDA和DMPA用量增加先减小后增大.当BDO的添加量为6％、EDA为0.5％、DMPA为6％、E-20为5％～8％时,所制得的环氧聚氨酯复合乳液性能较好.     

HTPB/共聚醚型聚氨酯密封胶的研制

将端羟基聚丁二烯(HTPB)与四氢呋喃和环氧丙烷的共聚醚以不同的比例混合作为软段通过预聚体法合成了一系列的聚氨酯弹性体,详细考查了HTPB/共聚醚的比例和不同扩链剂对所合成材料的物理机械性能、耐水性能、电性能和热性能的影响.结果表明当HTPB/共聚醚为30/70,由MOCA为扩链剂时,所合成材料的各项性能最佳.     

亲水扩链剂和中和剂对环氧聚氨酯乳液性能的影响

以二羟甲基丙酸(DMPA)作为亲水扩链剂,三乙胺(TEA)为中和剂,环氧树脂为大分子扩链剂,合成了环氧聚氨酯复合乳液(PUE)。讨论了DMPA和TEA的加入方式、DMPA的含量及中和度对PUE乳液及涂膜性能的影响。结果表明:随着DMPA用量和中和度的增加,PUE乳液的外观、稳定性变好,粘度增大,粒径减小,涂膜的硬度和拉伸强度提高;吸水率随着DMPA用量的增加先减小后增大,随中和度的提高而增大。把质量分数为6%的DMPA溶于NMP,在反应后期加入到体系中,当中和度为90%～100%,采取后中和的工艺时,可得到综合性能较好的PUE乳液。     

NEPE推进剂/衬层/绝热层界面扫描电镜原位拉伸试验

采用原位拉伸扫描电镜试验,对高能硝酸酯增塑聚醚(NEPE)推进剂/衬层/绝热层的拉伸破坏过程进行了原位观测。通过标记点的方法,定量获得了NEPE推进剂、衬层和绝热层的变形。结果表明:在NEPE推进剂/端羟基聚丁二烯(HTPB)衬层界面处存在厚约40μm的高模量层,该高模量层对于NEPE推进剂/衬层界面的黏结性能有重要作用。原位拉伸试验有助于了解界面区的黏结状态,可为配方改进和老化性能研究提供支撑。     

无有机溶剂法合成水性聚氨酯-聚丙烯酸酯胶粘剂

采用羧酸型亲水扩链剂二羟甲基丁酸(DMBA)以及磺酸型亲水扩链剂2,4-二氨基苯磺酸钠(SDBS),选用乙烯基单体作为聚氨酯(PU)预聚合的连续相,制备了稳定的无挥发性有机溶剂(VOC)水性聚氨酯-聚丙烯酸酯(SPUA)胶粘剂。利用傅里叶变换红外光谱(FT-IR)对改性前后PU的分子结构进行分析对比,并考察了亲水扩链剂用量、聚丙烯酸酯(PA)含量对胶粘剂的耐水性、稳定性和力学性能的影响。结果表明。当SDBS含量为2%(wt,质量含量,下同),DMBA为4.5%,PA为25%时,SPUA胶粘剂的耐水性、稳定性和力学性能最佳,固含量可达43%。透射电镜(TEM)照片表明,SPUA乳胶粒呈圆球状,乳液平均粒径分布均匀。     

扩链剂对反应挤出回收PET瓶分子量的影响

分别使用双口恶唑啉(BOZ)、均苯四酐(PMDA)及两者的混合物作为回收PET瓶的扩链剂,研究扩链剂的种类、扩链剂用量和反应挤出机加工工艺条件对PET产品相对分子质量(η)的影响。实验结果表明:在扩链剂用量均为0.2%(质量分数)时,BOZ可使产品的η提高4600 g/mol;BOZ和PMDA联用有一定的扩链效果,但不够理想;而使用PMDA可使产品的η提高9300 g/mol,达到33300 g/mol,扩链效果显著。使用PMDA为扩链剂时,反应挤出机的最佳工艺条件为:反应段温度260℃、螺杆转速45 r/min、真空度0.1 MPa。     

少烟PBT推进剂制备及性能研究

为获得少烟且高能量的复合固体推进剂，使用含能PBT黏合剂，制备了铝粉质量分数为5%的PBT叠氮三组元推进剂，研究了推进剂的能量、燃烧及力学性能。结果表明，推进剂在固体质量分数78%时能量和工艺性能最优，使用φ118标准发动机测试能量比冲达246.4 s；压强指数随燃速铜铬催化剂RC和增塑剂ATC用量的增加而降低；燃烧速度随RC和超细高氯酸铵AP用量的增加而升高；固化参数或键合剂用量增加后，推进剂抗拉强度升高、伸长率降低。制备的少烟叠氮配方综合性能良好，可供高性能少烟推进剂装药。     

正丁胺为扩链剂合成水性聚氨酯皮革涂饰剂

采用异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、二羟甲基丙酸(DMPA)、聚四氢呋喃(PTMG)为原料制备聚氨酯预聚体,分别以乙二醇(EG)、乙二胺(EN)和正丁胺(n-butylamine)为扩链剂制备了水性聚氨酯皮革涂饰剂,研究了该涂饰剂所成膜的力学性能、断裂伸长率和吸水性。结果表明,以正丁胺为扩链剂制备的水性聚氨酯膜的断裂伸长率最好,高达1454%;其玻璃化转变温度可达-82℃,耐水性也比用其它两种扩链剂合成的产品好。     

含不同扩链剂的聚叠氮缩水甘油醚基含能热塑性弹性体的合成与力学性能EI北大核心CSCD

采用不同碳链长度的小分子二元醇扩链剂乙二醇、丙二醇、丁二醇、戊二醇和己二醇合成了聚叠氮缩水甘油醚(GAP)基含能热塑性弹性体(ETPUE)。通过凝胶渗透色谱、傅里叶变换红外光谱、动态热机械分析测试和力学性能测试研究了不同扩链剂扩链的ETPUE的性能变化规律。结果表明,当碳原子数大于2时,偶数碳扩链剂的ETPUE的氢键化程度较高,力学性能好;奇数碳扩链剂的ETPUE的氢键化程度较低,力学性能较差;碳原子数为2时,由于链段很短,氢键化程度较低,性能较差。己二醇扩链的ETPUE的综合性能最佳。     

HMDI基聚氨酯弹性体的制备及力学性能研究

以聚四氢呋喃醚二醇(PTMG)、聚醚多元醇(EP3600)、环己基甲烷二异氰酸酯(HMDI)为主要原料,以1,4-丁二醇(BDO)为扩链剂,采用半预聚体法合成了一系列聚氨酯弹性体。研究了多元醇配比、预聚体异氰酸根(NCO)含量、扩链剂用量、异氰酸根指数对聚氨酯弹性体性能的影响。结果表明:数均分子量为1000的PTMG(PTMG1000)与EP3600摩尔比为4∶6,预聚体中NCO质量分数为9.5%,BDO质量分数为2%,异氰酸根指数为1.10时,可操作性最好,制备的聚氨酯弹性体力学性能最佳。     

苯乙烯-丙烯酸缩水甘油酯共聚物支化改性聚乳酸的结构与性能

以一种苯乙烯-丙烯酸缩水甘油酯共聚物(Joncryl○RADR-4370S)为扩链剂,通过熔融挤出支化改性聚乳酸(PLA),制备了高支化聚乳酸材料,并通过转矩流变仪及毛细管流变仪、GPC、DMA、万能拉伸试验机等研究了不同扩链剂用量对支化改性聚乳酸流变性能、重均相对分子质量及其分布、链结构、动态力学性能和力学性能的影响。结果表明,随着扩链剂含量的增加,支化聚乳酸的平衡扭矩、熔体黏度、重均相对分子质量及其分布(PDI)、拉伸强度、断裂伸长率和缺口冲击强度先增大后减少,储能模量增大,在四氢呋喃溶剂中的链构象由棒状向线团状、球状演变。扩链剂用量为1.5 phr时,支化聚乳酸的平衡扭矩、重均相对分子质量、拉伸强度、断裂伸长率和缺口冲击强度均达到最大值,分别为15.80 N·m,1.96×105,89.6 MPa,7.5%和35.0 k J/m2;扩链剂用量为0.9 phr时,支化聚乳酸的相对分子质量分布最宽,为2.04。     

UV固化的水性含氟聚氨酯的制备与表征

合成了一种含短氟碳链的扩链剂(HFIP-IPDI-TMP),并将其应用于水性光固化体系,制备了UV固化水性含氟聚氨酯(UV-WFPU)乳液。利用红外光谱和核磁共振氢谱对HFIP-IPDI-TMP的结构进行了表征,研究了氟含量对UVWFPU乳液粒径、乳液的力学稳定性及乳胶膜的动态力学性能、水接触角、表面形貌和力学性能的影响。结果表明,HFIP-IPDI-TMP的引入有效提高了UV-WFPU膜的疏水性和拉伸强度,氟元素的引入提高了UV-WFPU膜表面的粗糙程度。随着HFIP-IPDI-TMP用量的提高,乳液粒径、玻璃化转变温度和tanδmax逐渐增大,断裂伸长率下降。当有机氟含氟量为3.5%时,UV-WFPU3的疏水性能最佳,胶膜的水接触角为96°,此时的乳液粒径为52.3nm,固化物的拉伸强度为12.31MPa,断裂伸长率为213%。     

二异氰酸酯扩链聚2,5-呋喃二甲酸乙二酯

以2,4-甲苯二异氰酸酯(TDI)为扩链剂,对生物基聚2,5-呋喃二甲酸乙二酯(PEF)进行扩链,探讨了扩链剂用量(NCO/OH摩尔比)、反应时间、反应温度等因素的影响。采用红外光谱、核磁共振氢谱、元素分析、差示扫描量热法、X射线衍射分析了扩链PEF的分子结构、热性能和结晶性能。结果表明,当扩链剂用量n(NCO)/n(OH)=1~3,反应时间为30min,反应温度为230℃时扩链效果较好;扩链后PEF的特性黏度最高达1.24dL/g,重均相对分子质量(Mw)最高达28.8×104;扩链后PEF的结晶能力降低,热稳定性能相对提高。