具有规整硬段的聚醚型水性聚氨酯脲的制备与性能

以二苯基甲烷二异氰酸酯、二羟甲基丙酸、1,4-丁二醇、异佛尔酮二异氰酸酯和乙二胺为硬段,聚醚多元醇为软段,通过分子设计采用分步合成法,制备了具有规整硬段和良好分散性能的聚醚型聚氨酯脲(PUU)水分散液。测定了PUU水分散液及其成膜后的物理、力学性能,并表征了这类水性PUU的氢键、结晶和微相分离行为。结果表明:随硬段含量的增加,PUU水分散液的粒径减小,稳定性增加,室温贮存期大于1年;与一步法制备的水性PUU相比,由分步法制备的水性PUU的硬段具有较好的有序结构,氢键化程度高,结晶度大,软硬段间的微观相分离程度高,成膜后具有优异的耐水性能与力学性能。此外,与具有相同规整硬段的聚酯型水性PUU相比,这类聚醚型水性PUU膜显示出更好的耐水性能。     

单组分聚氨酯清漆的制备与性能研究

不同的聚碳酸酯二元醇、聚四亚甲基醚二醇(PTMG)与二苯甲烷二异氰酸酯(MDI)、小分子二元醇反应，制得聚醚、聚碳酸酯型聚氨酯清漆。通过红外光谱分析结合其机械力学性能、耐水性等的测试结果，探讨聚碳酸酯型聚氨酯清漆的结构对形态和性能的影响。结果表明：随着硬段含量的增加，树脂涂膜的微相分离程度增加，机械性能提高；组分摩尔比例相同时，软段分子量的降低有利于提高树脂的软硬段相容性，增加树脂涂膜的物理机械性能；组分摩尔比例相同时聚酯型聚氨酯树脂的微相分离程度低于聚醚型聚氨酯树脂；MDI基溶剂型聚氨酯树脂的物理机械性能较好。     

嵌段聚氨酯脲的结构与性能——扩链剂的结构对形态及物性的影响

以4,4′-二苯基甲烷二胺、甲苯二胺、二乙基甲苯二胺为扩链剂,制备了系列的聚醚型聚氨酯脲弹性体。借助IR研究了软硬段微相中的氢键分布。利用SEM直观地展示了微区特征。通过物性的比较,探讨了芳香二胺扩链剂的结构对称性及空间位阻对聚氨酯脲弹性体的形态及物性的影响。     

聚醚聚氨酯-聚醚聚酰亚胺合金相结构的研究

通过不同分子量的对－氨基苯甲酸酯封端的聚（四次亚甲基）醚和均苯甲甲酸二酐反应，合成了聚醚聚酰胺酸；然后以不同重量比将聚醚聚氨酯和聚醚聚酰胺酸溶液混合反应亚胺化，制备了一系列不同硬段含量的聚醚聚氨酯－聚醚聚酰亚胺合金。用傅立叶变换红外光谱、动态力学分析、示差扫描量热、广角Ｘ－衍射、应力应变试验等分析测试方法对合金进行了研究，结果表明聚醚聚氨酯－聚醚聚酰亚胺合金具有很好的相分离结构，是一类新型耐高温、有韧性的热塑性弹性体。聚醚分子量相同的聚氨酯和聚酰亚胺形成的合金软段相容，合金具有两相结构；聚醚分子量不同的聚氨酯和聚酰亚胺形成的合金软段存在相分离，合金具有三相结构，表现在材料外观上分别为透明不透明的韧性膜，少量聚酰亚胺的掺入，能大大增加材料的耐热性能，而合金的材料力学性能没有明显变化。     

软硬段对聚氨酯弹性体结构性能的影响

采用本体聚合和溶液聚合两种方法,合成了一系列用聚乙二酸丁二醇酯二醇作为软段的聚氨酯弹性体。研究了硬段含量和聚醚添加量对聚氨酯弹性体综合性能的影响。利用红外光谱、热分析、力学性能测试、记忆回弹性能和耐水解老化实验等测试手段对样品进行了表征与分析。结果表明：硬段质量含量为31%～35%时,材料的力学性能较优,形状回复率可以达到75%～85%;软段中聚醚添加量在4%~5%（占软段的质量分数）时,弹性体具有较好的力学性能和耐水解性能。     

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。     

链段间氢键化程度及离子基团对阴离子型聚氨酯性能的影响

以实验室自制的聚酯多元醇与甲苯二异氰酸酯(TDI)、一缩二乙二醇(DEG),通过聚合反应合成了结构相似的软段磺酸盐型聚氨酯分散体(SSSPU)、硬段磺酸盐型聚氨酯分散体(SHSPU)和硬段羧酸盐型聚氨酯分散体(CHSPU)。通过FT-IR、DSC、TG和力学性能测试,探讨了链段间氢键化程度和离子基团的种类及位置对聚氨酯胶膜性能的影响。结果显示:SSSPU的硬段之间有较强的氢键作用,呈现明显的微相分离结构,胶膜具有良好的力学性能和耐热性能;SHSPU的氢键作用弱,呈微相混合结构,胶膜力学性能差;CHSPU的氢键作用不仅存在于硬段之间,还存在于硬段与软段之间,呈微相混合结构,由于氢键及羧酸盐的离子缔合作用,其胶膜的力学性能最好。     

赖氨酸乙酯扩链聚氨酯弹性体的制备

以1,6-六亚甲基二异氰酸酯(HDI)为硬段、聚碳酸酯二元醇(PCDL)为软段、赖氨酸乙酯盐酸盐(Lys-OEt)作为扩链剂合成一种新型聚碳酸酯型聚氨酯弹性体.通过力学性能测试、原子力显微镜(AFM)、红外光谱分析和细胞培养,探讨了聚氨酯弹性体软硬段比例、扩链剂对材料性能的影响和材料的细胞毒性.结果表明:随着硬段含量的增加,聚氨酯的机械性能提高.采用Lys-OEt扩链的聚氨酯弹性体拉伸强度达到18.6 MPa,在Lys-OEt、1,4-丁二醇(BDO)、二羟甲基丙酸(DMPA)3种扩链剂中力学性能最佳.初步的细胞培养实验证明,该材料具有良好的细胞相容性.     

阳离子型聚氨酯-脲水溶液的性质

由聚醚二元醇与甲苯二异氰酸酯（TDI）预聚后，经二乙烯三胺扩链，冰乙酸中和而制备了阳离子型聚氨酯-脲（PUU）水溶液，Ubbelohde毛细管粘度计测得PUU水溶液在不同浓度下的粘度，用Huggins和Kraemer方程及Fox和Flory等效圆球理论计算可知，PUU在水溶液中的分子尺寸随相对分子质量的增加而增加；加入小分子电解质后，PUU分子链尺寸变小，说明其构象由舒展变为卷曲，有效体系分数变小，粘度下降。研究表明，分子链中的空间位阻效应是决定聚氨酯-脲在水溶液中分子尺寸的主要因素，水溶液中PUU分子尺寸与真溶液中溶质分子尺寸（10^-10m-10^-9m)相近，水溶性PUU的流变特性说明，不同浓度的水溶性PUU都为牛顿流体，表观粘度不随剪切速率而变；水溶性PUU稀溶液的粘度都相近，与乌氏毛细管粘度计法测得的结果也相近，且与相对分子质量基本无关；随着溶液浓度的增加，其粘度也随之增加，而水溶性PUU浓溶液的粘度随相对分子质量的增加而减小，PUU水溶液的牛顿型流变行为也说明该分子链在水中的形态是稳定的，不受外界剪切应力的影响。     

含砜聚醚酰胺热塑性弹性体的合成与性能表征

通过溶液缩聚分别合成端胺基的聚酰胺和端异氰酸根的聚醚,再将两者按不同配比制备含砜聚醚酰胺热塑性弹性体。藉FT-IR、DSC1、H-NMR等测试手段进行结构表征并分析两相间的相容程度,证明由于酰胺基团和脲基团的引入提高了聚合物的耐热性能,而聚醚基团则赋予聚合物良好的延展性,同时随着软段和硬段含量的提高,软硬段间相分离程度提高,相应地提高了聚合物的耐溶剂性能。     

季戊四醇型HTPB-PU弹性体的研究

以端羟基聚丁二烯、液化改性MDI为原料，季戊四醇为扩链剂与交联剂制备季戊四醇型聚氨酯，并用IR、TG、DSC和SEM对其进行表征；研究了影响季戊四醇型聚氨酯的力学性能和热性能的因素。结果表明：随扩链剂用量的增大，季戊四醇型聚氨酯的拉伸强度和硬度增大，而断裂伸长率减小，同时热稳定性得到提高。SEM显示此弹性体中存在明显的相分离。     

含有双酚A链段的聚氨酯网络研究

首先合成与表征了一种含有双酚A结构的多元醇,通过添加这种多元醇至聚氧化丙烯聚醚多元醇中合成了含有双酚A链段的聚氨酯网络。通过DSC、FTIR和SEM等方法考察了这类聚氨酯网络的结构形态,研究结果表明,PU网络中的双酚A链段与聚氧化丙烯链段不相容,而且破坏了PU硬段的有序化结构。在聚氧化丙烯聚醚多元醇中添加5－10phr双酚A结构的多醇就能显著地提高聚氨酯网络的拉伸强度、弹性模量和断裂伸长率。     

软段对水性聚氨酯结构与性能的影响

以低聚物多元醇、异氟尔酮二异氰酸酯(IPDI)、亲水单体二羟甲基丙酸(DMPA)，乙二胺为主要原料，制备了一组不同组成的聚氨酯乳液。通过粘度测定、粒度分析、力学性能和耐水性能测试、原子力显微镜(AFM)分析，研究了软段类型、软段分子量对乳液及其胶膜性能的影响。结果表明，分子结构规整、易结晶的软段合成的聚氨酯树脂力学性能和耐水性能都较好，对聚己二酸酯而言，分子量减小，其合成的水性聚氨酯拉伸强度提高，耐水性能却有很大程度的下降。     

溶剂在嵌段共聚高分子膜中的溶解与传递现象

利用石英弹簧称重法测定了308．15K时乙醇和苯在含端羟基聚丁二烯(HTPB)和端羟基聚丁二烯／丙烯腈共聚物(HTBN)的嵌段共聚聚氨酯膜中的吸收动力学曲线。结合吸收-络合吸附双模式传递模型，研究了聚氨酯膜的微相分离程度、软硬段的比例和组成以及软段分子量等因素对溶剂在膜中溶解和传递性质的影响。     

聚醚聚酯嵌段共聚物的表面性质对血液相容性的影响

聚合物的表面性质和结构对血液相容性具有很大的影响。本文通过接触角、吸水率和电子能谱研究了聚醚聚酯嵌段共聚物混合物的表面组成及微相分离结构。电子能谱的测试表明:试样空气面的氧碳元素比高于试样本体,表明醚键向空气面扩散,并以此来估量试样空气面的组成分布。试样的血液相容性与试样空气面氧碳比的提高程度随试样中聚乙二醇对苯二甲酸酯(PEGT)组成的递增呈相似的变化趋势,在共混物中软链段的组分比:聚四亚甲基二醇对苯二甲酸酯/聚乙二醇对苯二甲酸酯(PTMGT/PEGT)=60/40时,试样的接触角最大、氧碳比的提高率最大、血液相容性最好,且试样呈现最为细微的相分离结构。由此表明聚醚聚酯嵌段共聚物混合物的血液相容性主要受表面组成、各链段的表面自由能及微相分离程度的影响。     

化学交联反应注射成型聚氨酯脲的结构与性能关系

用Ｌ－ＭＤＩ／ＤＥＴＤＡ／ＧＨ－３５０Ｈ制备了化学交联的ＲＩＭ ＰＵＵ弹性体,硬段含量为３７％,考察了催化剂浓度和种类对微相分离形态和力学性能影响,实验结果表明,提高催化剂浓度限制了化学交联体系ＲＩＭ ＰＵＵ的微相分离,使相间距有所增加,软段玻璃化温度几乎不受影响,实验制备的ＲＩＭ ＰＵＵ弹性体模量－温度稳定性好,拉伸强度为１２ＭＰａ,伸长率达２００％。     

含有机硅三元多嵌段共聚物的研究──Ⅲ．不同硬段、半硬段对含有机硅三元多嵌段共聚物性能的影响

以双酚Ａ聚砜或酚酞作为硬段，聚对羟基苯乙烯、酚醛、聚羟基醚或聚羟基醚砜作为半硬段，聚二甲基硅氧烷作为软段合成了七种三元多嵌段共聚物，并对其稳定性、动态力学性能进行了比较详细的研究。结果表明这类共聚物在溶液中的稳定性及热稳定性主要与半硬段有关；它们的形态结构同属于微相分离，并在很宽的温度范围内表现出优良的弹性体性质。三元多嵌段共聚物中硬段与半硬段的相容性直接影响其力学性能，当两者的相容性好时，其强度高于对应的二元多嵌段共聚物。     

聚酯／改性共聚酯共混体系的相分离及其共混纤维的结构和性能

本文研究聚酯(PET)和含3.5-二甲酸苯磺酸钠(SIPM)结构单元的改性共聚酯(PEI)的共混体系。差示扫描量热分析,X射线衍射分析,染色后的透射和扫描电镜照片等均表明该体系是一个热力学不相溶的体系。在加工成形过程中,特别是在结晶过程中,富PEI相中的SIPM结构单元被排斥在晶格之外形成集簇形态,利用这种相分离的结构形态以及改性共聚酯优先水解的机理,PET/PEI共混纤维经碱水解处理后可制得微孔型的高吸水吸湿纤维。本文讨论了相分离结构对该微孔型纤维的微孔尺寸分布,吸湿保水性能以及纤维力学性能的影响。     

具有内皮祖细胞捕获功能的聚氨酯的合成与研究

以聚碳酸酯二元醇(PCDL)为软段,1,6-六亚甲基二异氰酸酯(HDI)为硬段,二羟甲基丙酸(bis-MPA)为扩链剂合成了一种侧 链含有羧基官能团的聚碳酸酯型聚氨酯材料。将氨基封端的四代树枝状聚酯大分子共价接枝到聚氨酯的侧链上,脱除树枝状分子表 面缩酮保护基后得到了一种新型的侧链树枝化多羟基聚氨酯材料。此聚合物能有效黏附CD133抗体,黏附了抗体的材料可大大提高 CD133内皮祖细胞的黏附。这一结果为通过加速血液接触材料表面内皮化来提高其血液相容性提供了可能。     

聚氨酯组成与结构对透明性和力学性能的影响

聚氨酯软硬链段之间的结晶分相行为严重影响材料的透明性和力学性能。使用二环已基甲烷二异氰酸酯、环氧丙烷聚醚和1,3-丁二醇扩链剂合成的软质透明聚氨酯呈无定形结构,当硬段含量为47%(wt)时,样品具有较好的透明性和力学性能。此时透光率93%,抗张强度18MPa、伸长率358%、邵氏硬度90。样品在放置过程中无变黄现象。