丁二酸系聚氨酯弹性体的研制

合成了一种新系列丁二酸多元醇聚酯，并用它合成出耐酮类溶剂的聚氨酯弹性体。考察了聚酯多元醇结构、多异氰酸酯种类、扩链剂种类及合成工艺对聚氨酯弹性体机械性能和耐溶剂性能的影响。     

浇注型聚氨酯弹性体的研究——组成结构对机械性能的影响

本文扼要地叙述了浇注型聚氨酯弹性体的工艺路线、化学和结构。研究了预聚体扩链剂的用量,异氰酸酯基的含量,聚合物多元醇的分子量和性质等对浇注型弹性体机械性能的影响,为进一步开展浇注型聚氨酯弹性体的研究和应用提供基础。     

HTPB/TDI/MCDEA型聚氨酯弹性体的研制

以端羟基聚丁二烯(HTPB)、甲苯二异氰酸酯(TDI)为主要原料合成预聚体,以4,4’-亚甲基双(3-氯-2,6-二乙基苯胺)为扩链剂,通过浇铸成型制备聚氨酯弹性体。实验采用电子万能试验机和邵氏A硬度计对聚氨酯弹性体的力学性能进行了测试,结果表明:当预聚体NCO含量为4.13%、NH2/NCO摩尔比为0.90时,聚氨酯弹性体的综合力学性能最佳;后硫化时间、环境湿度对聚氨酯弹性体的力学性能均有一定影响,使用新型扩链剂4,4’-亚甲基双(3-氯-2,6-二乙基苯胺)制得的聚氨酯弹性体的力学性能普遍好于扩链剂MOCA。     

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%.     

预聚法合成聚氨酯/无机粒子复合材料

以低聚物多元醇(PTMEG)、甲苯二异氰酸酯(TDI 100)、扩链剂(MOCA)和无机粒子(13X型分子筛,SiO2)为原料,采用预聚法合成出聚氨酯(PU)/分子筛及PU/SiO2复合材料,并对其力学性能进行了测试。结果表明:聚氨酯/分子筛复合材料比纯聚氨酯具有更优良的力学性能,分子筛的加入量为3%～7%(质量分数),扩链系数为0.90～0.95时,其拉伸强度和耐撕裂强度均有明显提高;与PU/SiO2复合材料相比,PU/分子筛复合材料的力学性能和工艺性能更优。     

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。     

高硬度聚氨酯弹性体的研究

通过对低聚物多元醇和扩链剂的选择，研制出邵D硬度大于75、缺口冲击强度大于6kJ／m^2的高硬度聚氨酯弹性体，生产工艺完全适合工业化生产技术要求。     

填充型聚氨酯弹性体的合成及性能研究

以聚醚N210、甲苯二异氰酸酯(TDI-80)为原料,MOCA为扩链剂,分别添加无机填料(石英粉、玻璃粉、煤沥青)和有机填料(环氧树脂、聚酰亚胺、羟基氯醋)合成填充型聚氨酯弹性体,考察了不同填料与不同添加量对聚氨酯弹性体的黏度、力学性能、热性能的影响。结果表明:填料的加入可在一定程度上提高体系的热稳定性;添加质量分数5%的环氧树脂所合成的聚氨酯弹性体,其力学性能提高最为明显。     

酰亚胺改性聚氨酯的合成和表征

以4,4′-二氨基二苯砜、偏苯三酸酐和过量1,4-丁二醇为原料合成了一种含有酰亚胺基团的二醇,并以此二醇为扩链剂,用预聚体法合成了一种酰亚胺改性的聚氨酯弹性体.利用红外光谱、差示扫描量热分析、热失重及动态热机械分析等方法进行了表征.结果表明,酰亚胺改性的聚氨酯弹性体有较高的耐热性和力学性能.     

DMTDA在聚氨酯弹性体中的扩链性能研究

在聚氨酯弹性体加工成型中必须加入一种兼起扩链和交联作用的固化剂,一般使用的扩链剂是3,3’-二氯-4,4’-二氨基-二苯基甲烷(英文缩写为MO-CA),在本文的研究中,以自制的二甲硫基甲苯二氨(英文缩写为DMTDA)作为扩链固化剂,并考察了它的扩链性能,研究发现:对聚酯型聚氨酯弹性体而言,制备的DMTDA的扩链效果与国外同类产品ETHACURE300的扩链效果相当;而且在邵氏硬度方面,自制的DMTDA要优于ETHACURE300.结果表明:自制的DMTDA可以替代国外同类产品ETHACURE300在聚酯型聚氨酯弹性体中使用.     

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。     

水性聚氨酯的制备及其交联膜的性能研究

采用ＮａＨＳＯ３封端法制备了一系列的水性聚氨基甲酰磺酸钠（ＰＣＳ）,讨论了作为溶剂的水、乙酸乙酯、乙醇的用量对封端率的影响,结果表明３种溶剂的用量均有一最佳值,膜的吸水、吸乙醇及动力学实验表明经多乙烯多胺交联的ＰＣＳ膜具有良好的耐水、耐乙醇性能及力学性能。     

雨季坑槽修补用聚氨酯的制备及路用性能研究

以二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI50)和改性蓖麻油多元醇(BHA130)为主要原料,制备了单组份聚氨酯(SPU);将SPU与玄武岩骨料混合,得到单组份聚氨酯混合料(SPUM);研究了异氰酸酯(NCO)含量对SPU力学性能和耐水性能的影响,以及NCO含量和浸水时间对SPUM路用性能的影响,并通过对雨季路面坑槽的实际修补,验证了SPUM的修补效果。结果显示：在本文的实验范围内,随着NCO含量的增加,SPU的拉伸强度、拉伸剪切强度、平衡吸水率增大,断裂伸长率减小;NCO含量为12%(质量分数)时,SPU的综合性能相对较优,其拉伸强度为23.0MPa,水下拉伸剪切强度为2.75MPa,平衡吸水率为3.49%;SPUM的劈裂强度随NCO含量增加和浸水时间延长而增大,肯塔堡飞散损失率小于4%;浸水20min时,SPUM的马歇尔稳定度可达8.47kN;使用NCO含量为12%的SPUM对雨季路面坑槽进行修补,修补后8个月坑槽未发生明显磨损。以上结果表明,制备的SPUM的修补强度高、水稳定性好,能够用于雨季路面坑槽的修补。     

环氧丙烯酸酯树脂的制备及其聚氨酯改性

采用丙烯酸对环氧树脂进行改性制备环氧丙烯酸酯,通过单因素实验考察催化剂种类对改性工艺条件的影响;设计正交实验探讨反应温度、催化剂用量及阻聚剂用量对改性工艺条件的影响。采用自制的聚氨酯预聚体对环氧丙烯酸酯进行改性研究,考察聚氨酯预聚体的添加及环氧树脂种类对复合材料性能的影响。研究结果表明:制备环氧丙烯酸酯的最佳反应条件为:以N,N-二甲基苯胺为催化剂,反应温度110℃,w(催化剂)=2%,w(阻聚剂)=0.1%;FT-IR表征说明得到目标产物。同时,聚氨酯进行改性明显改善材料的力学性能,聚氨酯预聚体(n(—NCO):n(—OH)=2:1)添加量为25%时,材料的抗压强度提高59.33%,抗拉剪切强度增加3.7倍,材料断面的SEM图表明改性后材料出现韧性材料特征。另外,由双酚F型环氧树脂制备的复合材料的性能明显优于由双酚A型环氧树脂制备的材料性能。     

封闭聚氨酯的制备及其对聚丙烯酸酯的改性

通过合成聚氨酯的预聚体,并成功的用三种苯酚类封闭剂对其封闭,随后用封闭聚氨酯预聚体对聚丙烯酸酯进行改性,得到了水性的环境友好型聚氨酯/聚丙烯酸酯的复合乳液,并对封闭异氰酸预聚体与复合乳胶膜进行了一系列测试：傅里叶红外光谱分析(FTIR)、差示扫描量热法测试(DSC)、热重分析测试(TGA)以及万能力学仪测试.还研究了三种不同苯酚类封闭剂对异氰酸酯的封闭,并通过加入少量的封闭型聚氨酯,对聚丙烯酸酯进行化学交联改性.相对于单一的聚丙烯酸酯膜,得到改性后的复合膜,复合膜的热稳定性、力学性能均得到提高,而且随着聚氨酯含量的增加,膜的抗拉伸强度上升,同时,断裂伸长率有所下降;但增加到一定程度时,过多的聚氨酯会破坏成膜过程,导致膜的性能下降.     

扩链剂对聚四氢呋喃环氧乙烷共聚醚聚三唑弹性体力学特性和网络结构的影响

选用端叠氮基聚四氢呋喃环氧乙烷共聚醚（AzTPET）或端叠氮基二甘醇（KL-1）作为扩链剂与端炔基聚四氢呋喃环氧乙烷共聚醚反应制备聚四氢呋喃环氧乙烷共聚醚聚三唑弹性体（PTPET）. 反应体系黏度稳定下，分析扩链剂对PTPET弹性体的力学性能和交联网络的影响. 力学结果表明:在20 ℃时，未扩链的PTPET延伸率为112%，经40%（叠氮官能团比，下同）的AzTPET扩链后可提高到300%；在60 ℃时，延伸率由70.1%扩链后可达153%. 经50%的KL-1扩链后样品在20 ℃时延伸率为200%，60 ℃下为120%. 两种扩链剂制备样品的延伸率均大幅提高，但前者强度有所降低. 在?40 ℃下，两扩链剂制备弹性体的拉伸强度均随扩链剂用量的增加而升高. KL-1扩链的PTPET弹性体表观密度高于AzTPET. 综合分析，两种扩链剂均能显著提高PTPET的断裂延伸率，但扩链剂KL-1在PTPET中的力学强度优于AzTPET.      

-NCO基在聚氨酯预聚体合成过程中的影响

研究了聚氨酯预聚体合成过程中，－NCO其含量对预聚体性质的影响，考察了聚氨酯预聚体贮存时间与性能的关系。     

建筑用聚酰胺树脂改性E-51环氧树脂胶黏剂的性能研究

为详细分析建筑用聚酰胺树脂改性E-51环氧树脂胶黏剂的性能,提出建筑用聚酰胺树脂改性E-51环氧树脂胶黏剂的性能研究方法,从不同聚酰胺树脂含量、不同预聚体配比与含量两个角度,测试建筑用聚酰胺树脂改性E-51环氧树脂胶黏剂使用在建筑材料中的使用性能.测试结果显示:聚酰胺树脂含量为10 g,黏度将提升至100000 mPa·s,对改性E-51环氧树脂胶黏剂的工艺性存在负面影响;聚酰胺含量增多,改性E-51环氧树脂胶黏剂拉伸强度、压缩强度逐渐变小,剪切强度值逐渐变大;将二乙烯三胺和聚酰胺按照6.6:1.1比例混合后,改性E-51环氧树脂胶黏剂使用性能最佳;制作预聚体时,OH:NCO的最佳比例为1:3,预聚体含量为35 g时,建筑用聚酰胺树脂改性E-51环氧树脂胶黏剂剪切强度最高、胶黏剂力学性能最佳.     

薄膜蒸发分离聚氨酯固化剂中TDI

在采用高真空两级薄膜蒸发分离甲苯二异氰酸酯（TDI）-三羟甲基丙烷（TMP）聚氨酯固化剂中的游离TDI实验室研究基础之上,进行了中试研究。研究了进料流量、分离温度两个重要参数对分离的影响,确定中试进料流量为25Kg/hr,一级分离柱温度为130℃,二级分离柱温度为180℃,二级分离压力为5000Pa,二级分离压力为80Pa;在此条件下分离的聚氨酯固化剂再用溶剂稀释后测得其游离TDI含量低于0.5%,固体含量大于75%,NCO含量大于11.8%,达到了分离TDI的目的。     

聚乳酸-聚乙二醇嵌段共聚物及其交联聚氨酯弹性体的性能研究

通过改变聚乙二醇的用量,将丙交酯与聚乙二醇共聚制成嵌预聚体,用二苯基甲烷二异氰酸酯扩链后再用三羟甲基丙烷交联,制得系列聚氨酯型新颖性体。通过对其性能研究表明,随着ＰＥＧ含量的增加,共聚物的特性粘度降低,玻璃化转变温度降低,拉伸强度先升后降;聚氨酯弹性体的玻璃化转变温度降低,拉伸强度降低,而降解速度去加快。