不同端基改性超支化聚酯/丁羟聚氨酯互穿聚合物网络力学性能研究

采用硬脂酸和乙酸酐对端羟基超支化聚酯的端基进行改性,并将其与端羟基聚丁二烯型聚氨酯(丁羟聚氨酯)形成互穿聚合网络。结果表明,硬脂酸改性超支化聚酯/丁羟聚氨酯互穿聚合物网络的最大强度和最大延伸率均比空白胶片提高了3倍以上,而乙酸酐改性的超支化聚酯与丁羟聚氨酯形成的互穿聚合物网络存在明显的相分离。     

超支化聚酯/聚醚聚氨酯互穿网络的力学性能研究

为了改善聚醚聚氨酯的力学性能,采用端硬脂酸酯基超支化聚酯和端乙酸酯基超支化聚酯与环氧乙烷四氢呋喃共聚醚型聚氨酯(PET-PU)形成互穿网络聚合物。结果表明,前者出现明显的相分离,而后者最大拉伸强度和最大延伸率比PET-PU提高了1.33倍和2.74倍。采用基团贡献法讨论了超支化聚合物与PET-PU的混容性。     

超支化聚醚/丁羟聚氨酯互穿网络的制备及力学性能

本文采用阳离子开环聚合的方法,合成了端羟基超支化聚醚,并对其端基进行改性,调节超支化聚醚与丁羟聚氨酯的相容性。采用FT-IR,1H-NMR对改性前后超支化聚醚进行结构表征。HTPB型聚氨酯在改性超支化聚醚的存在下原位聚合形成超支化聚醚/丁羟聚氨酯互穿聚合物网络,力学性能测试结果表明,加入超支化聚醚可以明显提高HTPB型聚氨酯胶片的力学性能。其中加入30%第4代改性超支化聚醚时,其最大拉伸强度提高了3.86倍,达到2.65 MPa。最大延伸率提高了3.7倍,达到1868%。     

聚丁二烯型聚氨酯/聚(苯乙烯—二乙烯苯)互穿聚合物网络的力学性能

聚丁二烯型聚氨酯与聚醚型或聚酯型聚氨酯比较,力学性能较低,因而推广应用受到一定的限制。加入炭黑和其它填料,虽能在不同程度上改进力学性能,但会引起体系粘度增大和混炼、浇注困难。我们曾报道用同步法合成聚丁二烯型聚氨酯/聚(苯乙烯—二乙烯苯)互穿聚合物网络〔PU(HTPB)/P(St-DVB)-IPN〕,并研究了该 IPN 体系的     

蒙脱土改性PU/EP IPN的研究

本文通过端异氰酸酯基聚氨酯预聚体与环氧树脂E-51形成了互穿网络,并通过热重分析仪(TGA)研究了完全固化后的互穿网络的热分解行为;透射电镜研究了IPN的相分离行为及用拉伸强度,断裂伸长率对其进行了力学性能的表征.结果表明,经过环氧树脂改性的聚氨酯的耐热性能比纯聚氨酯得到了提高,且力学性能也有所改善.并选取性能较好的PU/EP IPN,用纳米级有机蒙脱土对其进行了改性.研究发现,经有机纳米蒙脱土改性的PU/EP IPN的力学性能及耐热性有了进一步的提高.     

超支化聚酯/聚对苯二甲酸乙二醇酯复合材料的结构与性能

以分别具有端羟基、端十六烷基和端苯基的超支化聚酯(HBP)对聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)进行共混改性,研究了HBP的端基类型和用量对HBP/PET复合材料拉伸强度、冲击强度、结晶性能及动态黏弹性的影响。结果表明: 当端苯基超支化聚酯(HBP-Bz)、端十六烷基超支化聚酯(HBP-C16)和端羟基超支化聚酯(HBP-OH)的质量分数分别为0.1%、0.4%和0.2%时,HBP/PET复合材料的拉伸强度和冲击强度均达到最大值;3种超支化聚酯在其质量分数为0.1%~0.4%的范围内,复合材料的结晶度都得到了提高,与HBP-C16和HBP-OH相比,HBP-Bz的加入明显加快了PET的结晶速率;低用量(0.1wt%~0.4wt%)的HBP在PET共混改性中起到了增黏的效果,HBP/PET复合材料熔体表现出假塑性流体的流变行为,HBP的加入在一定程度上增加了PET大分子的链缠结和物理交联点,从而使HBP/PET复合材料的拉伸强度、冲击强度以及熔体黏度均得到提高。     

端羟基丁二烯型聚氨酯/聚苯乙烯互穿聚合物网络的研究

研究了同步法合成的端羟基聚丁二烯型聚氨酯/聚苯乙烯互穿聚合物网络〔PU(HTPB)/PS_t-IPN〕的形态结构、热转变行为和力学性能。电镜结果表明:该类 IPN 形成既二相分离又各自连续的相结构,当 PU(HTPB)/PS_t 组成比为25/75时,体系发生相转变;组成比为50/50左右时,形成的聚苯乙烯分散相区域尺寸较小。增加每一相的交联程度,均可提高二相的互穿能力,所有 IPN 都呈现出独特的细胞状结构形态,文中根据聚氨酯首先形成的事实,提出了该结构的形成机理。T_(?)研究结果表明:玻璃化转变温度的移动将受到 IPN 自身诸因素的制约。力学性能结果表明:随 IPN 中 PU(HTPB)含量增加,材料的刚性下降,而断裂伸长则出现由增加到下降的过程,在组成比为60/40左右时,达最大值。     

辐射法制备PU／P（St—An）IPNs的微相分离及性能

首次采用Co~(60)-γ射线辐照法制备了聚氮酯/聚(苯乙烯-丙烯腈)互穿网络[PU/P(St-An)IPNs],并借助FTIR-PAS,SAXS及电子拉伸机等方法对材料的微相分离及力学性能进行了研究。研究表明,采用Co~(60)-γ辐照技术,可以有效地减小IPN体系的微相分离。丙烯腈含量增加,IPN体系的微相分离程度降低。当PU含量为40％时,IPN体系的微相分离程度最小,互穿程度最大。IPN材料的力学性能呈现出良好的协同效应。     

聚氨酯IPN阻尼材料研究进展

介绍了互穿聚合物网络(IPN)材料的阻尼机理及其表征方法,并重点综述了聚氨酯(PU)IPN材料的研究进展。     

接枝和非接枝聚氨酯/环氧树脂互穿网络聚合物的制备及其性能

采用分步法分别制备了接枝和非接枝聚氨酯(PU)/环氧树脂(EP)互穿网络聚合物(IPNs),研究了不同配比对材料力学性能和热性能的影响。红外结果显示接枝聚氨酯/环氧树脂互穿网络聚合物分子间形成了氨基甲酸酯的接枝结构;力学性能测试结果表明,聚氨酯的引入显著地提高了材料的力学性能,当m(PU)∶m(EP)=15∶85时,接枝聚氨酯/环氧树脂互穿网络聚合物的拉伸和冲击强度达到最大值(分别为36.7MPa和22.39kJ/m2),当m(PU)∶m(EP)=10∶90时,非接枝互穿网络聚合物拉伸和冲击强度达到最大值(分别为27.8MPa和19.34kJ/m2);TGA结果证实接枝互穿网络聚合物的热稳定性明显优于非接枝互穿网络聚合物。     

PU(HTPB)/P(MMA-co-EGDMA)同步互穿网络的合成、形态与力学性能

研究了 PU(HTPB)/P(MMA-co-EGDMA)-IPN 的合成、形态和力学性能。结果表明,两网络的相对形成速率对 IPN 的形态和性能有显著的影响。当两网络形成大致同步时,微区尺寸适中,界面互穿良好,IPN 的综合力学性能最佳。两网络交联密度对 IPN 的力学性能也有显著影响,但只有先形成的网络的交联密度变化才会引起形态的明显改变。     

聚氨酯/聚甲基丙烯酸甲酯/有机蒙脱土纳米复合材料的制务、结构与性能

首次将插层纳米复合技术与互穿聚合物网络（IPN）技术相结合,通过同步插层聚合法制备了聚氨酯/聚甲基丙烯酸甲酯/有机蒙脱土（PU/PMMA/OMMT）纳米复合材料.XRD、SEM、TGA等研究表明,在聚氨酯/有机蒙脱土（PU/OMMT）体系中蒙脱土以40～700 nm的团聚体不均匀地分散在聚氨酯基体中,且部分蒙脱土被插层,其层间距增加了0.95nm,体系为插层型纳米复合材料.PU/PMMA/OMMT体系中蒙脱土以20～80nm的粒子分布于聚合物基体中,且蒙脱土的插层效果显著,是PU/OMMT体系的2.5倍,形成了插层型纳米复合材料.同时,蒙脱土的加入使得聚氨酯和聚甲基丙烯酸甲酯的互穿聚合物网络（PU/PMMA-IPN）体系中PU相与PMMA相间相分离更明显,塑性相畴粒子尺寸显著增加,且各相中两组分相互作用加强,分布更均匀.PU/PMMA/OMMT纳米复合材料的热稳定性高于其他材料.同时对其力学性能进行了研究,发现其力学性能明显优于聚氨酯、基于聚氨酯和PU/PMMA-IPN和PU/OMMT纳米复合材料.     

聚氨酯IPN阻尼性能研究进展

介绍了互穿聚合物网络(IPN)材料的阻尼机理。综述了聚氨酯(PU)IPN阻尼材料的研究进展及新的可能的发展方向。     

端基对超支化聚合物改性环氧树脂性能的影响

研究了分别具有羟端基和环氧端基的脂肪族超支化聚酯对双酚A环氧树脂/酸酐固化体系力学性能及热性能的影响,分析对比了两种不同端基超支化聚酯改性环氧树脂浇注体性能时机理上的差别。结果表明,在相同含量和代数时,具有环氧端基的超支化聚酯能更好地提高环氧树脂浇注体的力学性能,同时还使玻璃化转变温度有所提高。分析发现,这是由于环氧端基的存在使得超支化聚酯与树脂基体有很好的相容性,从而有利于形成合适的第二粒子分散相,表现出比羟端基超支化聚酯更好的改性效果。     

两类室温固化的蓖麻油聚氨酯互穿网络材料

研究了五种取代乙烯分别与蓖麻油聚氨酯生成的互穿网络聚合物(IPN)的力学性能与其组成的关系,指出聚氨酯含量在65％左右拉伸强度最大,最大强度与取代乙烯均聚物的玻璃化转变温度有关。NCO/OH比愈大,IPN的交联密度愈大,伸长率愈小,拉仲强度愈大。由丙烯酸丁酯生成的IPN具有弹性体性能。还研究了蓖麻油聚氨酯与不饱和聚酯及取代乙烯生成的IPN,指出丙烯腈作为取代乙烯所得的IPN性能最好,不饱和聚酯与丙烯腈的重量比不宜超过1/1。后一IPN的扫描电镜照片表明具有微观相分离的形态结构。     

聚醚氨酯/环氧树脂(PU/EP)互穿聚合物网络(IPN)的研究

用一步本体法合成了聚醚氨酯/环氧树脂(PU/EP)互穿聚合物网络(IPN)。以透射电镜(TEM)、红外光谱(FT-IR)及动态粘弹仪(TOYO Baldwin Rheovibron DDV-Ⅲ-EA)对IPN体系前进行了表征,并以自行设计的悬臀梁法测量了该体系的阻尼性能。结果表明:PU/EPIPN中PU和EP两高分子网络间存在着强物理相互作用——互穿作用而无化学相互作用。互穿作用的大小依赖于PU/EP原料配比、PU交联密度、PU软段长度、PU扩链剂结构及未固化EP的本体粘度等因素;该IPN体系的阻尼温域宽(大于100℃)且阻尼值高(tgδ大于0.4),是性能优越的阻尼材料。由表征结果对该IPN体系的形成过程进行了探讨,提出了互穿——迁移相竞争的概念。     

玻璃纤维/云母改性环氧树脂/聚氨酯互穿网络聚合物的制备与性能

以端-NCO的聚氨酯(PU)预聚体与环氧树脂(EP)WSR-618为原料,制备了聚氨酯含量20%(质量分数,下同)的PU/EP互穿聚合物网络(IPN),并用不同含量的玻璃纤维,玻璃纤维/云母混合填料对其进行改性。考察了复合材料的拉伸、冲击、动态力学性能以及热分解性能,发现玻璃纤维增强复合材料的拉伸强度最大可提高4%,填料的加入使得复合材料的储能模量增大15%以上,热分解温度最大可提高15℃。并且,复合材料的性能变化与填料的种类、含量密切相关。     

聚氨酯与环氧树脂乳液互穿网络聚合物的制备

聚氨酯是一种无溶剂型的环保材料，传统聚氨酯以聚酯类与聚醚类多元醇为主[1]，而这两种软段合成的聚氨酯的耐水性能与力学性能等有待提高[2][3]。聚碳酸亚丙酯二醇拥有较好的力学性能与耐水解能力。本研究采用聚碳酸亚丙酯二醇(PCD-2000)为软段[4]合成聚氨酯(WPU)。在此基础上，使用互穿网络技术，制备聚氨酯与聚丙烯酸酯的乳液互穿网络聚合物[5](PU/EP LIPN)。本实验主要探究了聚氨酯与环氧树脂的乳液能否形成互穿网络聚合物；不同环氧树脂固化剂添加方式对PU/EP LIPN的影响；不同量的后扩链[6]和固化剂加入量对PU/EP LIPN的涂膜性能的影响。实验结果表明，聚氨酯中的环氧树脂已经固化，成功建立了互穿网络结构；使用环氧树脂聚合物对聚氨酯进行改性之后，断裂伸长率明显下降，耐水性提高；在0.5后扩链系数时，乳液胶膜拥有较好的成膜性能，力学强度；耐水性随后扩链系数的变大先增强后减弱。     

HTBN型聚氨酯/聚丙烯酸酯阻尼材料的合成及性能研究

以端羟基聚丁二烯/丙烯腈共聚物(HTBN)为软段,甲苯二异腈酸酯(TDI)为硬段的聚氨酯预聚体,以丙烯酸酯单体为自由基聚合单体,利用"同步互穿"工艺,制备了一系列室温固化HTBN型聚氨酯(HTBN-PU)/聚丙烯酸酯(PA)互穿网络(PU/PA-IPN)聚合物.研究表明:二月桂酸二丁基锡(T-12)用量为0.3%、过氧化苯甲酰(BPO)用量为1.0%时,PU/PA两相可形成较为理想的阻尼IPN结构.以甲基丙烯酸丁酯(BMA)为PA相的PU/PA-IPN材料阻尼性能最好,tanδ＞0.3的温域高达126℃(-46～80℃),tanδ的峰值为0.85;PU/PA-IPN的频谱图表明,材料表现出较好的低频(10Hz)阻尼性能.     

合成方法对超支化聚酯/PP共混物流变性能和力学性能的影响

以三羟甲基丙烷为核、二羟甲基丙酸为单体,分别采用"一步法"和"准一步法"合成了1～5代脂肪族超支化聚酯(HBPE).以硬脂酸对聚酯进行了端基改性,并对两类改性后的HBPE与线型聚丙烯(PP)共混物的流变性和力学性能进行了比较.结果表明,3%HBPE的加入即可大幅度降低PP熔体的黏度,而准一步法比一步法合成的聚酯具有更好的改性效果.与纯PP相比,当共混物中准一步4代(pg4)政性聚酯的添加量为3%,拉伸强度几乎相同,但降低熔体黏度50%以上,伸长率提高14%.