双模聚氨酯交联体系的力学性能

以端羟基聚丁二烯(HTPB)、环氧乙烷-四氢呋喃共聚醚(PET)以及聚叠氮缩水甘油醚(GAP)为粘合剂,多异氰酸酯(N100)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)为固化剂,三羟甲基丙烷(TMP)为交联剂,制备了PETS/PETL/N100、GAP/PETL/N100、GAP/PET/IPDI/TMP、GAP/HTPB/IPDI/TMP四种双模聚氨酯交联体系,研究了双模网络对聚氨酯弹性体力学性能的影响。结果表明,双模体系较之于短链单模体系,力学性能有了较大的改善。双模聚氨酯交联体系力学性能的提高主要是非仿射变形的结果,非仿射变形程度主要取决于交联点之间的氢键数。单组分固化反应速率的差异对双模体系的力学性能影响较大。     

不同端基官能团PEG与聚丙烯接枝马来酸酐的接枝反应

利用羟基与对甲苯磺酰氯和邻苯二甲酰亚胺钾的分步反应或者与二异氰酸酯的反应,将聚乙二醇单甲醚(MPEG)的端羟基分别转化为端氨基和端异氰酸酯基。将带有端羟基、端胺基和端异氰酸酯基的MPEG分别与聚丙烯接枝马来酸酐(MPP)反应,制备聚丙烯/聚乙二醇接枝共聚物,并比较不同体系的动力学。MPEG端基官能团与MPP链上马来酸酐的反应活性顺序为:-NCO>-NH2>-OH。在端异氰酸酯基MPEG与MPP反应体系中,随n(NCO)/n(MAH)增大,PEG接枝率增大;随MPEG分子量增大,接枝到PP链上的PEG支链数目减少。     

合成反应型磷酸酯及其对TPU阻燃和力学性能的影响

合成了带双羟基磷酸酯BBHP(butyl bis(4-hydroxybutyl)phosphate),并研究了BBHP不同用量对合成的阻燃聚氨酯弹性体的阻燃和力学性能的影响。随着BBHP用量的增加,聚氨酯弹性体的阻燃性能提高,100%引张应力、拉伸强度、伸长率均不断下降,撕裂强度在BBHP添加量为12%时达到最大值。当BBHP用量在10%～12%,聚氨酯弹性体的氧指数达到27以上,力学性能和颜色均满足聚氨酯弹性体的要求。     

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。     

气相二氧化硅的异氰酸酯改性及其对浇注型聚氨酯弹性体力学性能的影响

为了改善气相二氧化硅(FS)/浇注型聚氨酯(PU)体系成型流动性,在制备预聚体的过程中,采用2, 4-甲苯二异氰酸酯(TDI)进行改性获得异氰酸酯改性的二氧化硅(NCO@FS),通过原位聚合法制备了NCO@FS/PU弹性体复合材料。采用FTIR、XPS及动态接触角对NCO@FS及FS进行了表征。结果表明：FS的表面羟基与TDI的-NCO基团发生反应生成了氨酯基(-NHCOO),改善了FS与PU间的界面相容性及界面结合。复合材料中NCO@FS质量分数为1.5wt%时,NCO@FS/PU复合材料的拉伸和撕裂强度分别为57 MPa和110.5 kN/m,比纯浇注型PU分别提高了31.6%和23.6%;玻璃化转变温度由3.4℃下降到-11.2℃,损耗因子tanδ由0.59下降到0.46。异氰酸酯改性FS适合制备FS增强浇注型聚氨酯复合材料。     

高剪切强度聚氨酯灌封胶的研究

以聚丙二醇(N220)、甲苯二异氰酸酯(TDI-100)、1,4-丁二醇(BDO)为主要原料,采用二步法合成聚氨酯弹性体。通过万能拉力机对其力学性能做的测试。讨论异氰酸酯质量分数、E-51环氧树脂添入量和脲基添入量对聚氨酯体系机械系能的影响。结果表明,三种方法都可以明显提升体系的硬度和剪切强度。其中脲基的引入在提高聚氨酯高剪切强度的同时,对硬度的影响最小。     

环氧/异氰酸酯扩链增容PBAT/PLA复合材料的机理研究进展

概述了国内外近年来采用环氧类、异氰酸酯类扩链剂增容聚对苯二甲酸-己二酸-丁二醇酯/聚乳酸(PBAT/PLA)共混体系的增容机理。环氧基团可与PBAT、PLA的端—OH和—COOH发生反应，形成PBAT-g-PLA共聚物，反应过程包含酯化、大分子链断裂、扩链、支化、环氧基团开环、羟基形成等一系列复杂反应。带有两个以上环氧基团的增容剂添加量过多时，增容剂成为交联点，发生交联反应。异氰酸酯类增容剂分子上异氰酸酯基团可与PBAT、PLA的端羟基反应生成氨基甲酸酯键，与端羧基反应形成酰胺键。异氰酸酯类增容剂通过化学键将PBAT和PLA连接起来，显著地提高相容性。还对环氧类、异氰酸酯类扩链剂增容PBAT/PLA共混体系做出总结和展望。     

中国专利信息

公开号发明名称1205710K酸官能的聚氨酯聚合物及其用于磁记录介质的共混料12057if以异氨酸酯端接的预聚合物为基础的低密度微孔弹性体1205714含脲基的微孔聚氨酯弹性体1205715含脲基的微孔聚氨酯弹性体1205716具有异氨酸酯基和封闭的、对异氰酸酯基团呈反应活性的基团的化合物1205717新的封端聚异氰酸酯及其应用1205718无溶剂、可辐照固化的光学玻璃纤维涂料组合物及其制法1205719聚（对苯二甲酸三亚甲基酯）的生产1205721高导热率的硅氧烷弹性体1205723热塑性纤维的氟代酯熔体添加剂1205724热塑性聚合物的氟代现熔体添加剂1205725可交联羟…     

GAP/PET聚氨酯粘合剂胶片的制备及其性能研究

为改善聚叠氮缩水甘油醚(GAP)推进剂的力学性能,选用链段柔软的环氧乙烷/四氢呋喃共聚醚(PET),采用三羟甲基丙烷(TMP)为交联剂,异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)为固化剂,与GAP制备聚氨酯粘合剂胶片.实验结果表明:在R为1.9,GAP:PET:TMP羟基比为1:1:3条件下,粘合剂胶片拉伸强度为3.29MPa,延伸率为625.07%.粘合剂胶片经硝化甘油/一缩二乙二醇二硝酸酯增塑后,其力学性能变化较大.在增塑比为0.5～2.1范围内,增塑胶片的Tg符合方程:Y=-77.60233+36.45135exp(-x/0.055019).     

一种新型常温混合低温固化高硬度聚氨酯弹性体的研究

通过调节MOCA中氨基(-NH2)与PPG3030中羟基(-OH)的物质的量比,合成了能常温混合、低温固化聚氨酯弹性体的扩链剂,并对其固化工艺、力学性能、邵氏A硬度、介电性能进行了研究。结果表明:MOCA中氨基(-NH2)与PPG3030中羟基(-OH)的物质的量比为1∶1时,与聚氨酯预聚体的凝胶时间完全能满足常温混合的工艺要求;低温50℃固化6h再室温潮气固化6天后弹性体的邵氏A硬度达到84;拉伸强度与断裂伸长率分别为25MPa、350%;并且固化后弹性体在5GHz频率下介电常数和介电损耗分别为3.4、0.025。     

MDI-50型聚氨酯弹性体材料合成及性能研究

利用MDI-50、聚醚多元醇和3,3′-二氯-4,4′-二氨基-二苯基甲烷(MOCA)扩链剂制备了MDI-50型聚氨酯弹性体,研究了游离异氰酸酯基质量含量、聚醚多元醇相对分子质量对MDI-50聚氨酯弹性体力学性能的影响,采用示差扫描量热分析(DSC)、热重分析(TG)、红外光谱(FTIR)及力学性能等测试方法对MDI-50型聚氨酯弹性体的结构及性能进行了表征和分析,并与TDI-80型聚氨酯弹性体相比较。结果表明:MDI-50型聚氨酯弹性体的综合性能明显优于TDI-80型。MDI-50型弹性体的硬度、撕裂强度和抗拉强度都随预聚体游离-NCO质量含量的提高而增大,随聚醚多元醇软链段相对分子质量增大而减小,而断裂伸长率相反。     

二异氰酸酯共价接枝碳纳米管的制备及对聚氨酯弹性体的复合改性

碳纳米管的改性及其对聚氨酯复合研究一直备受关注。通过羟基碳纳米管（OH-MWCNTs）与4,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯（MDI）的反应，制备出MDI共价接枝的功能型碳纳米管。研究了改性前后碳纳米管的结构变化及MDI@MWCNTs的含量对聚氨酯弹性体复合材料的改性效果。结果表明，制备的MDI@MWCNTs被赋予了异氰酸酯的反应活性。随着MDI@MWCNTs在聚氨酯基体中含量的增加，聚氨酯定伸强度单调增加，断裂伸长率逐渐下降，当MDI@MWCNTs的质量分数在0.10%时，聚氨酯的拉伸强度达到极值（67.4 MPa）。同时，复合材料的导电性逐渐增加，当MDI@MWCNTs的添加量为0.20%时，电导率达1.71×10^-4。新型碳管对聚氨酯表现出优异的增强作用。     

端硅氧烷基聚氨酯/环氧树脂复合材料形态及热力学性能研究

用两种不同类型的低聚物二元醇与小分子硅烷偶联剂三乙氧硅丙基异氰酸酯(ICPTES)为原料,合成了不同结构的端硅氧烷基聚氨酯低聚物(PUSi):聚四氢呋喃醚二元醇型(PTSi)和聚己内酯二元醇型(PLSi),以此低聚物改性环氧树脂.通过Sol-gel技术及胺类固化剂与环氧基团的反应,得到了端硅氧烷基聚氨酯低聚物(PUSi)/环氧树脂(EP)复合体系.用FTIR表征了两种低聚物的化学结构;用扫描电镜(SEM)、动态力学性能测试(DMTA)及热重分析(TGA),研究了PLSi/PTSi含量对PUSi/EP复合体系的微观形态、热力学性能的影响.结果表明,PUSi在体系中形成了海岛结构,PLSi的加入改善了体系的相容性,当PLSi/PTSi的含量比为1∶1时,复合体系的5%热失重温度相比纯环氧树脂提高了近100℃,达275℃.     

有机硅改性水性聚氨酯的合成及其光固化动力学的研究

将异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)加到端羟基聚二甲基硅氧烷(PDMS)和聚乙二醇(PEG600)混合物中进行反应,生成端基为异氰酸酯基的聚氨酯预聚体,用二羟甲基丙酸(DMPA)进行亲水扩链,季戊四醇三丙烯酸酯(PETA)引入光固化基团,然后用三乙胺中和,最后加水乳化,合成了一种有机硅改性水性聚氨酯乳液(WPUA-Si)。通过FT-IR、TG、吸水率测试对其进行了研究。结果表明,有机硅改性的水性聚氨酯树脂的耐水性和热稳定性均有所提高。采用实时(real time)红外光谱原位(in situ)跟踪监测了该树脂的光固化动力学行为,结果表明,当光引发剂Darocur1173含量为树脂质量的5%(质量分数),体系光固化速率为最优。此外,增大辐照光强也有利于树脂的光固化。     

含活性环氧基团的封闭型水性聚异氰酸酯交联剂的制备及性能

以乙二醇二缩水甘油醚（EGDE）与N-甲基乙醇胺（MEA）为原料合成环氧中间体，随后以此中间体与HDI三聚体（HT-100）反应制备聚氨酯预聚体，再以聚乙二醇（PEG-1000）和聚乙二醇单甲醚（MPEG-1200）对此预聚体进行扩链和亲水改性，最后以甲乙酮肟（MEKO）封闭体系内剩余的NCO基团，制备了含活性环氧基团的水性封闭型聚异氰酸酯交联剂。通过傅里叶变换红外光谱和核磁共振氢谱证明交联剂被成功合成。以热重分析法研究确定了交联剂的最优解封温度为118℃。当MPEG与亲水改性剂中所含羟基的摩尔比为0.9时，固化涂层的铅笔硬度可达到4H、耐丙酮擦拭达31次，且涂层与基材之间的附着力能够达到0.56 MPa。     

催化剂对二元醇伯仲羟基氨酯化反应的影响

分别以甲苯、乙酸丁酯和N,N-二甲基甲酰胺作溶剂,以三乙胺(TEA)、1,4-二氮杂二环[2.2.2]辛烷(DABCO)作催化剂,进行1,2-丙二醇、1,3-丁二醇与苯基异氰酸酯的反应。用在线红外光谱监测反应过程,研究了二元醇中不同类型羟基的反应活性。结果表明,催化剂能够扩大伯羟基与仲羟基的反应活性差异。以甲苯作溶剂、TEA作催化剂时,1,2-丙二醇中伯羟基与仲羟基的活性差异最大,可达11倍左右。在相同条件下与苯基异氰酸酯反应时,1,2-丙二醇、1,3-丁二醇的反应速率相近,两者伯羟基与仲羟基的活性差异也相近。     

聚氨酯/有机蒙脱土纳米硬质泡沫的制备及表征

以OMMT为原料制备了聚醚-有机蒙脱土(POP-OMMT)纳米硬质泡沫。X射线衍射(XRD)测试表明聚醚多元醇(POP)插层进入OMMT层间,其层间距由2.1 nm扩大到3.9 nm。用不同比例POP-OMMT与POP、多异氰酸酯(PM200)及其它助剂反应,制备了聚氨酯/有机蒙脱土纳米硬质泡沫(PU/OMMT)。当聚氨酯(PU)中POP-OMMT添加量为2.20%和3.50%时,PU/OMMT的压缩强度分别比PU基体材料提高16.87 kPa和22.50 kPa,弯曲强度提高20.81kPa和35.35 kPa,断裂伸长率提高21.05%和28.15%,初始失重温度也提高了10.86℃和3.62℃。引入适量OMMT可提高聚氨酯硬质泡沫的力学性能和热稳定性。     

聚氨酯原料对聚氨酯发泡法所得Al_2O_3多孔陶瓷性能的影响

通过聚氨酯发泡法制备了氧化铝多孔陶瓷,通过研究不同聚醚多元醇与多异氰酸酯对所得多孔陶瓷及坯体微观形貌、力学性能的影响,对聚氨酯发泡原料进行了优化。实验结果表明,聚醚多元醇采用分子量为500g/mol的R2305,可明显降低体系粘度,将氧化铝粉体的添加量增加至63%(质量分数)。多异氰酸酯选用多官能度的多亚甲基多苯基异氰酸酯PM200,可明显增加体系的交联密度,得到孔结构完整的氧化铝多孔陶瓷。通过使用R2305/PM200为基础原料的聚氨酯发泡体系可得到气孔率为64%,抗压强度为25.26 MPa,具有多级孔的氧化铝多孔陶瓷,该发泡体系也可广泛适用于氧化锆等多种体系多孔陶瓷的制备。     

聚乙二醇改性PET／PBT共混体系研究

本文以廉价易得的聚乙二醇(PEG)作结晶促进剂,利用WAXD、DSC研究了PET/PBT共混体系的结晶行为,并以共混体系结晶熔融峰面积计算PET和PBT各自的结晶度。结果发现,加入PEG可以使共混体系冷结晶峰温明显下降,PEG用量越大,冷结晶峰温越低,结晶速度加快;随着PEG分子量增大,当小于2000或等于2000时,冷结晶峰温随之降低,但当分子量≥6000时,冷结晶峰温随之略有升高;加入PEG,对共混体系中PET和PBT各自结晶的作用不同,二者的结晶度随PEG分子量或用量变化不同。     

聚氨酯弹性体的改性及阻尼性能

将两种含悬挂链的二元醇扩链剂(受阻酚二醇(TMP-derived diol)和2,2-2,2-二羟甲基丙酸卞基酯(BHP))和选用的单甘酯(GMS)分别与4,4-二苯醚二胺(ODA)以不同摩尔比混合扩链合成新型聚氨酯弹性体。用红外(FT-IR)、热分析(DSC)、动态力学性能(DMA)来表征二醇扩链剂对聚氨酯弹性体的微相分离及阻尼性能的影响。研究结果表明,悬挂链中基团的体积越大,阻碍作用越强;受阻酚二醇的引入使聚氨酯体系的玻璃化温度升高,两相相容性增加,而GMS、BHP扩链反而使聚氨酯体系玻璃化温度降低,相分离增加;悬挂的多碳支链及受阻酚基团有利于抬升在高于玻璃化温度一定区域的阻尼值。