酚醛树脂黏度对酚醛/聚氨酯双组份泡沫成型和性能的影响

采用端异氰酸酯聚醚预聚物与可发性酚醛树脂制备了酚醛/聚氨酯泡沫体,通过改变聚合反应时间控制酚醛树脂的结构,研究了可发性酚醛树脂黏度（分子量）对泡沫体成型及性能的影响。结果表明,酚醛树脂黏度大于 2.15 Pa·s 时,泡沫体的体积稳定性好,收缩率低;可发性酚醛树脂分子量增加（树脂黏度从 2.15 Pa·s 增加到 5.05Pa·s）时,泡沫体的密度基本保持稳定;泡沫体弯曲强度达到 0.2 MPa,弯曲应变达到 15 % 以上,远高于纯酚醛泡沫;泡沫体的热稳定性优于聚氨酯泡沫,在 150 ℃ 烘烤 2 h,泡沫体的质量损失为 5 % ～6 %,体积变化为 -5 % 左右;泡沫体密度由 95 kg/m³ 下降到 55 kg/m³ 时,泡沫仍具有很好的韧性和较好的尺寸稳定性。酚醛/聚氨酯泡沫是一种既有很好的热稳定性,同时又具有很好韧性的新型泡沫体材料。     

聚氨酯改性酚醛泡沫塑料

以聚氨酯预聚物作为改性剂加入到酚醛树脂中,再与其他助剂复合发泡制成酚醛泡沫塑料.讨论了预聚物加入量对酚醛泡沫掉渣程度、压缩强度、弯曲强度、热稳定性及临界氧指数等性能的影响,并对改性泡沫的形态结构进行了研究.结果表明,预聚物加入3%(相对酚醛树脂质量)时,改性泡沫的掉渣程度与纯酚醛泡沫相比减少22.5%,加入13%时可减少65.3%,且泡沫断面致密均匀、光滑无沫、有回弹性;预聚物加入量小于8%时,压缩强度与相应容重的纯酚醛泡沫类似,但大于8%时明显提高;弯曲强度与同容重酚醛泡沫相比略有下降;热稳定性、氧指数等性能基本不变;相差显微镜图片证明了改性泡沫体内形成了交联网络.     

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。     

悬浮法酚醛树脂缩聚反应动力学研究

研究了制备悬浮法酚醛树脂的各种因素对酚醛缩聚反应速率的影响。实验结果表明:以六亚甲基四胺为催化剂时,酚醛缩聚反应为二级反应,反应活化能为46.61kJ/mol。反应温度是影响反应速率的最主要因素,反应速率随催化剂用量增加而加快。当酚醛树脂的分子结构中含有N基团时,用凝胶化时间来判断反应程度是不正确的。     

聚氨酯改性环氧树脂水分散体的合成

通过异氰酸酯基与羟基的反应,将醚键和羧基接入到环氧树脂分子骨架中,同时对环氧树脂进行亲水改性和增韧改性,中和成盐并水分散,合成了聚氨酯改性环氧树脂水分散体.讨论了OH/NCO值、聚醚二元醇含量、羧基含量和中和度等因素对水分散体及涂膜的影响.结果发现OH/NCO值增大,分散体外观改善,粘度下降,但涂膜吸水率增大,柔韧性下降;Diol 1 000含量的增加,乳液外观逐渐变透明,与固化剂的相容性也逐渐变好,涂膜光泽度增大,但硬度降低;-COOH含量增大,水分散体的稳定性增强;羧基中和度的增大,分散体粘度总体上呈上升趋势.     

磺酸/羧酸型水性聚氨酯分散体粒径的影响因素

以磺酸型聚酯多元醇、甲苯二异氰酸酯(TDI)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、1,4-丁二醇(BDO)及二羟甲基丙酸(DMPA)为原料制备水性聚氨酯,讨论了初始R值(n(—NCO)/n(—OH))、DMPA含量、二异氰酸酯种类、预聚体—NCO含量对水性聚氨酯分散体粒径的影响。结果表明,同样的初始R值下,用IPDI与TDI合成的水性聚氨酯分散体粒径差别不大;当—NCO质量分数在1.40%~2.78%之间、初始R值小于6、DMPA质量分数为2.00%时,所合成的水性聚氨酯分散体粒径较小(24.5~63.2 nm)且稳定性最好。     

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。     

SDS／C4H9OH／H2O微乳液,溶致液晶体系中泡沫的稳定性

在ＳＤＳ／Ｃ４Ｈ９ＯＨ／Ｈ２Ｏ体系中，以微乳液为介质制备泡沫，其稳定性随表面活性剂浓度的增加而降低，且以Ｏ／Ｗ微乳液为介质比以双连续结构微乳液为介质制备的泡沫稳定性高。以微乳液－溶致液晶两相体系为介质制备泡沫，其稳定性随液晶含量的增加而增加，但液晶含量过多反而降低了泡沫的稳定性。在微乳液单相体系和微乳液－溶致液晶两相体系中所制的泡沫，其高度随时间的变化符合一级反应动力学方程。     

阳离子型水性聚氨酯的研制

以聚乙二醇(PEG)、甲苯二异氰酸酯(TDI)、N-甲基二乙醇胺(MDEA)为主要原料,用自乳化法合成了阳离子型水性聚氨酯;探讨了合成反应工艺条件.研究表明,较佳的合成工艺条件为:制备预聚物时n(NCO)/n(OH)比值为3:1;以N—甲基二乙醇胺为扩链剂,采用“饥饿加料”方式,其用量为预聚物质量分数的5.0%~6.0%;预聚物合成反应温度为60℃,反应时间3 h;扩链反应的反应温度40℃,反应时间5 h;中和度为80%~100%.在此工艺条件下,合成的阳离子型水性聚氨酯具有良好的稳定性能.     

聚氨酯预聚体合成研究

研究了聚氨酯预聚体合成过程中,TDI滴加速度、NCO/OH(当量比)和PPG分子量等因素的影响.实验表明,适当延长TDI滴加时间,控制NCO/OH略大于2/1,均有利于制备粘度较小的预聚体;而适当提高NCO/OH,降低PPG分子量,则有利于聚氨酯涂层抗张强度,定伸强度、硬度等物理机械性能的提高,文中着重就实验结果作出理论解释。     

酚醛树脂泡沫塑料增韧改性的研究

研究了预聚体的用量对酚醛泡沫塑料的表观密度、抗冲击强度、压缩强度、吸水率和阻燃性等性能的影响，用SEM观察了酚醛泡沫塑料泡体的微观形貌。结果表明：当预聚体的加入量为8％时，酚醛泡沫塑料的表面密度由0．693g／cm^3下降为0．598g／cm^3；冲击强度和压缩强度分别提高了50％和96．5％；吸水率由2．08％降低到了1．38％；阻燃性有所下降。     

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.     

木质素废旧聚氨酯制备轻型阻燃保温材料试验

按配比加入酚醛树脂、阻燃剂、发泡剂、乳化剂、碱木质素、液化废旧聚氨酯,制成木质素废旧聚氨酯.试验结果表明:随着固化剂的增加,固化时间缩短,表观密度增加,抗压强度增强,泡沫质量较好;加入次磷酸铝和二乙基次磷酸铝能明显改善酚醛树脂的阻燃性,加入5 g次磷酸铝和二乙基次磷酸铝时效果最好.这种轻型阻燃保温材料具有酚醛树脂泡沫的优点,同时由于添加了木质素提高了阻燃性.采用废旧聚氨酯作为添加成分,可以大大减少生产成本,保护环境,提高了资源的利用率.     

聚氨酯／石墨烯纳米复合物的制备、力学及温度-电阻率行为研究

采用改进的hummers法,并以NaBH4还原制得还原石墨烯（RGO）．以蓖麻油（CO）和2,4-甲苯二异氰酸酯（2,4-TDI）为原料合成蓖麻油基聚氨酯预聚体．利用原位聚合法将聚氨酯预聚体与还原石墨烯反应（不完全还原）,制得不同石墨烯含量的聚氨酯／石墨烯纳米复合物．采用x线衍射、傅里叶变换红外光谱、拉曼光谱、热重分析以及力学和热-电阻特性测试对复合物薄膜的结构和性能进行研究．实验结果显示聚氨酯／石墨烯复合物薄膜具有优良的热力学性能,特别是当石墨烯质量分数为1．5％时,聚氨酯／石墨烯纳米复合物出现正的电阻率-温度效应（PTC效应）．     

Preparation,structure, and properties of flexible polyurethane foams filled with fumed silica

Flexible polyurethane (PU) foams with different load-ing mass fraction (0%-2.0%) of fumed silica were synthesized by free-rising foaming method. The addition of 1.4% fumed silica makes the cells diffuse more uniform in the PU foam and the temperature of degradation occurring with a maximum weight loss rate is about 7℃ higher than that of pure PU foam. Most signifi-cantly,the sound absorption peaks of the filled PU foams shift to the low frequency region (from 997 Hz to 711 Hz) with increasing fumed silica content (0%-2.0%). The average sound absorption coefficients of filled PU foams increase except the content of 0.35% fumed silica. The experimental results show that flexible PU foams filled with fumed silica have excellent sound absorption characteristics in low-frequency regions.     

丝素蛋白/聚氨酯两性水凝胶的制备及性能研究

采用2,2-二羟甲基丙酸(DMPA)和N-甲基二乙醇胺(MEDA)分别作为阴、阳离子型扩链剂,在聚氨酯(PU)预聚体结构上先后引入两种离子型的亲水基团,再将制得的聚氨酯预聚体与丝素蛋白(SF)水溶液混合交联,得到SF/PU两性水凝胶.通过衰减全反射(ATR)、扫描电子显微镜(SEM)表征其结构、微观形貌及多孔结构.结果表明:制备出的SF/PU两性水凝胶具有明显的孔洞结构,孔径分布在15μm左右.通过测试在不同条件下的吸水溶胀比(SR)和平衡溶胀含水量(EWC),分析了两性水凝胶的溶胀动力学机理.通过万能实验拉力机测试了两性水凝胶的机械性能,当SF/PU比例为65/35时,水凝胶材料的压缩强度达到最大值,为0.577 MPa;当SF/PU为50/50时水凝胶有着最大变形率,为85.8%.     

Preparation, structure, and properties of polyurethane foams modified by nanoscale titanium dioxide with three different dimensions

TiO2-based nanosheets (TiNSs), TiO2-based nanotubes (TiNTs) were prepared by hydrothermal processing, and polyurethane foams with TiO2 nanopowders (P25), TiNSs and TiNTs were synthesized by free-rising foaming method. The Fourier-transform infrared (FT-IR) spectra show that the addition of titanium dioxide does not affect the chemical structure of polyurethane foam. However, microscope observations show that PU/TiNSs composite foams have more uniform cells and the average aperture smaller than that of pure poly-urethane foams. According to the results of thermal analysis, the PU/TiNSs composite foams have better thermal stability, the temperature of decompostion occurring with a maximum weight loss rate is about 30 ℃ higher than that of pure PU foams. The decompostion temperatures are 167 ℃ and 148 ℃ for the PU/P25 composite foams and the PU/TiNTs composite foams respectively, which are lower than that of pure PU foams. Moreover, with the addition of the fillers, the sound absorption property also has changed; the addition of TiNSs improved the sound absorbing property efficiently. The better thermal stability and sound absorption of PU/TiNSs composite foams are mainly due to the uniform cells diffuse and smaller aperture.     

高性能TDE-85/E-51环氧树脂的聚氨酯增韧改性

以混合芳胺为固化剂,通过聚氨酯（Pu）对4,5-环氧环己烷-1,2-二甲酸二缩水甘油酯（TDE-85）与二酚基丙烷缩水甘油醚（E-51）环氧树脂的混合树脂体系的改性,制备了高性能聚氨酯改性环氧树脂（PU／EP）。通过红外光谱图、扫描电镜（SEM）、热重（TG）分析及力学性能的表征讨论PU／EP体系的结构与性能特征。研究结果表明：PU和EP分子链之间存在着化学接枝反应,能有效地改善PU／EP体系中PU和EP分子间的相容性及相互贯穿;与TDE-85与E-51的混和环氧树脂比,PU改性TDE-85与E-51的混和环氧树脂仍然具有很强的耐热性能,并且冲击强度、拉伸强度均获得显著提高;PU／EP体系断口裂纹呈明显的韧性断裂特征,说明TDE-85与E-51的混和环氧树脂PU改性增韧效果明显。