聚氨酯对环氧树脂增韧性能研究

利用甲苯二异氰酸酯(TDI)和聚丙二醇(PPG)合成不同结构的端—NCO聚氨酯(PU)预聚体,然后由聚氨酯预聚体与环氧树脂进行接枝反应,制备聚氨酯改性环氧树脂。研究了聚氨酯预聚体结构和用量对改性环氧树脂力学性能的影响规律。结果表明,当聚醚多元醇选用PPG1000,且TDI∶PPG=2∶1时,制得的聚氨酯预聚体对环氧树脂的增韧效果最好,当ω(PU预聚体)=10%时,改性环氧树脂的应变和拉伸强度分别达到84. 7%和27. 1 MPa,是改性前的30. 47倍和3. 04倍。通过扫描电镜对聚氨酯的增韧机理进行了研究,发现改性前环氧树脂为脆性断裂,聚氨酯改性后的环氧树脂断裂时银纹明显增多,为韧性断裂。     

TDI型聚氨酯半预聚体增韧酚醛发泡材料的研究

用甲苯二异氰酸酯(TDI)型聚氨酯半预聚体对酚醛常温发泡材料进行改性研究,探讨了半预聚体的组成、用量对材料增韧效果的影响。结果表明,当TDI型聚氨酯半预聚体nNCO/nOH为4∶1、配方中聚氨酯半预聚体用量为5份,所制得材料回弹率达到35%,10%压缩强度达到0.26 MPa,能有效改进酚醛泡沬增韧性能。     

聚醚型聚氨酯增强增韧环氧树脂的研究

用聚丙二醇(PPG400,PPG1000)与异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)反应制备了聚氨酯(PU)预聚体,然后通过与环氧树脂(EP)的加成反应和环氧树脂的固化反应将聚氨酯引入环氧固化物网络,并研究了两种聚醚型聚氨酯对环氧树脂的改性效果。结果发现,聚氨酯的引入不但起到了增韧的作用,而且使体系的强度有了很大的提高。随聚氨酯用量增大,PU/EP材料拉伸强度、弯曲强度、冲击强度均先增大后减小,过多的聚氨酯用量导致其不能接人环氧固化物网络;分子链较短的PPG400型聚氨酯的改性效果优于PPG1000,PU与EP的质量之比的最佳值为15%～20%;1,4-丁二醇/三羟甲基丙烷的引入能够使体系中聚氨酯分子链增长并交联成网状,但并不能进一步提高PU/EP材料的强度和韧性。     

聚氨酯交联改性聚丙烯酸酯压敏胶的研究

采用溶液自由基共聚法合成了含有羟基的(甲基)丙烯酸酯共聚物(PA),采用预聚法合成了端-NCO基聚氨酯(PU)预聚体,然后将PA和PU预聚体混合均匀后制备PUA压敏胶。考察了n(-NCO)∶n(-OH)比例、不同相对分子质量(Mn)的聚丙二醇(PPG)和不同类型的聚醚合成的PU预聚体对PUA压敏胶性能的影响。实验结果表明,改性PUA压敏胶的剥离强度随着PU预聚体用量的增加而逐渐降低,最大降幅为8N/30mm左右,但残胶现象可消除;当n(-NCO)∶n(-OH)=3∶2、m(PA)∶m(PU)=10∶1且PPG的Mn为400时,所制取的PUA压敏胶的持粘性较未改性PA压敏胶提高了267%,但初粘性则有所降低;对Mn均为400的聚乙二醇(PEG)和PPG而言,由PEG400合成的PUA压敏胶比由PPG400合成的PUA压敏胶改性效果更好。     

PU改性TDE-85/ MeTHPA环氧体系的显微形貌特征研究

本实验选用聚醚二元醇、甲苯二异氰酸酯（TDI）作为原料，合成了聚醚型聚氨酯预聚体。采用该预聚体扩链剂1，4-丁二醇（1，4-BDO）、交联剂三羟甲基丙烷（TMP）对TDE-85／甲基四氢苯酐（MeTHPA）环氧树脂体系行改性。利用扫描电镜分析，探讨了聚氨酯（PU）改性TDE-85／甲基四氢苯酐（MeTHPA）环氧树脂体系结构特征。结果表明，当合成PＵ预聚体的PPG相对分子质量不同时，改性环氧树脂体系的表面形貌随聚氨酯预聚体加入量的变趋势是相同的。当聚氨酯含量较小时，呈明显的“海岛”结构。随着聚氨酯加入量增多到一定量时，两网络互穿程度高，相分离程度不明显，具有互穿网络聚合物结构特征。随着聚氨酯含量的继续增多，相区尺寸明显增大，两相相容变差，相界面变得较清晰。     

聚氨酯预聚体的合成及其增韧环氧树脂胶粘剂的研究

EP(环氧树脂)/芳香胺胶粘剂固化体系具有良好的粘接性能和耐热性,但其固化温度较高,体系韧性较差且粘接强度不高。采用不同的异氰酸酯和聚醚多元醇按照一定的比例可合成多种端—NCO基PU(聚氨酯)预聚体,并以此作为EP的增韧改性剂。研究结果表明:当R=n(聚醚多元醇3050)∶n[HDI(六亚甲基二异氰酸酯)]=1∶2、w(PU预聚体)=10%(相对于EP质量而言)时,改性EP体系的拉伸剪切强度比未改性EP体系提高了80%。     

聚氨酯-环氧树脂弹性体的合成

首先由聚醚(PPG)和甲苯二异氰酸酯(TDI)反应制得含有端异氰酸酯的预聚体,利用预聚体中的异氰酸酯基团与环氧树脂上的仲羟基反应合成端环氧基团的聚氨酯-环氧树脂,然后用低分子聚酰胺固化.通过改变预聚体中PPG3031含量和NCO/OH的比值得到不同的拉伸强度和硬度.实验结果表明:随着预聚体中PPG3031含量的增大,弹性体的拉伸强度增大,硬度也增大;随着预聚体中NCO/OH摩尔比的提高,弹性体的拉伸强度和硬度增大,断裂伸长率变化不大.     

聚氨酯预聚体接枝环氧树脂的制备及固化性能研究

采用分步法合成了聚氨酯(PU)预聚体/环氧树脂(E-51)接枝共聚物(g-PU/EP),以自制二聚酸聚酰胺为固化剂,对固化体系的固化性能进行了研究。结果说明:当PU预聚体/E-51质量比为20∶100时,固化体系的剪切强度(铝-铝)最大为14.1 MPa;SEM分析结果表明,接枝后固化物呈典型韧性断裂;TG分析表明,接枝改性对固化物耐热性的影响较小。     

聚氨酯预聚体接枝环氧树脂的制备及固化性能研究

采用分步法合成了聚氨酯(PU)预聚体/环氧树脂(E-51)接枝共聚物(g-PU/EP),以自制二聚酸聚酰胺为固化剂,对固化体系的固化性能进行了研究。结果说明:当PU预聚体/E-51质量比为20∶100时,固化体系的剪切强度(铝-铝)最大为14.1 MPa;SEM分析结果表明,接枝后固化物呈典型韧性断裂;TG分析表明,接枝改性对固化物耐热性的影响较小。     

耐热型聚氨酯的合成研究

以自制的含硅聚醚、聚氧化丙烯二醇(N-210)和2,4-甲苯二异氰酸酯(TDI)为主要原料,以氨丙基三甲氧基硅烷(DB-550)作为封端剂,制备耐热型PU(聚氨酯)。采用红外光谱(FT-IR)法、热失重分析(TGA)法对改性PU的结构和热稳定性能进行了分析,并探讨了各种因素对PU及其预聚体性能的影响。结果表明:当R值为1.5、预聚时间为3 h、预聚温度为40℃和m(自制含硅聚醚)∶m(N-210)=1∶7时,改性PU的耐热性和综合性能较好。