蓖麻油基聚醚型聚氨酯弹性体的制备与工艺研究

以蓖麻油基聚氧乙烯醚(EL)和聚四氢呋喃醚二醇(PTMG)为软段,1,6-六亚甲基二氨基甲酸甲酯(HDC)为硬段,二月桂酸二丁基锡(DBTDL)为催化剂,1,4-丁二醇(1,4-BDO)为扩链剂,采用酯交换缩聚法制备蓖麻油基聚醚型聚氨酯弹性体(CEUs)。利用红外光谱、热重分析、拉伸性能测试等对CEUs进行分析与表征。通过单因素对比实验探讨了物料配比、预聚阶段的温度、时间和压力及缩聚阶段的温度和时间等对蓖麻油基聚醚型聚氨酯弹性体力学性能的影响。结果表明,较优的制备工艺条件为:n(EL)∶n(PTMG)=1∶5、n(软段)∶n(硬段)=1∶1. 07、预聚温度为110℃、预聚时间为45 min、预聚压力为0. 03 MPa、缩聚温度为170℃、缩聚时间为180 min。在该制备工艺条件下,伸长率达到972. 38%,断裂拉伸强度为3. 23 MPa,邵尔A硬度为60。     

催化剂对酯交换缩聚法合成聚醚型聚氨酯结构与性能的影响

采用酯交换缩聚法,以聚四氢呋喃醚二醇（PTMG）和1,6-六亚甲基二氨基甲酸甲酯（HDC）为原料,1,4-丁二醇（BDO）为扩链剂,分别采用有机锡类和钛酸酯类为催化剂制备聚醚型聚氨酯（PEPU）弹性体。用红外光谱（FTIR）、凝胶渗透色谱（GPC）、差示扫描量热（DSC）、X射线衍射（XRD）、热重分析（TGA）、力学性能与光学性能测试等考察有机锡类和钛酸酯类催化剂对聚氨酯结构与性能的影响。结果表明：相同工艺条件下,有机锡类和钛酸酯类为催化剂均能有效催化酯交换缩聚合成高分子量的聚氨酯（PEPU）弹性体,钛酸四乙酯和二丁基氧化锡催化制得PEPU的特性黏度较高。二丁基氧化锡催化制得PEPU的力学性能和光学性能较优,钛酸四乙酯催化制得PEPU热性能较优。     

酯交换合成聚醚型聚氨酯的工艺探究

以聚四氢呋喃二醇、1,6-六亚甲基二氨基甲酸甲酯、1,4-丁二醇为原料,通过酯交换缩聚合法制备了聚醚型聚氨酯。确定工艺条件为:预缩聚合压力0.07 MPa,预缩聚合温度110℃,预缩聚合时间45 min;真空条件下缩聚合,缩聚合温度190℃,缩聚合时间110 min。根据各因素影响效应的主次关系,可控制产物特性黏度为75.17~128.56 cm~3/g,实现相对分子质量为(7.5~12.5)×10~4,可根据相对分子质量需求合成产物。将得到的聚醚型聚氨酯弹性体在170℃下熟化时间4 h后,产物特性黏度为126.78 cm3/g,拉伸强度为17.46 MPa,拉断伸长率为2 348%。     

PEG/PTMG共聚醚型聚氨酯弹性体制备工艺的研究

以聚乙二醇(PEG)和聚四氢呋喃醚二醇(PTMG)为软段、1,6-六亚甲基二氨基甲酸甲酯(HDC)为硬段、二月桂酸二丁基锡(DBTDL)为催化剂、1,4丁二醇为扩链剂,采用酯交换缩聚法制备共聚醚型聚氨酯弹性体(CEUs)。通过一系列单因素对比实验,探讨了物料配比、预聚温度、预聚时间、缩聚温度和缩聚时间等对聚氨酯弹性体力学性能的影响。结果表明,在物料配比n(PTMG+PEG)∶n(HDC)∶n(BDO)=1.0∶0.9∶0.1、预聚温度为130℃、预聚时间为45 min、缩聚温度为175℃、缩聚时间为180 min的条件下,聚氨酯弹性体的断裂拉伸强度为61 MPa,断裂拉伸率为2718%。     

异山梨醇型聚碳酸酯的合成工艺研究

以异山梨醇(IS)和碳酸二苯酯(DPC)为主要原料,利用熔融酯交换法合成了异山梨醇型聚碳酸酯(PIC)。考察了原料摩尔比、缩聚温度、预聚温度、预聚压力、催化剂种类及用量对PIC特性黏度的影响,并对其外观、结构、热性能和分子质量进行了测试。较优的合成工艺条件为:乙酰丙酮锂为催化剂,用量为13.5×10-4mol/(mol IS),DPC和IS的摩尔比为1∶1,缩聚温度为210℃,预聚温度为110℃,预聚压力为0.04 MPa。在该条件下所得PIC的特性黏度为46.72 m L/g,数均分子质量为1.98×104,色差为3.89,玻璃化转变温度(Tg)为144℃。     

酯交换缩聚法合成高摩尔质量聚醚型聚氨酯的合成工艺与表征

采用酯交换缩聚法,以聚四氢呋喃醚二醇(PTMEG)和1,6-六亚甲基二氨基甲酸甲酯(HDU)为原料,二丁基氧化锡为催化剂制备热塑性聚醚型聚氨酯(EU)弹性体。用红外光谱(IR)、凝胶渗透色谱(GPC)、热重分析(TGA)、力学性能测试等表征合成聚合物的性能。通过一系列单因素实验探讨了原料配比、预聚温度、缩聚温度等对EU弹性体特性黏数的影响规律。最佳制备工艺为:预聚阶段,分段变温80℃(0.5 h)→90℃(0.5 h)→100℃(0.5 h),压力为2.6 k Pa(1 h)→1.4 k Pa(0.5 h);缩聚阶段:温度为185℃,压力为0.2 k Pa,时间为1.75 h。制得特性黏数为1.553 d L/g、数均摩尔质量为87 079 g/mol的EU弹性体。其邵尓A硬度为68,拉伸强度为4.393 MPa,断裂伸长率为1 325.96%。     

聚氨酯-酰亚胺泡沫的制备及性能表征

以3,3′,4,4′-二苯甲酮四酸二酐(BTDA)、多亚甲基多苯基异氰酸酯(PAPI)、聚醚多元醇4110(P-4110)为单体,采用PI预聚体法制备了聚氨酯-酰亚胺泡沫。采用化学滴定法研究了反应时间和反应温度对预聚体合成反应的影响,并通过红外光谱、电子万能试验机和热重对产物的结构、力学性能和热稳定性进行了表征。结果表明当预聚反应时间为60min,反应温度为70℃时,BTDA的转化率最佳;聚氨酯-酰亚胺泡沫的力学性能和热稳定性优于聚氨酯泡沫。     

绿色环保型聚天冬氨酸阻垢剂合成与阻垢性能

以马来酸酐(MA)与氨水为原料热缩聚法合成聚天冬氨酸阻垢剂,分别考察了原料配比、热缩聚温度和热缩聚时间对产物的阻垢性能的影响,得到最佳合成条件:n(MA)∶n(NH3)为1∶2.0,热缩聚温度240℃,热缩聚时间3 h。当实验水中Ca2+质量浓度为240 mg/L时,聚天冬氨酸阻垢剂的阻垢率达到72%,适用于低矿化度的工业循环冷却水和油田回注水。同时使用L-天冬氨酸对聚合物开环改性,其阻垢率可达到87%。     

微波辐射合成聚酰胺酸和聚酰亚胺的研究

在N,N’-二甲基甲酰胺溶剂中,以均苯四甲酸酐和3,3’,4,4’-二苯酮四羧酸二酐为二酐单体,4,4’-二氨基二苯醚和4,4’-二氨基二苯甲烷为二胺单体,采用微波辐射低温溶液共缩聚,合成了聚酰胺酸(PAA)预聚体,然后亚胺化脱水、环化,生成共缩聚聚酰亚胺(PI)。通过红外光谱(FT-IR)、特性粘度[η]和热重分析(TG)等对聚合物进行了一系列的结构表征和性能测试。结果表明,微波辐射溶液聚合能够提高PAA的特性粘数及产率,微波的引入大大缩短了反应时间;FT-IR表明,在1 775 cm-1和1 724 cm-1处观察到聚酰亚胺特征峰;TG表明,PI的5%热失重温度(Td5%)为477℃,10%热失重温度(Td10%)为553℃。     

石油基全生物降解塑料PBAT合成技术及控制探究

以精对苯二甲酸(PTA)、1,6-己二酸(AA)、1,4-丁二醇(BDO)为主要原料，合成了聚石油基全生物降解改性塑料PBAT，通过PBAT合成的反应机理过程分析和制备工艺进行剖析，选取出分酯化反应和热熔融缩聚酯交换工艺流程，重点考察了分酯化工序中的酯化温度、酯化时间，缩聚工序过程中的缩聚温度，PBAT切粒干燥工艺的温度等控制要点；确定了制备出最优良的PBAT树脂的几个具体制备工艺条件：分酯化方式，AA/BDO分酯化温度140～180℃，分酯化总需时间约135min;PTA/BDO分酯化温度194～220℃，分酯化时间约150min；第二级串联酯化温度194～220℃，串联酯化时间约25～30 min；缩聚温度245～248℃，缩聚时间100 min^[1]。     

Structures and properties of polycarbonate modified polyether‐polyurethanes prepared by transurethane polycondensation

Thermoplastic polycarbonate modified polyether‐polyurethane (PEPU) elastomers were prepared by transurethane polycondensation method using poly(oxytetramethylene) glycol of M_n = 2000 and dimethyl‐hexane‐1,6‐dicarbamate as the main raw materials, 1,4‐butanediol as a chain extender and polycarbonate diol (PCDL) as an additive in the presence of dibutyltin oxide as a catalyst. The effect of the PCDL on the PEPUs' structure, intrinsic viscosity, molecular weight, mechanical, optical, and thermal properties, and water resistance were studied. The polycarbonate modified PEPUs showed better mechanical and thermal properties, but lower molecular weight and optical properties than the PEPUs. The PEPUs modified by PCDL1000 exhibited better performance, including mechanical, optical, and thermal properties, than those by PCDL2000. © 2015 Wiley Periodicals, Inc. J. Appl. Polym. Sci. 2015 , 132, 42804.     

分段醇解均相缩合生产聚乙烯醇缩丁醛

以聚醋酸乙烯(PVAc)和丁醛为原料,采用分段醇解-缩合均相法生产聚乙烯醇缩丁醛(PVB)。系统讨论了反应温度、催化剂用量和物料配比等因素对醇解反应和缩合反应的影响。结果表明:醇解反应较适宜的工艺条件为w(PVAc)=20%(相对于甲醇质量而言),n(NaOH)∶n(PVAc)=0.005∶1,反应温度40℃;缩醛化反应较适宜的工艺条件为m(HCl)∶m[聚乙烯醇(PVA)]=0.3∶1,n(丁醛)∶n(羟基)=1.1∶2,缩醛化反应温度50℃。各阶段最佳反应时间为第一阶段醇解15 min,缩合45 min;第二阶段醇解30 min,缩合60 min;第三阶段醇解50 min,缩合90 min。在最佳工艺条件下生产的PVB,其缩醛基分布均匀,并且其w(缩醛基)≈75%(相对于PVB质量而言)。     

阳离子交换树脂作催化剂合成乙酸乙酯的研究

以DOWEX MARATHONC型强酸性阳离子树脂为催化剂,在常压液相下用乙酸和乙醇合成乙酸乙酯。考察了反应温度、反应时间、催化剂用量和反应物初始摩尔比等参数对反应体系的乙酸乙酯收率影响。通过正交实验得到优化反应条件:反应时间为55 min,反应温度为70℃,催化剂用量为110 g/L,醇与酸摩尔比为1.5∶1,乙酸乙酯收率可达62%。     

Effects of reaction and cure temperatures on morphology and properties of poly(ester‐urethane)

Poly(ester‐urethane) was synthesized from poly(ethylene glycol adipate) (PEG) and 2,4‐toluene diisocyanate (TDI) to study the effects of reaction temperature and cure temperature on the crystallization behavior, morphology, and mechanical properties of the semicrystalline polyurethane (PU). PEG as soft segment was first reacted with TDI as hard segment at 90, 100, and 110°C, respectively, to obtain three kinds of PU prepolymers, coded as PEPU‐90, PEPU‐100, and PEPU‐110. Then the PU prepolymers were crosslinked by 1,1,1‐tris (hydroxylmethyl) propane (TMP) and were cured at 18, 25, 40, 60, and 80°C. Their structure and properties were characterized by attenuated total reflection Fourier transform infrared, wide‐angle X‐ray diffraction, scanning electron microscopy, dynamic mechanical analysis, and tensile testing. With an increase of the reaction temperature from 90 to 100°C, the crystallinity degree of soft segment decreased, but interaction between soft and hard segments enhanced, leading to the increase of the glass transition temperature (T_g) of soft domain and tensile strength. When the cure temperature was above 60°C, miscibility between soft and hard segments of the PEPU films was improved, resulting in relatively low crystallinity and elongation at break, but high soft segment T_g and tensile strength. On the whole, all of the PEPU‐90, PEPU‐100, and PEPU‐110 films cured above 60°C possessed higher tensile strength and elongation at break than that of the films cured at other temperatures. The results revealed that the reaction temperature and cure temperature play an important role in the improvement of the crosslinking structure and mechanical properties of the semicrystalline PU. © 2006 Wiley Periodicals, Inc. J Appl Polym Sci 100: 708–714, 2006     

粉末PET固相缩聚的研究

系统地研究了粉末聚酯(PET)固相缩聚,得到了有效的干燥结晶条件:140℃干燥120 min,180℃再结晶45 min,切片含水率低于30μg／g;研究了反应温度,粉末粒径和N2流量对PET固相缩聚的影响,分析粉末固相缩聚存在N2流量阈值的机理。结果表明:反应温度越高,颗粒越小,固相缩聚反应速度越快;粉末 PET预聚体在一定温度下固相缩聚,存在N2流量阈值。在此流量下,达到该温度下的该粒径粉末的最大界面扩散速率和固相缩聚的最大反应速度。相同反应温度下,粉末粒径越小,阈值N2流量越大。     

草酸亚锡催化合成PTT的研究

采用对苯二甲酸(PTA)和1,3-丙二醇(1,3-PDO)为原料,以自制的草酸亚锡为催化剂经酯化、缩聚,制得聚对苯二甲酸丙二醇酯(PTT)。探讨了反应条件对合成反应的影响。结果表明:草酸亚锡的催化活性优于丁基锡酸和辛酸亚锡。1,3-PDO／PTA的摩尔比为1．5／1、草酸亚锡用量为5×10-4mol／mol(相对PTA),酯化反应温度260℃,反应时间2 h;缩聚反应温度260℃,反应时间2 h,可制得PTT,其特性粘数为0．8950dL／g,端羧基含量为15 mol／t。     

反应条件对水性聚氨酯预聚反应的影响

以TDI、N210、DMPA为基本原料,用丙酮法合成了稳定的聚氨酯乳液（WPU）。探讨了反应温度、溶剂、催化剂及用量对预聚反应的影响。结果表明：以丙酮为溶剂,以二月桂酸二丁基锡为催化剂（用量0．03％）,反应温度80℃最为适宜。     

香蕉假茎苯酚液化及其产物树脂化制备胶黏剂

以苯酚为液化试剂、硫酸为催化剂对香蕉假茎进行液化,探讨液化条件对液化反应的影响,并结合傅里叶红外光谱(FT-IR)、热重分析(TGA)和成分分析研究了不同液化时间的液化物性质差别,同时以液化产物制备环氧树脂胶黏剂,并对其性能进行表征。单因素试验结果表明:优化条件为催化剂用量(占原料的质量分数)30%、反应温度150℃、液固比4:1和液化时间90 min; FT-IR分析表明:40 min和90 min液化产物官能团相似且具有芳香衍生物和酚羟基特性;成分分析和TGA分析表明:40 min残渣中纤维素保留量比90 min高;性能测试表明,90 min液化产物环氧树脂胶黏剂的剪切强度可达7.26 MPa,玻璃化温度(T_g)可达78℃。在优化的反应温度、催化剂用量和液固比的条件下,液化时间对残渣率和液化产物官能团的影响较小,但对残渣中纤维素含量的影响较大,液化产物适合制备生物质环氧树脂胶黏剂。     

茭白废弃生物质苯酚液化及其产物树脂化制备胶黏剂

采用正交试验,考察了苯酚用量、催化剂用量、反应时间及反应温度对茭白废弃生物质液化效果的影响,并研究了该液化产物制备胶黏剂的影响因素。结果表明：茭白废弃生物质液化过程中,苯酚用量的影响最大,反应温度和反应时间次之,而催化剂用量的影响相对较弱,优化参数是苯酚用量为1：5,催化剂用量为7％,反应时间为90 min,反应温度为140℃,在此优化条件下,液化率为95．83％。胶黏剂制备过程中,茭白液化物与甲醛的质量比为1：1．8,高温缩聚反应温度为92℃较为合适。