丁腈基聚氨酯脲有机蒙脱土复合材料的制备与性能

采用超声波辅助混合手段,将丁腈羟液体聚合物多元醇和有机蒙脱土(OMMT)进行预混插层处理,然后与甲苯二异氰酸酯(TDI)进行反应,得到层状硅酸盐复合预聚体。将预聚体与扩链剂(DMTDA)反应制备出聚氨酯脲(PUU)/有机蒙脱土(OMMT)复合材料。用材料拉伸机、热失重分析仪(TGA)、动态粘弹谱仪(DMA)分别对材料的性能进行测试。结果表明,当OMMT含量在3%时,材料表现出较强的增强作用,力学性能达到最高值。OMMT的加入提高了聚氨酯弹性体第一和第二热失重区的热降解温度,提高了软段的玻璃化转变温度和内损耗因子tanδ。透射电镜表明复合材料有较好的插层、剥离行为。     

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/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。     

蓖麻油酸钠改性蒙脱土的制备及其表征

采用常规酸碱反应制备了阴离子表面活性剂—蓖麻油酸钠,并以此表面活性剂对钠基蒙脱土进行有机改性。讨论了有机改性过程中改性剂用量,固液比,溶液pH,反应体系的温度对有机蒙脱土层间距的影响。对制得的阴离子有机蒙脱土(OMMT)进行了红外光谱(IR)、X射线衍射(XRD)和热重分析(TGA)测试。红外测试及X射线衍射结果均显示,蓖麻油酸钠已成功插层于蒙脱土片层中;热失重结果显示有机蒙脱土的热稳定性明显提高。     

St-PMI-AN/蒙脱土纳米复合材料的制备与性能

采用乳液插层聚合的方法制备了苯乙烯（St）-N-苯基马来酰亚胺（PMI）-丙烯腈（AN）/蒙脱土纳米复合材料,并对复合材料的结构、热性能及力学性能进行了表征.结果表明,与蒙脱土插层复合后,复合材料的综合性能有很大提高.采用未经有机化处理的蒙脱土（MMT）制备St-PMI-AN/MMT纳米复合材料,制备工艺比采用有机化蒙脱土（OMMT）简单,而且得到的复合材料的综合性能与St-PMI-AN/OMMT相当,甚至其冲击强度略高.     

有机蒙脱土/对苯二异氰酸酯型热塑性聚氨酯弹性体复合材料的制备与性能研究

选用纳米蒙脱土和对苯二异氰酸酯(PPDI)为原料,经原位插层聚合预聚体法制备了有机蒙脱土(OMMT)含量不同的OMMT/PPDI型热塑性聚氨酯弹性体(TPU)复合材料。利用红外光谱、X射线衍射、热重和维卡软化温度测试等手段表征和分析复合材料的化学结构、微观结构、结晶性、耐热性和力学性能,并与4,4′-二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)型TPU复合材料作比较。结果表明:OMMT/TPU为插层型复合材料,PPDI-TPU的结晶性和耐热性明显优于MDI-TPU;PPDI-TPU 5%失重率时的温度比MDI-TPU高出53.45℃;PPDI-TPU的最大分解速率温度比MDI-TPU高出54.94℃。OMMT/PPDI-TPU的维卡软化温度约是OMMT/MDI-TPU的2倍。当OMMT含量为3%(质量分数)时,复合材料的力学性能最佳,与纯TPU相比,OMMT的加入具有既增强又增韧的作用。     

亲水丙烯酸酯单体对乳液聚合法制备聚（苯乙烯-丙烯酸酯）／OMMT／SiO2纳米复合材料性能影响

以十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）改性钠基蒙脱土，得到有机蒙脱土（OMMT），分别以亲水性甲基丙烯酸β羟乙酯（HEMA）、甲基丙烯酸（MA）和丙烯酸（AA）为共聚单体，采用乳液聚合法制备了聚（苯乙烯-丙烯酸酯）／OMMT／SiO2纳米复合材料，研究了亲水单体种类及用量对复合材料性能的影响。通过红外光谱（IR）、X射线衍射（XRD）、差示扫描量热（DSC）和热重分析（TG）等分析方法对复合材料进行了表征。结果表明，聚合物中蒙脱土片层处于剥离状态无规地分散在聚合物基体中；使用HEMA制得的聚（苯乙烯-丙烯酸酯）／OMMT／SiO2纳米复合材料耐热性能优于MA和AA，适量的HEMA可以提高复合材料耐热性能。     

超声波对硅树脂/蒙脱土纳米复合材料热性能的影响

采用超声波技术,原位插层聚合法制备了甲基苯基硅树脂/有机蒙脱土(OMMT)纳米复合材料。X射线衍射(XRD),透射电镜(TEM)研究了复合材料内部结构以及超声波时间对蒙脱土分散性和复合材料热性能的影响。简单控制超声波时间15和30min,分别制备了不同OMMT质量分数的插层型和剥离型聚合物/蒙脱土纳米复合材料。加入OMMT,无论是插层型还是剥离型,复合材料的起始分解温度都有所下降,但热失重速率较平缓。插层型纳米复合材料耐热性能明显优于剥离型,温度500℃时,插层型热失重均小于纯硅树脂。当OMMT含量8%时,插层型PLS复合材料500℃的热失重均10%;而剥离型PLS复合材料500℃的热失重较大,超过15%。     

有机蒙脱土插层改性丁腈橡胶纳米复合材料

用丁腈橡胶(NBR)、自制有机蒙脱土(OMMT)通过机械共混方法制备了丁腈橡胶/有机蒙脱土(NBR/OMMT)复合胶。研究了有机蒙脱土的用量(0 phr~30 phr)对复合胶的微观结构、物理性能、力学性能、耐热性能、耐油与耐溶剂性能、耐紫外老化性能的影响。研究表明,有机蒙脱土的加入缩短了正硫化时间,少量的OMMT尤为明显;X射线衍射显示在OMMT(10 phr~25 phr)时,丁腈橡胶与有机蒙脱土形成了良好的纳米插层结构;有机蒙脱土的加入有助于提高复合胶的物理性能、耐热性能、耐油性能、耐溶剂性能,热重分析显示添加30 phr有机蒙脱土比未添加蒙脱土的胶料Tmax提高17.4℃,且25 phr时复合胶综合性能最佳。     

活性橡胶与蒙脱土复合增强不饱和聚酯/玻璃纤维复合材料的结构与性能

制备了丙烯酸酯封端聚氨酯(ATPU)和改性蒙脱土(OMMT)复合增强不饱和聚酯/玻璃纤维复合材料。通过扫描电子显微镜(SEM)等研究了ATPU和OMMT的复合对不饱和聚酯/玻璃纤维复合材料的力学性能、热变形温度和结构的影响。结果表明,丙烯酸酯封端聚氨酯与改性蒙脱土的复合具有协同效应,可以大大提高不饱和聚酯/玻璃纤维复合材料的冲击强度和拉伸强度,并使复合材料的弯曲强度、巴氏硬度和热变形温度略有提高;丙烯酸酯封端聚氨酯与改性蒙脱土的复合还提高了聚合物基体与玻璃纤维的界面粘合强度。     

Preparation and properties of poly HTBN-based urethane--urea/organo reactive montmorillonite nanocomposites

With ultrasonic assistant mixing way, an intercalated mixture of polyol/organo reactive montmorillonite (ORMMT) was pretreated. The prepolymer composed MMT clay was prepared by reaction of polyol/ORMMT mixture with toluene diisocyanate (TDI). The resultant prepolymer reacted with extender (DMTDA) and then the polyurethane--urea/organo reactive montmorillonite (PUU/ORMMT) nanocomposites were obtained. The structure, morphology and properties of PUU/ORMMT nanocomposites were characterized by FT-IR, TEM, AFM, strain-stress machine, TGA, and dynamic mechanical analysis (DMA). The results showed that when the OMMT content is 3%, the PUU/ORMMT nanocomposities performed super mechanical properties. Because of the presence of ORMMT, both T_g of the soft segment and tanδ of the PUU increased, and the decomposition temperature for the first step and the second step increased respectively. TEM images showed that the organophilic MMT particles in the PUU composite exhibit a high degree of intercalation and exfoliation.     

FTIR研究催化剂对半预聚物法PUU弹性体固化过程的氢键化作用及力学性能的影响

采用原位FTIR技术跟踪了半预聚物法聚醚型聚氨酯脲的固化过程,研究了催化剂对固化过程的氢键化作用及力学性能的影响。原位FTIR的光谱数据表明,随着催化剂浓度的增加,软段形成的速率逐渐增加,氢键化脲键羰基的有序性降低,微相混合度增加。催化剂决定着弹性体的微结构和力学性能,实验结果显示：当催化剂的质量浓度为2．5‰时,聚氨酯脲PUU弹性体表现出最大的拉伸强度和撕裂强度。     

纳米OMMT/EVA-g-PU复合材料

采用熔融接枝与熔融插层相结合的方法,成功制备了纳米OMMT/EVA-g-PU复合材料。通过FTIR及13C NMR测试表明,端—NCO的聚氨酯(PU)预聚体与皂化乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)间发生接枝反应。采用X射线衍射仪(XRD)与透射电镜(TEM)观察了蒙脱土(OMMT)在基体中的分散状态,用电子万能试验机、动态力学分析仪(DMA)和热重分析仪(TG)分析了复合材料的力学性能、储能模量和热性能。结果表明：OMMT主要以插层型分布在基体中;当OMMT的质量分数为3%时,复合材料的断裂强度、杨氏模量和撕裂强度分别为7.96 MPa、7.12 MPa和49.97 MPa;复合材料的储能模量随 OMMT含量的增加而升高,当OMMT的质量分数为7%时,复合材料的储能模量相对于纯EVA 提高了2 倍多;复合材料的热稳定性能也要优于纯EVA,并随OMMT含量的增加而升高。     

有机蒙脱土/聚氨酯弹性体复合材料的微观形貌及力学性能

以十八烷基三甲基氯化铵（OTAC）为改性剂,通过离子交换法改性钠基蒙脱土（MMT）制得有机蒙脱土（OMMT）;以聚丙二醇（PPG）和4,4'-二苯基甲烷二异氰酸酯（MDI）为单体,1,4-丁二醇（BDO）为扩链剂,合成聚氨酯弹性体（PUE）基体;并采用预聚体法制备了OMMT/PUE复合材料。FTIR和XRD测试结果表明:OMMT在2 921 cm-1和1 469 cm-1处出现-CH₂吸收峰,表明OTAC分子链成功插入到OMMT片层,由OMMT的耐热性推算OTAC的插层量为24%,且OMMT的层间距较MMT增加了0.7 nm。OMMT/PUE复合材料的SEM和XRD结果显示:适量的OMMT在PUE基体中均匀分散,且以完全剥离的形式存在,其主要原因是:一方面由于OTAC分子与PUE软链间存在较强的作用,另一方面OMMT表面活性基团与基体间也存在一定的界面作用,两种作用均有利于提高OMMT/PUE复合材料的力学性能。力学性能测试结果表明:当OMMT的含量为3wt%时,OMMT/PUE复合材料的拉伸强度、扯断伸长率及断裂拉伸强度比PUE分别提高了37%、28%和34%,力学性能得到明显改善。      

高结晶性聚酯型水性聚氨酯的制备及表征

由己二酸、己二醇和苯二甲酸磺酸钠缩聚，制得分子量为1425的聚酯多元醇。将自制的聚酯多元醇与六次甲基二异氰酸酯及二羟甲基丙酸等单体在无有机溶荆参与的情况下进行预缩聚，然后将预聚体直接分散于水中，再经乙二胺扩链，制得高分子量、高结晶性聚酯型的水性聚氨酯。用红外光谱、核磁共振氢谱、差示扫描量热以及宽角X射线衍射等手段对聚酯多元醇和聚氨酯的结构进行了表征。     

含苯磺酸基水基聚氨酯的制备及表征

由苯二甲酸磺酸钠、己二酸和己二醇缩聚,制得分子量为1825的聚酯多元醇。将自制的聚酯多元醇与六次甲基二异氰酸酯、异佛二嗣二异氰酸酯以及二羟甲基丙酸等单体在无有机溶剂参与的情况下进行预缩聚,最后将预聚体直接分散于水中,经乙二胺扩链即制得高分子量、高结晶性的水性聚氨酯．用红外光谱、核磁共振氢谱、示差扫描量热以及宽角X射线衍射等手段对聚酯多元醇和聚氨酯进行了表征．     

Effects of chain extender and hard/soft segment content on the surface and electrical properties of PDMS based polyurea-urethane

A series of PDMS based Poly(urea-urethane) (PUU) polymers with various polar functional groups on their side chains have been prepared by using a prepolymer process. The hydrophilic and hydrophobic characters of PUU films have been investigated. It was found that PUU film possesses different surface properties on the aluminum contacting face and on the air contacting face. Results show that the differences of contact angles between two sides of the PUU film are very significant. Results also indicate that the silicone/nitrogen ratio on the aluminum-contacting surface is higher than that on the air-contacting surface, and the ratio decreases as the hard segment content increased. It was also found that when the sample was in a dry condition, the electrical surface resistance is in the range of 10¹⁴ . However, when the sample was conditioned at 70%, 80% and 100% R.H., the electrical surface resistance decreases to 10⁸ .     

哌嗪扩链的形状记忆医用材料聚氨酯脲的合成与表征

研究了以二元环状仲胺哌嗪(PPZ)替代二元伯胺作为扩链剂,以六亚甲基二异氰酸酯(HDI)为偶联剂,以端羟基聚(丙交酯-co-对二氧环己酮)(HO-P(LA-co-PDO)-OH)为软段,采用溶液法合成了一系列新型聚氨酯脲(P(LA-co-PDO)-PPZ-PUU)。1 HNMR表征结果证实了P(LA-co-PDO)-PPZ-PUU的结构。比较了以PPZ和BDA为扩链剂时两反应体系的粘度变化,产物在氯仿中的溶解性、热熔性及其玻璃化转变温度(Tg)随NCO/OH摩尔比的变化。同时研究了其形状记忆性能。结果表明,PPZ反应体系的粘度更低,产物的溶解性和热熔性更好,PPZ可明显减少交联;而且,PPZ的环状结构可明显提高PUU硬段的刚度,从而提高Tg。形状回复时间受温度的影响,回复温度越高,形状回复时间越短。该材料呈现良好的形状记忆性能且形状回复率均可达到95%以上。     

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。     

酰亚胺邻接交联型聚氨酯弹性体的制备与性能

以聚醚（PTHF）、端羟基聚丁二烯-丙烯腈（HTBN）甲苯二异氰酸酯为材料,交联剂双二五（B25）和助交联剂N,N-马来酰亚胺间本撑（HAV-2）为添加剂制备出酰亚胺邻接交联型丁腈基聚氨酯弹性体,并研究了其耐热性能。结果表明,邻接交联网络的生成,聚氨酯弹性体的力学性能降低,永久变形下降,耐温性明显提高。随着高温的升高,聚氨酯弹性体的力学性能、硬度和断裂伸长率均表现下降趋势,然而回弹性逐渐升高。