MDI在聚氨酯预聚体中的应用

二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)比甲苯二异氰酸酯(TDI)具有毒性低、价格便宜的优势。以MDI代替TDI合成了环保型潮气固化聚氨酯预聚体,并得到了较好的涂膜性能,说明以MDI代替TDI合成聚氨酯预聚体是可行的。     

低黏度二苯基甲烷二异氰酸酯型聚氨酯预聚体的合成

为了研究不同反应条件对聚氨酯预聚体(PPU)产品的黏度和贮存稳定性这两方面的影响,并探究获得低黏度、高储存稳定性的PPU的合成工艺,以二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)和聚丙二醇(PPG)为原料,考察了聚合温度以及加料方式对聚合反应和预聚体黏度的影响。结果表明,对于直接使用的预聚体,适当降低聚合温度和延长滴加时间有利于降低产品黏度;对于需要储存一段时间使用的预聚体,适当提高聚合温度和一次性加料有利于降低体系黏度,稳定性更好。     

红外光谱法测定聚氨酯预聚体中异氰酸酯基含量

建立了密封池红外光谱法测定聚氨酯预聚体中异氰酸酯基含量的方法。首先考察了溶剂和静置时间的影响。以MDI和TDI作标准物时可用分析纯甲苯作溶剂,以IPDI作标准物时可用分析纯甲苯或丙酮作溶剂,在200 min内基本稳定。然后绘制了以MDI、TDI和IPDI作标准物和分析纯甲苯作溶剂时的标准曲线。标准曲线线性范围分别为0~11 mg(—NCO)/mL、0~7 mg(—NCO)/mL和0~12 mg(—NCO)/mL,摩尔吸光系数分别为1.20×103L.mol-1.cm-1、1.55×103L.mol-1.cm-1和1.04×103L.mol-1.cm-1,相关系数分别为0.999 1、0.999 6和0.999 7。最后测定了IPDI与聚酯多元醇反应产生的聚氨酯预聚体中—NCO含量,随反应时间增加预聚体中—NCO含量逐渐减少。与化学分析法和可见分光光度法相比,本文建立的红外光谱法更简便、测定时间短、试剂用量少、分析成本低,但所用仪器贵且需有合适的溶剂。     

聚氨酯型光敏树脂预聚体合成进展

本文介绍了聚氨酯型光敏树脂预聚体的各种结构类型及合成方法，并简要说明了各类预聚体的基本性能和用途。     

溶剂对聚氨酯预聚体中异氰酸根含量测定的影响

采用丙酮溶解预聚体,甲苯-二正丁胺为反应体系,考察不同溶剂及反应时间对聚氨酯预聚体中异氰酸酯含量测定的影响,同时考察了溶剂用量对测定结果的影响。结果表明,丙酮为溶剂,甲苯-二正丁胺与异氰酸根反应,结果准确度在国家标准允许范围内,测定异氰酸根含量结果与理论值基本一致。     

预聚体法制备HTPB/IPDI基聚氨酯弹性体材料

以端羟基聚丁二烯(HTPB),异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)为主要原材料合成了预聚体,采用3,5-二甲硫基甲苯二胺(DMTDA)作为交联剂,制备了聚氨酯弹性体材料。研究了聚氨酯预聚体中NCO含量和交联剂用量以及热处理对材料力学性能的影响,不同贮存条件对聚氨酯预聚体性能以及材料性能的影响。结果表明,合成的聚氨酯预聚体具有良好的贮存性能,调整聚氨酯预聚体中NCO含量和交联剂用量以及高温热处理都能够提高聚氨酯弹性体材料的力学性能,当预聚体NCO质量分数控制在5．68％左右,NCO／NH2摩尔比控制在1．20,在120℃下热处理时间为2h时,可以获得力学性能较佳的材料。     

聚醚型聚氨酯预聚体合成工艺研究

以聚醚多元醇和异氰酸酯为原料合成聚氨酯预聚体。通过测定—NCO的含量,研究了预聚反应时间和反应温度对预聚反应的影响;研究了R值[n(—NCO)/n(—OH)],反应时间和温度对预聚物黏度的影响,并探讨了预聚反应过程中含水量、预聚体贮存时间对弹性体性能的影响。     

PEG型聚氨酯预聚体的研制

为制备浇注型聚氨酯弹性体,首先以聚乙二醇（PEG）和甲苯二异氰酸酯（TDI）为原料,通过测定-NCO的含量,确定预聚反应的时间和温度,合成了聚氨酯预聚体。试验结果显示：TDI/PEG摩尔比1．85～1．90．水分含量控制在0．05％以内,制得的预聚体黏度低,游离聊质量分数低,稳定性良好,由其合成的浇注型聚氨酯弹性体性能优异。     

聚氨酯固化剂中游离TDI测定方法的研究

采用气相色谱法分析了聚氨酯固化剂中游离甲苯二异氰酸酯(TDI)含量.选用SE54型毛细管柱、氢火焰离子化检测器,以三氯代苯为内标物,采用较低的柱温,使内标物与TDI更好地分离,减少了副反应的发生.该方法操作简便、快速、精密度好、准确度较高,对TDI含量较低的样品,也能较好地满足要求.     

影响聚醚型异氰酸酯预聚体储存稳定性的因素

采用聚醚多元醇和甲苯二异氰酸酯合成了聚醚型异氰酸酯预聚体.通过调整反应物的最佳配比,选择适当的酸性阻聚剂合成了性能良好、储存稳定的预聚体,同时对影响预聚体储存稳定性的因素进行了讨论.     

软段对IPDI基透明聚氨酯弹性体微相结构与性能的影响

采用不同结构的软段、扩链剂l,4-丁二醇和异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)为主要原料合成了透明聚氨酯弹性体。研究了软段结构变化对聚氨酯弹性体的微相结构、力学性能、热稳定性及光学透明性的影响。结果表明,相对分子质量高的软段比相对分子质量低的软段更易结晶,耐低温性能更好;与聚氧四亚甲基二醇(PTMG)相比,聚酯型聚己二酸丁二醇酯二醇(PBAG)更易结晶。结晶尺寸在纳米级,材料的透明性可达85％以上。软段含量增加对软段区的结晶影响较小,但力学性能下降明显。混合多元醇的加入进一步提高了聚氨酯弹性体的微相分离程度,有利于软段结晶,在宏观上表现为拉伸强度和弹性模量明显增加。     

MDI固化剂的合成

以二苯甲烷二异氰酸酯(MDI)单体、三羟甲基丙烷(TMP)及聚醚为原材料,采用加成-三聚聚合工艺合成聚氨酯固化剂。讨论了m(TMP)∶m(聚醚)及n(—NCO)∶n(—OH)对固化剂性能的影响。结果表明,在m(TMP)∶m(聚醚)为9∶1,n(—NCO)∶n(—OH)为3.5∶1的合成条件下,可得到相容性好、贮存稳定的聚氨酯固化剂。     

超支化水性聚氨酯乳液的制备及性能研究

以顺丁烯二酸酐改性的超支化聚酯Boltorn H20、聚四氢呋喃2000和异佛尔酮二异氰酸酯为主要原料合成了超支化水性聚氨酯乳液,研究了改性超支化聚酯Boltorn H20的合成,以及改性超支化聚酯中羧基含量、初聚—NCO/—OH物质的量比、催化剂用量等对制备水性聚氨酯的影响,并探讨了亲水基团含量、乳化温度、中和度等因素对乳液及涂膜性能的影响,进一步使用傅里叶红外和热重分析分别对超支化聚氨酯涂膜的结构和热稳定性能进行了表征及测试。结果表明,在不加催化剂,初聚—NCO/—OH物质的量比为2∶1,亲水基团含量为2.05%的条件下,合成得到的含固量为30%的超支化水性聚氨酯乳液稳定性好。由此得到的超支化聚氨酯薄膜的耐水性和热稳定性较好。     

IPDI／PEPA型热塑性聚氨酯的合成及表征

以异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、聚己二酸乙二醇丙二醇酯二醇(PEPA)和1,4-丁二醇(BDO)为原料,用熔融预聚合两步法,后聚合温度60-90℃,合成硬段含量为50％的IPDI／PEPA型热塑性聚氨酯。采用凝胶渗透色谱仪测试其数均相对分子质量为78 650,重均相对分子质量为125 446,相对分子质量分布为1．59。红外光谱分析表明聚合较为完全,聚合物不存在支链结构,为热塑性材料。DSC分析表明聚合物软段和硬段的玻璃化转变温度分别为-34℃和48℃,透射电镜照片进一步说明该材料存在一定的相分离。     

芳香族聚酯聚醚型水性聚氨酯的合成及性能研究

以甲苯二异氰酸酯(TDI)、聚酯二元醇(PBA)、聚醚二元醇(N220)、二羟甲基丙酸(DMPA)、三羟甲基丙烷(TMP)等为主要原料合成了一系列水性聚氨酯乳液(WPU).探讨了聚醚与聚酯的含量、交联度等因素对水性聚氨酯乳液外观、粒径以及膜的红外结构、耐热性能和力学等性能的影响.结果表明:聚酯含量的增加有利于提高水性聚氨酯的结晶和耐水性、耐热性能,交联度的增加破坏了水性聚氨酯分子链的规整性,使得其结晶能力下降,耐热性能变化不明显,但是耐水性得到提高.     

聚氨酯浇注弹性体的合成研究

采用2种不同的预聚体合成方法制备聚氨酯浇注弹性体,并对其性能进行了测试。结果表明,分步加入扩链剂乙二醇的预聚体合成工艺所得浇注聚氨酯弹性体的拉伸强度比一次性加入乙二醇的预聚体合成工艺所得浇注聚氨酯弹性体的拉伸强度提高了70%左右,而伸长率变化不大。同时研究了这2种制备工艺对材料动态力学性能的影响。并探讨了不同R值及配方中交联剂用量对聚氨酯浇注弹性体力学性能的影响。     

木素型聚氨酯的合成与性能研究

利用木素和两种二异氰酸酯合成了聚氨酯,对其热性能、力学性能、膨胀性能进行了测试。结果表明,羟丙基基化改性将木素变为聚酯－醚多元醇,可与二异氰酸酯合成木素聚氨酯;异氰酸酯基与羟基配比对用TDI与HDI合成的聚氨酯性能影响不同。