聚氨酯/聚硅氧烷IPN阻尼弹性体研究

由聚氨酯（聚四氢呋喃醚、液化MDI）、端羟基聚硅所烷齐聚物室温催化合成的一系列的聚氨酯／聚硅氧烷IPN阻尼弹性体。其中拉伸强度最佳值Ts＝46．0MPa，断裂伸长率E＝430％，同时，tanδ＞0．3的温度范围高于30℃。研究认为，由齐聚物在室温交联形成IPN可以较有效地阻止进一步相分离。FTIR发现IPN中聚氨酯和聚硅氧烷网络之间没有化学键形成，聚氨酯的交联反应仍为二级反应，但形成速率降低了两个数量级。SEM、AFM和XPS研究表明，含少量苯基侧基聚二甲基硅氧烷与聚氨酯有良好的相容性，在IPN中形成微米级微结构；聚醚分子量对聚氨酯的软硬链段比例和网络交联密度以及IPN的形态结构和性能都有很大影响；XPS研究发现，主要元素C、N、Si、O在IPN的表面和内部的分布是不均匀的，聚硅氧烷趋向于分面IPN的表面。TG－IR分析聚氨酯／聚硅氧烷IPN的热裂解行为发现，聚硅氧烷的加入提高了IPN的热稳定性，聚氨酯／聚硅氧烷IPN的热裂解机理与纯聚氨酯和聚硅氧烷的热裂解机理一致。聚氨酯／聚硅氧烷IPN由于具有高强度阻尼弹性体的力学特征，同时具备优良的耐热、耐溶剂性，具有潜在的特殊应用前景。     

聚氨酯/聚硅氧烷IPN阻尼材料研究

以聚四氢呋喃醚MDI聚氨酯和聚二甲基硅氧烷合成PU／PDMS IPN阻尼材料,用SEM和XPS分析了IPN的形态结构和元素分布,用DMA分析了动态力学性能,结果表明,各聚合物组分在IPN表面和内部的分布是不均匀的,这种不均匀性与PU与PDMS的相容性及组成比例有关。     

聚硅氧烷嵌段聚氨酯／环氧树脂IPN的动态力学性能与形态结构

以甲苯-2,4-二异氰酸酯(TDI)、聚醚二元醇为主要原料制得-NCO封端的聚氨酯预聚体,其中加入少量端氨基聚硅氧烷,利用-NH2与-NCO反应而将聚硅氧烷链嵌段引入到聚氨酯预聚物链中,然后按一定比例加入环氧树脂E-51,并加入扩链剂、交联剂等,充分混匀后固化得到聚硅氧烷嵌段聚氨酯/环氧互穿网络聚合物(IPN)。对材料进行了扫描电镜(SEM)测试和动态力学分析(DMTA),结果表明,该互穿网络聚合物在-100℃~110℃范围内阻尼损耗因子tanδ>0.3,是一种优良的宽温域高性能阻尼材料,其性能与聚硅氧烷的含量和分子量的大小密切相关。     

高分子阻尼材料进展

对高分子阻尼材料，尤其对聚氨酯互穿聚合物网络阻尼材料和聚丙烯酸酯ＴＰＮ阻尼材料进行了全面的综述，并对高分子阻尼材料的研究，应用以及发展趋势作了较详细的介绍。     

PU/VER IPN材料阻尼性能的研究

采用DMA法研究了热力学、动力学因素及组成比对聚氨酯/乙烯基酯树脂互穿聚合物网络(PU/VER IPN)材料阻尼性能的影响。研究发现:引入丙烯酸酯类单体为VER共聚单体,改善了常规以苯乙烯(St)为共聚单体的PU/VER(St)IPN材料的阻尼性能,含较长酯基的体系具有更优的阻尼性能;通过调整两网络的相对聚合速率及组成比,可使材料出现宽温域阻尼,合成的组成比为80/20、70/30及60/40的IPN材料,在至少近80℃的温域,阻尼因子(tanδ)>0.3。进一步通过TEM检测分析了IPN材料微观结构与阻尼性能的关系。     

线型聚硅氧烷改性聚醚型聚氨酯/环氧树脂互穿聚合物网络

以端羟基聚硅氧烷(PDMS)、4,4,-二苯甲烷二异氰酸酯(MDI)、聚醚多元醇为原料制得端异氰酸酯基(-NCO)聚氨酯预聚体,再与环氧树脂E-44反应制得一系列聚硅氧烷改性聚氨酯/环氧树脂互穿聚合物网络。通过红外光谱、接触角、拉伸试验、动态力学分析、扫描电子显微镜对聚合物体系的结构与性能进行了研究和表征。实验结果表明,聚硅氧烷的引入使得互穿聚合物网络的表面疏水性增强,表面自由能降低,拉伸强度下降但断裂伸长率升高。随着聚硅氧烷用量的增加,聚合物体系的玻璃化转变温度从-45℃提高到了-36℃。     

聚丙烯酸酯/聚硅氧烷互穿网络阻尼材料的制备与性能

以聚硅氧烷预聚体与丙烯酸酯进行互穿网络聚合,制备了高性能阻尼材料。用材料测试综合实验机(MTS)测试材料的阻尼性能,研究表明,聚甲基丙烯酸丁酯(PBMA)和聚硅氧烷(PDMS)配比为80:20、PDMS特征黏度为54.5 mPa·s、交联剂二乙二醇二丙烯酸酯(DEGDA)的用量为8%时,材料的阻尼因子tanδ_(max)达1.4。用原子力显微镜(AFM)对材料的微相结构进行观察,结果表明,阻尼材料微相结构既需要有效的互穿,又要保证一定程度的微相分离,才能使材料具有良好的阻尼性能。     

聚环氧氯丙烷聚氨酯/聚甲基丙烯酸甲酯互穿网络的合成与动态力学行为

本文选用聚环氧氯丙烷(PECH)、甲苯二异氰酸酯(TDI)和三甲醇丙烷(TMP)组成网络Ⅰ,甲基丙烯酸甲酯(MMA)和乙二醇二甲基丙烯酸酯(EGDM)组成网络Ⅱ,制成了一组 IPN 材料,研究了它们的动态力学性能。动态力学损耗谱表明:这组 IPN 的阻尼因子 tanδ在很宽的温度范围有较高的值。文中详细讨论了聚合反应条件、网络组成、交联度对阻尼因子以及相容性的影响。     

光固化型聚氨酯/环氧树脂IPN的制备与表征

采用ＩＰＮ技术,制备了一系列光固化型的聚氨酯与环氧树脂的ＩＰＮ树脂,经力学性能测试表明当ＰＵ／ＥＰ＝７０／３０时,ＩＰＮ的断裂伸长率达１６０％。,拉伸强度比纯ＰＵ提高２１０％,显示出良好的正协同效应。利用红外光谱,光谱微镜,应力－应变,硬度等测试手段对ＰＵ／ＥＰ的互穿网络的结构：两组分的相容性,微相分离的形态结构进行了表征。并且探讨了ＩＰＮ的结构与力学性能之间的关系及影响因素,认为：ＰＵ／ＥＰ的Ｉ     

HTBN型聚氨酯/聚丙烯酸酯阻尼材料的合成及性能研究

以端羟基聚丁二烯/丙烯腈共聚物(HTBN)为软段,甲苯二异腈酸酯(TDI)为硬段的聚氨酯预聚体,以丙烯酸酯单体为自由基聚合单体,利用"同步互穿"工艺,制备了一系列室温固化HTBN型聚氨酯(HTBN-PU)/聚丙烯酸酯(PA)互穿网络(PU/PA-IPN)聚合物.研究表明:二月桂酸二丁基锡(T-12)用量为0.3%、过氧化苯甲酰(BPO)用量为1.0%时,PU/PA两相可形成较为理想的阻尼IPN结构.以甲基丙烯酸丁酯(BMA)为PA相的PU/PA-IPN材料阻尼性能最好,tanδ＞0.3的温域高达126℃(-46～80℃),tanδ的峰值为0.85;PU/PA-IPN的频谱图表明,材料表现出较好的低频(10Hz)阻尼性能.     

接枝和非接枝聚氨酯/环氧树脂互穿网络聚合物的制备及其性能

采用分步法分别制备了接枝和非接枝聚氨酯(PU)/环氧树脂(EP)互穿网络聚合物(IPNs),研究了不同配比对材料力学性能和热性能的影响。红外结果显示接枝聚氨酯/环氧树脂互穿网络聚合物分子间形成了氨基甲酸酯的接枝结构;力学性能测试结果表明,聚氨酯的引入显著地提高了材料的力学性能,当m(PU)∶m(EP)=15∶85时,接枝聚氨酯/环氧树脂互穿网络聚合物的拉伸和冲击强度达到最大值(分别为36.7MPa和22.39kJ/m2),当m(PU)∶m(EP)=10∶90时,非接枝互穿网络聚合物拉伸和冲击强度达到最大值(分别为27.8MPa和19.34kJ/m2);TGA结果证实接枝互穿网络聚合物的热稳定性明显优于非接枝互穿网络聚合物。     

聚氨酯改性聚醚硅油TESO的表征、应用及复配性能

利用含氢聚硅氧烷(PHMS)和烯丙基聚醚的硅氢化反应合成了聚醚硅油PESO,再将其与2,4-甲苯二异氰酸酯(TDI)反应,得到聚氨酯改性聚醚硅油TESO.用红外光谱、核磁共振氢谱和扫描电镜(SEM)等时TESO进行了结构表征,应用和成膜形态研究.结果表明,与未整理的空白样相比,随着TKSO用量的增加,100%棉布的柔软性不断提高;TESO/ASO-1整理的100%棉布的柔软性和折皱回复角均优于TESO,吸湿性虽不及TESO但较ASO-1有所提高.TESO也有一定的成膜性,经其整理后的100%棉布纤维表面较空白样光滑;经TESO/ASO-1整理的100%棉布纤维表面光滑性虽逊于ASO-1,但比TESO整理的100%棉布纤维表面光滑.     

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。      

高阻尼互穿聚合物网络的分子设计

从互穿聚合物网络(IPN)分子设计对阻尼性能影响的角度综述了近年来国内外主要的研究成果,内容涉及阻尼性能的评价,分子设计的理论依据,IPN组分的选择,分子主链的设计和侧链的引入,IPN组成的配比优化,以及合成条件的影响等方面,并展望了未来高阻尼IPN分子设计研究的前景.     

PDAAM/PU同步互穿网络聚合物的力学性能

利用互穿聚合物网络技术(IPN),将双丙酮丙烯酰胺(DAAM)用于PU胶粘剂的改性.研究了组分比、引发剂用量、固化参数对PDAAM/PU IPN力学性能的影响.结果表明,PDAAM可以提高PU的力学性能.当DAAM的质量分数在40%时,拉伸强度及断裂伸长率都达到最大值.     

聚氨酯/环氧树脂互穿网络半硬泡沫的力学性能及吸能特性

采用同步法制备了聚氨酯/环氧树脂互穿聚合物网络(IPN)半硬泡沫。通过压缩和拉伸试验研究了泡沫材料密度对力学性能的影响。研究表明,在所研究的密度范围内,泡沫的压缩模量和屈服强度均与密度成指数关系。泡沫的拉伸模量和断裂强度与密度也存在类似的关系。利用这些方程可以很好地预测泡沫力学性能随密度的变化关系。IPN泡沫兼有较好的韧性和较高的拉伸强度。相同形变下,相同密度IPN半硬泡沫拉伸过程的单位体积吸能大于压缩过程的单位体积吸能。     

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.     

胆固醇改性聚硅氧烷的合成和血液相容性

合成了胆固醇基团直接键合和通过长链烷基柔性链键合的胆固醇-聚硅氧烷接枝共聚物,研究了胆固醇改性聚硅氧烷的血液相容性.结果表明,未经长链烷基键合的共聚物不能形成液晶相,而经长链烷基键合的共聚物可以形成热致液晶.侧链液晶聚硅氧烷的液晶结构和材料的血液相容性具有独特的依赖性,热处理后形成的液晶相有助于提高材料的血液相容性.     

PAMPS/PAA互穿双网络水凝胶的制备及强度研究

通过自由基溶液聚合法和互穿双网络技术(IPDN),合成包含第一网络PAMPS及第二网络PAA的高强度PAMPS/PAA互穿双网络水凝胶(IPDNH),探讨IPDNH的最佳制备条件、抗压缩性能影响因素。结果表明,PAMPS所占比例的提高及PAA交联剂用量的增大都使IPDNH的压缩强度呈现先增大后减小的趋势,而PAMPS交联剂用量的增大,则使压缩强度不断降低。当双网络的单体配比n(AMPS)/n(AA)=3.5/1,PAMPS交联剂用量为2%,引发剂用量为0.2%,PAA交联剂用量为0.5%,引发剂用量0.5%时,IPDNH的抗压缩强度可达58.3MPa,远大于普通水凝胶。