聚叠氮缩水甘油醚/聚乙二醇双软段含能聚氨酯弹性体的性能

为改善聚叠氮缩水甘油醚(GAP)的性能,以三羟甲基丙烷(TMP)为交联剂,异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)为固化剂,选用聚乙二醇(PEG)制备出GAP/PEG/TMP/IPDI双软段含能聚氨酯弹性体,采用红外光谱(FT-IR)、差示扫描量热(DSC)等手段进行了表征。实验结果表明,弹性体中引入聚乙二醇(PEG),拉伸强度提高168%,延伸率提高77%,所选PEG软段分子量较小,弹性体中只出现了GAP软段的Tg。随交联剂含量的增大,GAP软段的Tg由-36.85℃上升到-34.81℃,继而又下降到-40.31℃,弹性体的热分解分两段进行,初始分解温度为183℃。     

GAP/MDI/DEG含能热塑性弹性体的合成与性能

以一缩二乙二醇(DEG)为扩链剂采用熔融预聚二步法合成了一种聚叠氮缩水甘油醚(GAP)基含能热塑性聚氨酯弹性体(GAP/MDI/DEG-ETPE)。采用凝胶渗透色谱(GPC)、红外光谱(FT-IR)、动态热机械分析(DMA)、X射线衍射(XRD)分析和力学性能测试技术对合成的ETPE进行了性能表征。结果表明,当-NCO/-OH摩尔比(R值)为0.98,后熟化条件为30℃1d,90℃3d,硬段质量分数为35%时,ETPE的数均相对分子质量为84530,重均相对分子质量为202400,分散指数为2.39,且具有较佳的力学性能和动态力学性能,其拉伸强度为14.6MPa,断裂伸长率为414%,玻璃化温度为-29.6℃。     

GAP/HTPB粘合剂固化胶片力学性能研究

选用主链柔顺性好,可在推进剂中单独用作粘合剂的端羟基聚丁二烯(HTPB),通过化学共聚的方法来改善叠氮缩水甘油醚(GAP)的力学性能.反应活性对比表明,二者与异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)的反应速度有较大差异,进而影响粘合剂固化胶片的网络结构.实验结果表明:加入扩链剂和交联剂,所得粘合剂力学性能有较大提高,拉伸强度可达1.43MPa,延伸率为382.37%.     

加热法和常温催化法固化的GAP力学性能研究

采用加热法和常温催化法,将固化剂2,2-丙炔基丙二酸二甲酯(DDPM)与聚叠氮缩水甘油醚(GAP)按摩尔比2∶1、4∶1和8∶1的配比进行固化反应。利用微机控制电子试验机测试制得样品的拉伸及压缩性能,并对数据进行了分析比较。结果表明：增加固化剂可以提高固化产物的抗拉及抗压强度;DDPM与GAP的摩尔比为2∶1和4∶1时,常温催化法制得样品的抗拉和抗压性能较优;DDPM与GAP的摩尔比为8∶1时,加热法制得样品的抗拉和抗压性能较优,但弹性较差。     

聚叠氮缩水甘油醚聚氨酯弹性体的低温粘弹特性

以1,4-丁二醇(BDO)为扩链剂,采用熔融预聚二步法合成了不同硬段含量的聚叠氮缩水甘油醚聚氨酯弹性体(GAPE)。运用动态热机械分析仪(DMA)研究其动态力学性能,得到GAPE的储能模量、损耗模量、损耗因子,进而运用时温叠加原理,合成频率跨越十几个数量级范围的主曲线,并计算出WLF方程的粘弹系数C1g和C2g,以及链段运动活化能、低温脆化参数。结果表明,硬段质量分数为33%的GAPE-2在-50℃储能模量达到6000MPa,而其低温脆化参数和活化能也较低,分别为55.6和271.0 kJ/mol,是一种刚性好、韧性高、脆性低的弹性体。     

多臂型端酯基聚叠氮缩水甘油醚的合成与表征

分别以丙三醇、季戊四醇为起始剂,四氯化锡为催化剂,环氧氯丙烷阳离子经开环聚合得到两种不同多臂型端羟基聚环氧氯丙烷(PECH-OH),其端羟基经酯化改性、氯甲基侧基的氯被叠氮基取代,得到两种不同多臂型GAPE。对多臂型GAPE进行傅里叶红外光谱(FT-IR)、凝胶色谱(GPC)、热失重(TG)和差示扫描量热(DSC)表征。结果表明,GAPE-3和GAPE-4的分子量分别是890和1260,玻璃化转变温度分别是-55.2℃和-53.9℃,GAPE的热分解过程为叠氮基热分解和聚醚主链热分解两个相对独立的阶段。     

蓖麻油基聚氨酯的制备及其性能研究

采用可再生的蓖麻油、甘油、TDI为原料,合成出端-NCO的蓖麻油基聚氨酯(PU)预聚体.对预聚体中NCO的含量进行了测定,并采用FT-IR对材料进行了定性分析;采用TG对蓖麻油基PU膜的热性能进行分析,并对固化后的材料力学性能进行了测试.结果表明:蓖麻油基PU预聚体的NCO含量在5.25%～4.93%时,体系在-18～40 ℃能固化成膜,且成膜物具有较好热学性能和力学性能.     

PLA-g-GMA/Ope-POSS/PLA复合材料的制备与性能

为了制备具有优异强度与韧性的聚乳酸(PLA)复合材料,首先,将八聚(丙基缩水甘油醚)倍半硅氧烷(Ope-POSS)纳米粒子引入PLA中,并加入PLA接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯(PLA-g-GMA)作为增容增韧组分;然后,通过熔融共混法制备了PLA-g-GMA/Ope-POSS/PLA复合材料;最后,通过对复合材料形态结构、热性能、力学性能及疏水性的表征分析了Ope-POSS纳米粒子及PLA-g-GMA的加入对PLA复合材料性能的影响。结果表明:PLA-g-GMA的加入对Ope-POSS纳米粒子具有良好的增容效果,可使得Ope-POSS纳米粒子在复合材料中均匀分散;随着良好分散的Ope-POSS纳米粒子的数量增加,PLA复合材料的强度、热稳定性及疏水性均得到明显的提高,韧性也随PLA-g-GMA含量增加而得到改善;当PLA-g-GMA和Ope-POSS纳米粒子含量分别为PLA的4wt%和3wt%时,PLA-g-GMA/Ope-POSS/PLA复合材料性能最佳。所得结论为POSS杂化PLA复合材料的深入研究提供了理论指导。      

碳纳米管/P(E-CO-T)热固性聚氨酯弹性体的制备及性能研究

以羟基化碳纳米管(CNT-OH)为交联剂,环氧乙烷-四氢呋喃共聚醚(P(E-CO-T))为预聚物,甲苯二异氰酸酯(TDI)为固化剂,制备了碳纳米管(CNT)交联改性的P(E-CO-T)热固性聚氨酯弹性体,并进行了相关性能表征。当CNT-OH的质量分数为1.5%时(质量分数),弹性体拉伸强度可达12MPa,延伸率为750%;溶度参数为21.43J1/2/mL1/2,与常用硝酸酯增塑剂的溶度参数相差均小于2J1/2/mL1/2,表现出良好的相溶性;玻璃化转变温度(Tg)为-50℃;在玻璃化转变区域,弹性体的储能模量(E’)降低,损耗模量(E’)出现峰值,力学损耗(tanδ)不断增大。在-18℃~20℃之间E’出现肩峰,归属于氨基甲酸酯硬段的玻璃化转变。     

有机硅/聚氨酯共聚物的制备研究与应用

有机硅改性聚氨酯结合了聚氨酯材料及有机硅材料的优异性能,具有广泛的应用前景.共聚法是制备有机硅改性聚氨酯的最佳方法.本文综述了有机硅/聚氨酯共聚物的制备方法,对其相关应用进行了介绍,并对这类材料的发展前景进行了展望.     

N100基聚氨酯弹性体粘合剂的合成及表征

采用傅立叶变换红外光谱技术和力学性能测试技术对P(E-CO-T)-N100体系的预固化反应动力学及其在交联改性双基推进剂粘合剂体系中的应用进行了研究.结果显示,P(E-CO-T)-N100体系的预聚反应时间是180min,同时获得了预聚率与预聚时间的关系,预聚180min后,-NCO的转化率为80%.根据"相似相溶"原理,预聚物与推进剂的主要组分NG、DEGDN和NC的溶度参数差△δ均＜2,说明P(E-CO-T)-N100预聚物具有良好的相溶性.P(E-CO-T)-N100预聚物的加入使粘合剂体系的交联密度从1.03×10-5提高到了2.17×10-5.常温下的力学性能数据显示,P(E-CO-T)-N100预聚物上的活性-NCO与NC上的-OH进行了交联,使粘合剂体系的延伸率达到191.7%,提高了74%.     

耐热聚氨酯弹性体的制备及性能研究

用天然石墨作为填料,采用预聚体法制备了耐热聚氨酯(PU)弹性体.采用TGA、TMA法分析了石墨的加入量对其热稳定性的影响;利用电子拉力实验机研究了石墨的加入量对该弹性体力学性能的影响.结果表明:在实验范围内,随着石墨加入量的增大,该弹性体的热稳定性及力学性能都有不同程度的增加.当石墨加入量为12%(相对于预聚体而言),热稳定性及力学性能最佳,拉伸强度、压缩强度和断裂伸长率均达到最大.热分解温度聚酯型PU弹性体提高了30℃,聚醚型提高了近40℃.     

单组分水性聚氨酯涂料的制备与性能研究

以异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)或甲苯-2,4-二异氰酸酯(TDI)、聚醚多元醇(GE220)和二羟甲基丙酸(DMPA)为主要原料,制得不含有机溶剂的单组分水性聚氨酯分散液,研究了NCO/OH的摩尔比和DMPA含量对水性聚氨酯分散液及其成膜后性能的影响。结果表明,当NCO/OH(摩尔比)=1.8,DMPA与GE220比值为2时,水性聚氨酯分散液的物理性能及其成膜后的力学性能最佳。     

埃洛石纳米管/水性聚氨酯氟化复合膜的制备及性能

利用原位聚合及表面氟化的方法制备了埃洛石纳米管/水性聚氨酯（HNTs/WPU）复合膜,并考察氨基化埃洛石纳米管（AHNTs）的含量及十七氟癸基三甲氧基硅烷（FAS）氟化对AHNTs/WPU复合膜性能的影响。结果表明:随着AHNTs与WPU的质量比增大,AHNTs/WPU复合膜的力学性能及耐热性呈先升高后降低的趋势,耐水性得到改善。当AHNTs与WPU的质量比为1.5%时,AHNTs/WPU复合膜具有较好的综合性能。AHNTs/WPU复合膜的拉伸强度、断裂伸长率及初始分解温度（T_d5）与纯WPU膜相比分别提高了50%、35%及9℃,复合膜的吸水率降低到5.8%,水接触角提高到95.1°。AHNTs/WPU复合膜经表面氟化处理后,水接触角进一步增大到114.5°,呈现出疏水性,表面氟化处理对复合膜的力学性能及吸水率也有一定的促进作用。      

纳米SiO2/聚氨酯杂化材料的研究进展

综述了近10年纳米SiO2改性聚氨酯的研究进展,主要介绍了由3种方法制备的纳米SiO2/聚氨酯杂化体的形态结构及杂化体中SiO2与聚氨酯分子的相互作用力,并讨论了引入SiO2对聚氨酯体系的力学性能、热学性能、光学性能、耐磨损性、耐刮伤性能的影响.     

功能氧化石墨烯/热塑性聚氨酯复合材料薄膜的制备及阻隔性能

为了提高热塑性聚氨酯(TPU)的阻隔性能,首先,采用溶液成型的方法在涂膜机上制备了功能氧化石墨烯(IP-GO)/TPU复合材料薄膜。然后,利用FTIR、XPS、XRD、FE-SEM、原子力显微镜和氧气透过仪对IP-GO/TPU复合材料的形貌和性能进行了表征。结果表明:IP-GO层间距相对原始鳞片石墨的增加了0.696nm,片层的厚度为1.2nm左右。IP-GO以褶皱层状的形式均匀分散在TPU基体中,并且包覆在复合材料薄膜断口表面。当IP-GO含量为3wt%时,IP-GO/TPU复合材料薄膜的氧气透过率为84.325cm3/(m2·d·Pa),相比纯TPU薄膜的280.973cm3/(m2·d·Pa)下降了70%,阻隔性能明显提高。研究解决了TPU薄膜阻隔性能不佳的问题,为高阻隔聚合物的制备提供了一种思路和方法。     

交联改性阴离子聚氨酯水分散体的制备与性能研究

由甲苯二异氰酸酯（TDI）、聚己内酯二醇（PCL）和二羟甲基丙酸（DMPA）反应,再与高醚化度甲醇醚化三聚氰胺甲醛树脂（HMMM）反应,制备了一种交联型阴离子水性聚氨酯。采用红外光谱对样品进行表征,并讨论了交联改性对聚氨酯乳液粒径分布、胶膜耐水性、力学性能、热稳定性及结晶度的影响。红外分析证实HMMM与聚氨酯发生了交联反应。当m（HMMM）∶m（—COOH）=2.25时,胶膜拉伸强度达到30.3MPa,吸水率为17.2%,吸乙醇率为10.9%,与水接触角为69.6°,Tmax（最快分解温度）为301.5℃,结晶度为1.10%。