α,ω-3-二(3-氨基丙基)-聚三氟丙基甲基硅氧烷及其改性聚氨酯脲的合成与表征及体外氧化稳定性研究

通过一步反应,直接合成了α,ω-3-二(3-氨基丙基)-聚三氟丙基甲基硅氧烷,并进行了表征,然后将其与聚四氢呋喃二醇(PTMG)作为混合软段,合成了不同FPS含量改性的聚醚型聚氨酯脲(FSPUU).研究了FSPUU膜的表面性能和形态结构,实验结果显示FSPUU膜的表面呈现憎水性,与F元素富集于表面有关.将FSPUU膜浸没于CoCl2-20%H2O2溶液中进行了为期21天的加速氧化处理,并估算了PTMG软段的降解程度.与PDMS改性PUU(MSPUU)相比,FSPUU的氧化稳定性增强,与FSPUU在水和H2O2溶液中较低的溶胀率以及透水率有关.此外,FSPUU膜显示出较好的力学性能,其拉伸强度和断裂伸长率均高于MSPUU.     

主链含酰亚胺环和炔基的聚酰亚胺型聚氨酯弹性体的合成及阻燃性能简

以均苯四甲酸酐、D,L-苯丙氨酸和1,4-丁炔二醇为原料合成了一种含有酰亚胺环和炔基的二醇,并以其为扩链剂,采用预聚体法,与4,4-二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)和聚四氢呋喃醚二醇(PTMG)反应,合成了不同硬段含量的主链含有酰亚胺环和炔基的热塑性聚酰亚胺型聚氨酯弹性体. 用红外光谱(FTIR)、电子拉力机、热失重分析(TG)、广角X射线衍射(XRD)、UL-94垂直燃烧和极限氧指数对聚酰亚胺型聚氨酯弹性体进行了表征. 结果表明,这种聚氨酯呈现出无定形结构;其拉伸强度随着硬段含量的增加而增大;与传统的热塑性聚氨酯相比,酰亚胺环和炔基改性的聚酰亚胺型聚氨酯弹性体的热分解过程非常缓慢,呈现出较好的热稳定性;不同硬段含量的聚酰亚胺型聚氨酯弹性体的UL-94垂直燃烧均达到V-2级别;其极限氧指数随着硬段含量的增加而增大.     

主链含酰亚胺环和炔基的聚酰亚胺型聚氨酯弹性体的合成及阻燃性能

以均苯四甲酸酐、 D,L-苯丙氨酸和1,4-丁炔二醇为原料合成了一种含有酰亚胺环和炔基的二醇, 并以其为扩链剂, 采用预聚体法, 与4,4-二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)和聚四氢呋喃醚二醇(PTMG)反应, 合成了不同硬段含量的主链含有酰亚胺环和炔基的热塑性聚酰亚胺型聚氨酯弹性体. 用红外光谱(FTIR)、 电子拉力机、 热失重分析(TG)、 广角X射线衍射(XRD)、 UL-94垂直燃烧和极限氧指数对聚酰亚胺型聚氨酯弹性体进行了表征. 结果表明, 这种聚氨酯呈现出无定形结构; 其拉伸强度随着硬段含量的增加而增大; 与传统的热塑性聚氨酯相比, 酰亚胺环和炔基改性的聚酰亚胺型聚氨酯弹性体的热分解过程非常缓慢, 呈现出较好的热稳定性; 不同硬段含量的聚酰亚胺型聚氨酯弹性体的UL-94垂直燃烧均达到V-2级别; 其极限氧指数随着硬段含量的增加而增大.     

有机硅/蒙脱土复合改性聚氨酯弹性体的制备和性能

采用先将聚醚三元醇N330与有机蒙脱土(OMMT)研磨,制得N330/OMMT复合物,再将其与有机硅改性聚氨酯的预聚体混合的方法,以二甲硫基甲苯二胺(DMTDA)为固化剂,制备了有机硅/蒙脱土复合改性聚氨酯弹性体,并用FTIR对产物结构进行了表征.XRD和TEM表明,蒙脱土片层被撑开,并分散在基体中;SEM显示,加入蒙脱土后,有机硅与聚氨酯之间的相容性提高;TGA表明,有机硅和OMMT共同改性聚氨酯后,其耐热性比有机硅单一改性聚氨酯有所提高,并在OMMT含量为5 wt％时提高最大;DSC数据表明,在OMMT含量为5 wt％时,有机硅/蒙脱土复合改性聚氨酯弹性体的Tg明显升高.复合改性材料具有良好的表面性能和力学性能,其拉伸强度、断裂伸长率和硬度在OMMT含量为3 wt％时达到最大值.     

赖氨酸乙酯扩链聚氨酯弹性体的制备

以1,6-六亚甲基二异氰酸酯(HDI)为硬段、聚碳酸酯二元醇(PCDL)为软段、赖氨酸乙酯盐酸盐(Lys-OEt)作为扩链剂合成一种新型聚碳酸酯型聚氨酯弹性体.通过力学性能测试、原子力显微镜(AFM)、红外光谱分析和细胞培养,探讨了聚氨酯弹性体软硬段比例、扩链剂对材料性能的影响和材料的细胞毒性.结果表明:随着硬段含量的增加,聚氨酯的机械性能提高.采用Lys-OEt扩链的聚氨酯弹性体拉伸强度达到18.6 MPa,在Lys-OEt、1,4-丁二醇(BDO)、二羟甲基丙酸(DMPA)3种扩链剂中力学性能最佳.初步的细胞培养实验证明,该材料具有良好的细胞相容性.     

新型改性聚己内酯型聚氨酯弹性体的合成及性能

用不同种类异氰酸酯[脂肪族六亚甲基二异氰酸酯(HDI)和脂环族异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)]对聚己内酯(PCL)进行改性,得到两端为羟基的异氰酸酯改性的PCL预聚体.将未改性和改性的PCL端羟基进行磷酸化后[磷酸化组分PCL210磷酸酯(A)、PCL205/HDI磷酸酯(B)和PCL205/IPDI磷酸酯(C)]与双官能度的环氧(1,4-丁二醇二缩水甘油醚,E)进行开环交联反应,得到生物相容且可降解的聚己内酯型聚氨酯弹性体材料(AE,BE和CE).聚己内酯型聚氨酶弹性体的力学性能、静态水接触角、体外降解/溶胀和细胞毒性测试结果表明,PCL异氰酸酯的改性有助于提高材料的强度、弹性、耐疲劳性和降解速率,同时未明显提高材料的细胞毒性.     

环氧丁羟型聚氨酯弹性体的制备与性能

以间氯过氧苯甲酸(mCPBA)为氧化剂对降解法制备的端羟基聚丁二烯(DHTPB)中的部分双键进行环氧化改性,通过控制mCPBA和双键的比例制得具有不同环氧率的环氧化端羟基聚丁二烯(EHTPB),经1H-NMR分析测试表明EHTPB的环氧率分别为5%、10%和15%,与设计值基本一致.进一步以EHTPB为多元醇、4,4'-二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)为异氰酸酯、1,4-丁二醇为扩链剂制备了环氧丁羟型聚氨酯弹性体(EPU),并对其性能进行了测试,研究结果表明:丁羟胶的环氧化改性对聚氨酯弹性体的力学性有着一定的提升作用,其杨氏模量和拉伸强度随环氧率的上升而提高,而断裂伸长率则随环氧率的上升有所下降;环氧丁羟型聚氨酯弹性具有优异的弹性恢复能力;环氧化改性后,聚氨酯弹性体的热稳定性有一定程度的提高;聚氨酯弹性体的玻璃化转变温度随环氧率的上升而升高.     

交联密度对脂肪族聚氨酯弹性体结构与性能的影响

采用异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)与聚醚二元醇、三羟甲基丙烷(TMP)和1,4-丁二醇反应制备了具有不同交联密度的脂肪族聚氨酯弹性体.研究结果表明,当聚氨酯弹性体的硬段含量为40 wt%时,随着TMP含量的增加,聚氨酯弹性体的交联密度线性增加.随着聚氨酯弹性体交联密度的提高,聚氨酯中硬段相的玻璃化转变温度由32℃降为2...     

软硬段对聚氨酯弹性体结构性能的影响

采用本体聚合和溶液聚合两种方法,合成了一系列用聚乙二酸丁二醇酯二醇作为软段的聚氨酯弹性体。研究了不同硬段含量和聚醚添加量对聚氨酯弹性体综合性能的影响。利用红外光谱,机械性能测试、热分析、耐水解老化实验和记忆回弹性能等测试对样品进行表征与分析。结果表明:当硬段含量为33%～34%,软段中聚醚添加量为4%～5%(占软段的质量分数)时,弹性体具有较好的力学性能和耐老化性能,弹性回复率可维持在80%～85%。     

聚氨酯漆包线漆料的研究

研制的三—(羟乙基)异氰脲酸酯(SHEIC)改性聚氨酯漆包线漆料,将杂环结构引入聚氨酯漆膜,使漆包线具有优良的电绝缘性能和较高的软化击穿温度,同时保留了聚氨酯漆膜直焊性好的特点。对异氰酸酯的封闭反应和解封反应,以及SHEIC改性聚氨酯漆膜的热性能作了研究。     

蓖麻油及其衍生物在聚氨酯中的应用研究进展

蓖麻油是一种重要的可再生生物资源,在许多精细化学品以及聚合物方面有广泛的应用,介绍了蓖麻油及其衍生物在聚氨酯,互穿网络聚合物,聚氨酯弹性体,以及功能聚合物等方面的应用研究进展.指出以蓖麻油为原料改性和制备的聚合物材料不仅可以解决日趋紧缺的石油资源,加快聚合物工业的发展,而且改善了传统聚氨酯的耐热性,耐化学品性和力学性能等,拓宽了聚合物的应用领域.     

软硬段对聚氨酯弹性体结构性能的影响

采用本体聚合和溶液聚合两种方法,合成了一系列用聚乙二酸丁二醇酯二醇作为软段的聚氨酯弹性体。研究了硬段含量和聚醚添加量对聚氨酯弹性体综合性能的影响。利用红外光谱、热分析、力学性能测试、记忆回弹性能和耐水解老化实验等测试手段对样品进行了表征与分析。结果表明:硬段质量含量为31%~35%时,材料的力学性能较优,形状回复率可以达到75%~85%;软段中聚醚添加量在4%~5%(占软段的质量分数)时,弹性体具有较好的力学性能和耐水解性能。     

累托石粘土/热塑性聚氨酯弹性体纳米复合材料的热性能研究

以十二烷基季铵盐与累托石 (REC)进行阳离子交换得到有机粘土 (OREC) ,以OREC与热塑性聚氨酯弹性体 (TPUR)采用熔融挤出共混法制备了OREC TPUR纳米复合材料 .用透射电子显微镜 (TEM)表征了复合材料的微相结构 ,测试了复合材料动态热机械性能 (DMA)及热失重 (TG) ,讨论了复合材料的耐热空气老化性能及耐油介质性能等 .结果表明 ,累托石粘土在聚氨酯热塑性弹性体中以纳米尺寸分散 ,纳米复合材料具有较高的动态热机械性能 ,其储能模量最大可提高 7倍多 ,损耗模量最大可提高 4倍多 .复合材料的其他性能均有不同程度的提高 ,特别是OREC添加量为 2 %时 ,复合材料TG、耐油性及耐空气老化性能最高 .其初始分解温度提高 1 5℃ ,在 40 #机油中浸泡 1 68h后拉伸强度保持率达到 86 4% ,1 2 0℃热空气老化箱中老化 72h后拉伸强度保持率达到 87 0 % .     

CAMDA扩链聚氨酯脲的硬段对形态与性能的影响

由红外光谱、核磁共振及质谱分析证实了所合成的3-氯-3’-甲氧基-4,4’-二氨基二苯基甲烷(CAMDA)具有预期的化学结构.用RIM方法制成的CAMDA基聚氨酯脲(PUU)性能接近于DETDA扩链的PUU.用快速手工浇注法制备了一系列由CAMDA扩链的不同硬段含量的PUU样品.采用DSC、SEM观察了硬段含量由10％增加到45％PUU形态的变化,并测量了力学性能.实验结果表明:随着硬段含量增加,PUU的形态由平行间隔的软、硬链段富集区经相互穿叉的软、硬段富集区,进一步聚集成硬链段富集球状超级结构,强度亦相应提高.     

磷杂菲改性腰果酚多元醇的合成及阻燃聚氨酯硬泡性能

采用生物质原料腰果酚和9,10-二氢-9-氧杂-10-膦杂菲-10-氧化物(DOPO)为原料, 合成了一种磷杂菲改性腰果酚多元醇(P-Cardanol-Polyol), 并利用核磁共振氢谱和磷谱对其结构进行了表征. 利用P-Cardanol-Polyol对聚氨酯硬泡(RPUF)进行阻燃改性, 得到一系列阻燃聚氨酯硬泡. 考察了P-Cardanol-Polyol的用量对阻燃聚氨酯硬泡的形貌、 密度、 热导率、 压缩性能、 热稳定性以及阻燃性能的影响. 研究结果表明, P-Cardanol-Polyol对聚氨酯硬泡的密度影响可以忽略不计; 随着P-Cardanol-Polyol的加入, 阻燃聚氨酯硬泡的平均孔径逐渐减小, 热导率也逐渐降低. 未改性聚氨酯硬泡的最大热释放速率和总放热量分别为390 kW/m²和31.9 MJ/m², 阻燃聚氨酯硬泡则降低至340 kW/m²和24.6 MJ/m². 此外, 阻燃聚氨酯硬泡的压缩强度比未改性聚氨酯硬泡提升了约13%. 炭层分析结果表明, P-Cardanol-Polyol能够促进聚氨酯硬泡形成连续致密且具有良好抗热氧化性能的炭层, 有利于减少燃烧过程中可燃性气体的逸出, 从而提升阻燃性能.     

主链含四重氢键基元聚氨酯的合成与性能

合成了一种新型含有UPy(2-ureido-4[1H]-pyrimidone)基团的二羟基化合物,以此二羟基化合物作扩链剂,通过与聚氨酯预聚体进行的扩链反应,制备了一系列主链含UPy的聚氨酯(PU-UPy).傅里叶红外光谱(FTIR)、氢核磁共振(1H-NMR)等测试结果表明,在聚氨酯主链中确实含有UPy链段.同时,热性能及力学性能测试表明,聚氨酯中的UPy二聚体会集聚而形成微晶,熔点在60℃附近.在聚氨酯主链中引入UPy,能大幅提高聚氨酯的力学性能,调整软段的分子量,以及在主链中UPy含量可改变聚氨酯弹性体的断裂伸长率和抗张强度.     

扩链剂对脂肪族聚氨酯脲和聚脲弹性体结构与性能的影响

用异佛尔酮二胺(IPDA)、乙二胺(EDA)和己二胺(HDA)三种扩链剂合成了不同结构的脂肪族聚氨酯脲和聚脲, 并考察了扩链剂对聚氨酯脲和聚脲形态结构与性能的影响. 研究结果表明, 与EDA和HDA扩链的聚氨酯脲和聚脲相比, IPDA扩链的聚氨酯脲和聚脲中脲羰基的氢键化程度较低, 软段和硬段间的相混合程度较好; 同时它们具有更好的拉伸强度、硬度和撕裂强度, 但断裂伸长率较低. EDA和HDA扩链的聚氨酯脲和聚脲相比, 两者性能相差不大. 聚氨酯脲的脲羰基较完善氢键化程度以及整个氢键化程度都比聚脲的要低, 同时聚氨酯脲的吸水率也较低.     

硅表面活性剂增强的双网络耐高温多孔有机硅弹性体

采用聚醚改性三硅氧烷表面活性剂、 丙烯酸酯改性硅油和水3种组分制备了稳定的油包水(W/O)乳液, 经酸碱催化水解、 紫外引发聚合和干燥除水过程得到了双网络多孔有机硅弹性体. 扫描电子显微镜(SEM)分析结果表明, 所制备的有机硅弹性体具有丰富的孔径结构分布. 压缩强度测试结果表明, 弹性体具备良好的耐压缩性能, 45%压缩应变下循环50次, 仍具备良好的回弹性能. 有机硅弹性体具有优异的耐高温性能, 分解温度为370 ℃, 高于绝大多数多孔有机硅弹性体材料的分解温度. 丙烯酸酯改性硅油的制备工艺成熟、 廉价易得, 显著降低了多孔有机硅弹性体的生产成本, 为规模性开发有机硅材料提供了新的思路和应用前景.     

利用软模板和紫外光固化技术制备超疏水表面

研究了一种制备超疏水表面的新方法.该方法以复制了荷叶表面结构的聚二甲基硅氧烷(PDMS)弹性体为软模板.利用可紫外光交联预聚物在模板压印条件下固化成型,得到了具有微乳突结构的仿荷叶表面.制备的仿荷叶表面表现出了超疏水性能.通过对紫外光固化体系中的单体含量、交联剂含量、引发剂含量、以及紫外曝光时间等因素的研究,得到了使仿荷叶表面的疏水性优化的条件.     

低温等离子体引发聚氨酯脲接枝聚氧乙烯和肝素的研究

合成了以4,4’-二环己基甲烷二异氰酸酯（HMDI）和乙二胺（EDA）为硬段、聚碳酸六亚甲基酯二醇（PHC）为软段的聚酯型聚氨酯脲（PUU）,并用聚氧乙烯和肝素（heparin）对其进行了表面改性。通过红外光谱、X射线光电子能谱、接触角等研究了PUU材料的表面结构和性能。实验结果表明,利用室温等离子体方法,成功在PUU...