PU-St超浓乳液聚合动力学及聚合物性质的研究

采用一步法制备聚氨酯预聚体 ( PU)苯乙烯 ( St)超浓乳液 ,探讨了稳定的超浓乳液的 NCO/OH和 St/PU最佳比例范围。研究了乳化剂和引发剂浓度对超浓乳液聚合的稳定性及聚合动力学的影响 ,并制得了用 PU改性的聚苯乙烯 ( PS)粉状树脂。测定了乳胶粒子大小、粒径分布、分子量和聚合物膜的动态力学性质。发现乳胶粒子大小及其单分散性随聚合转化率的增加而增加 ;与本体聚合比较 ,聚合物的分子量有明显增大 ;PU- PS复合聚合物具有优良性能。     

聚氨酯／聚甲基丙烯酸甲酯互穿聚合物网络的研究

本文对(蓖麻油-聚乙二醇)聚氨酯/聚甲基丙烯酸甲酯(PU/PMMA)互穿聚合物网络(IPN)体系进行了研究.实验结果表明:IPN的力学性能受网络化学构型控制.在PU/PMMA为25/75时,应力-应变曲线出现屈服点,产生类似皮革行为,并在此点抗张强度最高,表现明显的协同效应.动态力学性能及电镜均证明该体系相分离十分严重,通过加入扩链剂及网间交联剂能显著改善两组分相容性,其中网间交联剂效果最好。     

聚氨酯/环氧树脂IPN复合抛光材料的制备及性能研究

本研究采用聚氨酯与环氧树脂(PU/EP)作为胶黏剂形成互穿网络(IPN),以无机磨料和稀土抛光剂为分散相,通过一定的成型工艺制备成复合抛光材料。通过固化前后的红外光谱,分析了PU、EP两者之间的反应;热重分析表明PU/EP IPN复合抛光材料的耐热性能比纯的PU和EP有显著提高;体视显微镜照片显示该复合抛光材料具有微孔结构;力学及应用性能研究显示当胶黏剂含量为25%时性能最佳;且在PU/EP=2时,抛光后的玻璃透光率保持原有的97%,且耐磨性得到大幅度提高。     

利用FTIR光谱仪研究PU／PMMA IPN初期反应动力学

本文用FTIR光谱仪研完聚醚聚氨酯/聚甲基丙烯酸甲酯(PU/PMMA)互穿聚合物网络(IPN)的初期反应动力学.实验结果表明:该体系IPN在生成过程中动力学不同步是造成相容性较差的原因之一,提高反应温度和增加PMMA的引发剂用量有利于反应同步进行.增加PMMA的含量,使PU反应速度加快是PMMA"溶剂效应”的结果;增加PU含量,使PMMA反应速度减慢是PU的“笼壁效应”结果.聚醚聚氨酯及聚甲基丙烯酸甲酯初期反应均属一级反应动力学.     

热塑性淀粉材料的表面疏水化反应

用反应性试剂 (TDI/蓖麻油预聚体 )对热塑性淀粉材料 (TPS)表面进行了疏水化处理。研究了预聚体与 TPS表面的反应性、涂层的疏水性能以及涂层的形貌。红外光谱 (IR)分析结果表明 ,预聚体与 TPS之间发生了反应 ,为反应性涂层 ;样品表面的接触角变化速率由原来的 3 .90°/ min变为 0 .3～ 0 .4°/ min,表明 TDI/蓖麻油体系涂层样品表面的疏水性能与 TPS相比有了很大的改善。涂层液的粘度及 n(— NCO) / n(— OH)比例对材料厚度等性能有很大的影响 ,n(—NCO) / n(— OH)为 2时 ,涂层表面光滑透明 ,韧性好 ,具有良好的综合性能 ;n(— NCO) / n(— OH)大于 2时 ,涂层表面粗糙且脆。涂层厚度可以通过改变涂层预聚体的粘度来进行调节。     

网络间含离子键的聚氨酯/接枝乙烯基酯树脂互穿聚合物网络 研究

分别以双酚-A型环氧树脂E-51和聚醚型环氧树脂E-46为原料合成了两种二乙胺-环氧树脂和加成多元醇(分别命名为AE-51,AE-46),将其和甲基丙烯酸一起用于合成聚氨酯/接枝乙烯基酯树脂(PU/接枝VER)互穿聚合物网络(IPN),使之在两个网络间形成离子键。实验结果表明,这类新型的IPN材料中两个网络间的互穿程度与相容性进一步提高,从而导致刚性的接枝VER对弹性的PU网络有更好的增强效果。DSC和FTIR的测定结果表明,在含AE-51的IPN中,由于离子键的作用使PU网络硬段的有序结构遭到很大程度的破坏,与AE-51和PU网络中的硬段以及VER网络有较好的相容性有关,因此这类IPN材料具有较好的力学性能。     

离子-电子导电中呈现协同效应的互穿网络聚合物

用2,4-甲苯二异氰酸酯将蓖麻油及聚乙二醇(PEG)偶联成聚氨酯,同时通过自由基聚合使2-乙烯基吡啶(VP)与蓖麻油的双键共聚,生成互穿网络聚合物(IPN),其产率及凝胶含量大多超过93%,力学性能很好.当IPN与LiClO₄络合后呈现离子导电现象;与TCNE或TCNQ络合后产生电子导电,与LiClO₄及TCNE(TCNQ)络合后,呈现比上述两种导电率更大且具有协同效应的混合导电率,在25℃混合电导率可达到10^-3～10^-2S/cm.     

聚氨酯聚二甲基硅氧烷半IPN透气性研究

近年来,互穿聚合物网络(IPN)的开发受到了广泛的关注。以聚氨酯为一组分,聚丙烯腈、聚酯及环氧树脂等为另一组分的IPN体系的研究已有报道,而聚氨酯与有机硅的IPN体系的研究报道很少。在本文中,我们对聚氨酯(PU)与聚二甲基硅氧烷(PDMS)半IPN的透气性与结构的关系进行了研究。     

丙烯酸羟乙酯对丙烯酸酯改性水性聚氨酯性能的影响

以异佛尔酮二异氰酸酯、二羟甲基丙酸和聚丙醚二醇等为聚氨酯原料, 丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯为丙烯酸酯类单体, 丙烯酸羟乙酯(HEA)为聚氨酯和聚丙烯酸酯间的偶联剂合成了丙烯酸酯改性水性聚氨酯(PU-AC)乳液. 首先建立并验证了一种测定PU接枝率, 即PU与丙烯酸酯发生接枝的部分占PU总数的百分比的方法, 然后探讨了加入HEA后的反应温度和HEA用量对PU接枝率、PU-AC乳胶粒径、胶膜吸水率和交联度等性能的影响. 随着HEA与PU预聚体反应温度和HEA用量的提高, 体系中的最终残余NCO逐渐降低. 当HEA用量低于其加入前体系中残余NCO量时, 增加其用量使PU接枝率和PU-AC乳胶粒径逐渐增加; 当HEA用量大于体系残余的NCO量后继续增加其用量对PU接枝率和PU-AC乳胶粒径的影响不大. 胶膜吸水率随着HEA用量的增加而降低.     

EP-g-PU IPN结构阻尼材料

采用-NCO封端的聚氧酯(PU)预聚物,制备了环氧树脂-聚氨酯互穿网络(EP-g-PU IPN);通过添加受阻酚四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇(AO-60)制备了AO-60/EP-g-PU IPN.通过FT-IR、DMA、SEM分别研究了改性分子链的基团变化、改性体系的动态性能及断裂面的形态,...     

稀土催化制备窄分子量分布高顺式聚异戊二烯及聚合反应动力学

由稀土羧酸钕盐(Nd)、三异丁基铝(Al)、含氯活化剂(CE)及醇(OH)组成的均相稀土羧酸盐催化体系,用于异戊二烯(Ip)定向聚合,其中含氯活化剂(CE)为氯代烃(CE1)或氯代羧酸酯(CE2).研究了CE和OH的化学结构及Al用量对Ip聚合及聚异戊二烯(PIp)微观结构、分子量及分子量分布的影响,将原位全反射傅立叶红外光谱(in situ ATR-FTIR)技术应用于研究稀土催化Ip配位聚合反应过程及聚合反应动力学,采用FTIR、GPC、NMR及DSC等测试手段表征PIp的微观结构、分子量及其分布、序列分布及热性能.实验结果表明,在稀土催化异戊二烯聚合反应中,少量的CE2和OH有助于提高催化活性、降低分子量分布和提高顺式含量.聚合速率对单体浓度呈现一级动力学关系,表观增长活化能(Ea)为69.5 kJ/mol.通过调节催化剂组分配比及聚合工艺条件,可制备出顺-1,4结构含量可达98%以上、窄分子量分布(Mw/Mn=1.6～2.4)的高顺式聚异戊二烯.     

负载蛋白质的胶原/聚两性电解质IPN角膜替代物

以碳二亚胺/N-羟基琥珀酰亚胺(EDC/NHS)和聚乙二醇二丙烯酸酯(PEGDA)为交联剂分别对猪皮去端肽Ⅰ型胶原和3-(甲基丙烯酰胺)丙基-二甲基(3-磺丙)胺(MPDSAH)进行交联, 制备了具有互穿聚合物网络(IPN)结构的角膜替代物. 胶原基IPN角膜替代物的折光指数和白光透过率与天然人角膜相似. IPN水凝胶具有优于纯胶原凝胶的力学性能, 同时PMPDSAH网络的引入明显提高了IPN凝胶在胶原酶中的稳定性. 体外细胞培养实验结果表明, IPN角膜替代物支持人角膜上皮细胞生长. 通过冷冻干燥-溶胀后包覆技术可将牛血清白蛋白(BSA)和神经生长因子(NGF)装载到角膜替代物中, 负载药物的冻干凝胶可干态保存, 避免了湿态下蛋白质等活性因子的失活和漏泄; 再吸水恢复原状的特性可使角膜替代物完好地移植病灶部位, NGF具有良好的缓释效果. 此负载NGF的复合角膜替代物有望促进角膜组织和神经的再生.     

丁腈羟聚氨酯/聚环氧树脂互穿网络高聚物的研究

本文用同步法合成了丁腈羟聚氨酯/聚环氧树脂(PU/PE)体系的互穿网络高聚物(IPN),研究了各种因素对其形态和玻璃化转变行为的影响,并用扭辫及扭摆(TPA)在-100℃-+150℃温度区间内,测试全部试样的动态力学谱。结果表明,PU/PE是不相容体系,在电镜片上呈现细胞状结构(400-800Å)。由于两组份网络互穿,发生“强迫互容”,使T_g内移,通过调整组份比和加不同扩链剂等能提高阻尼值,加宽T_g转变区。     

丝素蛋白-聚氨酯水凝胶的制备和性能

以异佛尔酮二异氰酸酯（IPDI）、聚乙二醇（PEG）、聚氧化丙烯二醇（PPG）等为主要原料,合成了一系列—NCO封端的水性聚氨酯（PU）预聚体,与自制的丝素蛋白（SF）水溶液混合进行交联反应,制备出丝素蛋白-聚氨酯（SF-PU）水凝胶。研究了SF-PU水凝胶的合成工艺,对SF-PU水凝胶进行了红外和电镜表征及性能测试,...     

基于100%可再生聚三亚甲基醚二元醇聚氨酯水凝胶的合成与性能

采用100%可再生聚三亚甲基醚(PO3G)和聚乙二醇等与1,6-己基二异氰酸酯(HDI)反应合成了不同PO3G含量的聚氨酯(PU)水凝胶。利用傅里叶转变红外光谱(FT-IR)、差示扫描量热(DSC)、动态热机械分析(DMA)、流变仪、扫描电镜(SEM)和力学性能测试等手段研究了PO3G含量对PU水凝胶结构与性能的影响。结果表明:随着PO3G质量分数的降低,PU的玻璃化转变温度升高,PU软段的结晶能力提高,PU的吸水溶胀度增加,初级溶胀行为由Fickian扩散转向non-Fickian扩散,PU水凝胶的储能模量和损耗模量均降低。随着PO3G质量分数增加,PU及其水凝胶的拉伸强度均显著增加。     

含氢键相互作用的IPN体系(Ⅴ)——体系组成变化对相结构和性能的影响

研究了含引入氢键的PBA和PS(OH)组成的IPN体系,PS(OH)为含羟基的改性聚苯乙烯.与相应的非交联聚合物的共混体系不同,IPN均显示两相结构,一相几乎为纯PBA,另一相则是混合相;仅当PS(OH)中羟基含量高达30mol％且其为IPN的主要成分时,才有相当量的PS(OH)溶入PBA为主的相.IPN的模量-组成行为可用Budiansky方程描述,表明两相的连续性,这一结论与透射电子显微镜的观察一致.     

ABA型聚L-丙氨酸-聚乙二醇嵌段共聚物的合成及其表征

利用L-α-丙氨酸和三聚光气反应制备了N-羧基-α-丙氨酸-环内酸酐(NCA).以聚乙二醇(PEG)为原料.制备了端氨基聚乙二醇(PEG-NH₂),并以此作为引发剂,引发NCA开环聚合.合成了不同组成和分子量的聚L-丙氨酸-聚乙二醇(PLAA-PEG-PLAA)嵌段共聚物.利用IR、¹H NMR、DSC、WAXD、CD等方法对共聚物结构进行了表征.结果表明,PEG-NH₂引发NCA开环聚合得到的是嵌段共聚物,通过¹H NMR谱得到共聚物组成及数均分子量;引入PEG的结果使聚L-丙氨酸的亲水性有所改善;CD测诚结果表明共聚物在水溶液中主链主要以α-螺旋构象存在.     

软段含羧基的水性聚氨酯物性研究

合成了单官能团小分子物质封端的软硬段皆含羧基的脂环族水性聚氨酯(PU),研究了反离子种类、固含量、外加小分子盐/酸、pH值对水性PU的粘度、粒径、CMC和电导率的影响,同时,比较了不同软段分子量水性PU分散液pH临界值和CMC的差异.实验结果表明,随固含量升高,PU分散液体系粘度增大,当固含量为30wt%时,粘度比固含量20wt%的体系粘度增大约20倍;随小分子盐NaCl的加入,PU分散液电粘滞效应逐渐消失,电导率呈现先减小后增大的趋势,随NaCl的加入/软段分子量提高,PU分散体系的CMC值减小,钙离子对PU粒子扩散双电层的破坏作用更加明显.随pH值的增大,PU分散液体系粒径减小,电导率则升高,随软段分子量提高,pH临界值增大,PU分散体对外加小分子酸存在缓冲作用.     

二氧化碳基聚碳酸酯二元醇末端羟基含量的测定

羟值滴定是一种基于羟基的化学特性，通过定量二元醇中的末端羟值从而表征二元醇分子量的化学分析方法。聚氨酯通常是以多元醇和多异氰酸酯为原料通过羟基(—OH)和异氰酸酯基团(—NCO)之间的聚加成反应得到，且—OH与—NCO的比例尤为重要，因此需要准确计算所用二元醇中羟基含量。以环氧类化合物和CO₂为原料直接合成的聚碳酸酯型二元醇(PCDL)粘度大且与水互溶性差，因此本文用改进的乙酸酐-甲基咪唑-二甲基甲酰胺滴定方法对市售和自制PCDL进行羟值滴定测试，详细探讨了滴定过程中的各种因素对滴定结果的影响。优化后的羟值滴定方法相比于行业标准方法，减少了样品和试剂用量且酰化反应仅需在45℃水浴20 min完成，节约了测试时间，提高了羟值滴定效率。     

网间交联型增韧环氧树脂/蓖麻油聚氨酯互穿网络聚合物的动态力学性能和形态结构

以增韧环氧树脂(TEP)和蓖麻油聚氨酯[PU(CO)]形成的互穿网络聚合物(IPN),两网络间具有一定数量的交联点,在一定组成下,该IPN的tanδ-T曲线半峰宽达100℃,tanδ最大值接近1,阻尼性能良好。形态研究表明,该IPN既有增韧环氧树脂本身的两相结构,又有IPN的两相结构。