温度对丁腈羟聚氨酯固化反应及性能的影响

端羟基液体丁二烯-丙烯腈共聚物(简称丁腈羟,以HTBN表示)通常用甲苯二异氰酸酯作固化剂,N,N′-二羟丙基苯胺为链延伸剂经二步法固化成丁腈羟聚氨酯弹性体。本文报导丁腈羟-甲苯二异氰酸酯预聚体和N,N′-二羟丙基苯胺体系中同化温度对同化反应及固化弹性体性能的影响规律。     

端羟丁腈聚氨酯/聚甲基丙烯酸甲酯互穿网络高聚物的T_g和形态研究——Ⅰ.组分比和交联程度的影响

用同步法合成了端羟丁腈聚氨酯/聚甲基丙烯酸甲酯互穿网络高聚物[PU(HTBN)/PMMA-IPN]。用动态力学方法和透射电镜研究了它们的T_(?)转变行为和形态。理论计算和实验结果表明,样品具有两个明显相互分离但又各自连续的相结构,呈现出分属于组分聚合物的两个Tg转变(Tg_1,Tg_2)。在全IPN中,PMMA相区的尺寸(1000—2000?),比在接枝共聚物(3000—6000?)和半IPN(—3000?)中的明显变小。适当的交联程度可使相区进一步变小,变均匀,相连续性增加。这是网络互穿造成的“强迫互容”所致。部分丁腈羟(HTBN)分子同PMMA的反应,使一些样品出现了Tg_2升高的现象。     

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。     

端羟丁腈聚氨酯/聚甲基丙烯酸甲酯互穿网络高聚物的T_g和形态研究——Ⅱ.化学相容性的影响

用动态力学和透射电镜的方法,研究了化学相容性对丁腈羟聚氨酯/聚甲基丙烯酸甲酯互穿网络高聚物[PU(HTBN)/PMMA-IPN]的T_g转变行为和形态的影响。适当地提高端羟丁腈(HTBN)中氰基含量或加入合适的链延伸剂或共聚单体,可得到半相容的体系。丙烯腈含量为24.3％时,相区尺寸约为200?,在—20—+130℃范围内的Tanδ值均在0.2—0.3。由于极性基的相互作用,聚氯醚聚氨酯[PU(PCE)]/PMMA IPN具有更微细的相结构及单一的T_g转变,其Tanδ峰值为1.6。     

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.     

丁羟胶型聚氨酯弹性体的水解稳定性

丁羟胶型聚氨酯弹性体的水解稳定性;弹性体;扩链剂     

丁苯、丁腈基聚氨酯的形态与性能

用示差扫描量热法 (DSC)、红外分光光度计 (FTIR)和原子力显微镜 (AFM)研究了端羟基聚丁二烯 苯乙烯共聚物 (HTBS)、端羟基聚丁二烯 丙烯腈共聚物 (HTBN)和端羟基聚丁二烯 (HTPB)与甲苯二异氰酸酯、1 ,4 丁二醇构成的溶液法聚二烯烃基聚氨酯 (PU)的形态结构 .结果表明HTPB和HTBS基PU的相分离程度很大 ,而HTBN基PU的相分离程度小 .这可能归因于HTBS软段的极性低 ,不能与硬段形成氢键 ,而HTBN软段中的腈基具有很强的极性 ,且可以与硬段形成氢键作用 ,增加了软硬段间的相容性 ,相分离程度明显降低 .AFM表明HTBN PU随着硬段含量提高 ,表面粗糙度增大 ,由软段为连续相逐渐过渡到双连续结构 .在硬段含量 6 3%时 ,HTBN和HTPB基PU均呈双连续结构 ,而HTBS PU中硬段为连续相 .HTBN PU软段的相区尺寸在1 2nm左右 ,表面粗糙度较大 ,HPBS PU软段的相区尺寸在 1 1nm左右 ,表面粗糙度最小 ,HTPB PU存在 1 4nm和 5 0nm大小不等的软段相区尺寸 .力学性能表明 ,在软段中引入苯乙烯和丙烯腈结构 ,可使聚氨酯抗张强度分别提高 1 5和 2倍 ,模量和断裂伸长率也明显提高     

聚醚链段长度对氨基聚醚-环氧树脂力学性能的影响

以柔性端氨基聚醚(BATPE)和双酚A环氧树脂(DGEBA)为原料, 制备了无微相分离结构的无定型AB交联热固性树脂. 测试了3种不同聚乙二醇(PEG)链段长度(M_PE)的BATPE-DGEBA环氧树脂固化产物的应力-应变曲线、动态力学温度谱和冲击断面形貌. 结果表明, 在环氧树脂交联网络中引入两端与DGEBA化学连接的PEG链段能避免微相分离结构的生成, 有利于提高DGEBA链段的应变松弛速率. 增加M_PE, 一方面能降低环氧树脂固化产物的玻璃化转变温度和室温下的刚度和拉伸强度, 增加韧性(包括冲击强度和拉伸韧性)、断裂应变和模量损耗因子; 另一方面也能提高固化产物在低温下的储存模量. 优化M_PE可制备出在中低温下同时具有优异的拉伸强度、模量、断裂应变和冲击性能的BATPE-DGEBA环氧树脂.     

pH响应性聚氨酯薄膜的制备

聚氨酯基水凝胶是一种重要的生物医学材料[1 ] ,文献中已报道了块状聚氨酯水凝胶[2 ,3] 、聚氨酯与聚丙烯酸酯的互穿网络水凝胶[4] 、温度及 pH双敏性聚氨酯基水凝胶[5] 等 ,但有关薄膜状聚氨酯凝胶材料还未见报道。本文合成了 5个端丙烯酸酯基聚氨酯预聚物 ,通过紫外光照射固化 ,得到了具有快速pH响应性的敏感薄膜。端丙烯酸酯基聚氨酯预聚物乳液 (PU)参照 [5 ]方法合成。固定聚乙二醇 (PEG)与 2 ,2 二羟甲基丙酸 (DMPA)摩尔比为 3∶7,先使全部的 1 ,6 六亚甲基二异氰酸酯 (HMDI)与PEG及DMPA反应制得异氰酸酯封端的预聚物 ,将该…     

基于星型聚4-甲基-ε-己内酯的光交联网络合成与性能表征

采用季戊四醇(PE)引发4-甲基-ε-己内酯(MeCL)单体开环聚合,得到一系列具有四臂拓扑结构的星型聚4-甲基-ε-己内酯(PMCL),再以丙烯酰氯对PMCL末端羟基进行双键化改性,得到端基双键化星型预聚物,该预聚物与光引发剂混合后可在紫外照射下交联成型。通过1 HNMR、GPC和旋转流变仪表征了PMCL预聚物的微观结构和流变性质。研究表明:成功制备了PMCL预聚物,聚合反应可控,且通过改变臂长可调节预聚物的流变特性。此外,随着预聚物臂长的增加,交联样品的模量下降但断裂伸长率有显著提高。     

丁腈羟增韧环氧树脂研究——Ⅰ.端异氰酸酯基预聚物法

丁腈羟液体聚合物和甲苯二异氰酸酯反应生成端异氰酸酯基预聚物,加入到环氧树脂中,得到性能良好的增韧树脂。用扭辫仪测定了它的动态力学性能,表明有两个损耗峰。透射电镜照片显示有两相结构,预聚物用量为30Phr时,发生明显的相倒转,从固化机理解释了这种现象。     

光/潮气双重固化聚氨酯涂层的制备及性能研究

以甲苯-2,4-二异氰酸酯(TDI)和二乙醇胺(DEOA)为原料一步法合成了超支化聚氨酯,对其改性制备了光固化超支化聚氨酯丙烯酸酯(HPUA)和一系列双重固化(UV/潮气)超支化聚氨酯丙烯酸酯(DHPUA),使用傅立叶红外光谱(FT-IR)、核磁共振氢谱(1H-NMR)和碳谱(13C-NMR)以及凝胶色谱(GPC)对其分子结构进行了表征.并以其为预聚物制备光固化涂层,通过对双重固化涂层的表面形貌、热性能和物理性能的研究,结果表明,超支化双重固化涂层经过潮气固化后,涂层表面的粗糙度随着树脂中硅氧烷端基的含量的增加先下降后上升;超支化双重固化涂层的物理性能和热稳定性都随着树脂中硅氧烷端基的含量的增加而提升.     

6-甲基-3-甲基丙烯酰氧乙基-3,4-2H-1,3-苯并噁嗪及其共聚物的合成

以6-甲基-3-羟乙基-3,4-2H-1,3-苯并噁嗪(MB-OH)和甲基丙烯酰氯为原料, 通过酯化反应合成了6-甲基-3-甲基丙烯酰氧乙基-3,4-2H-1,3-苯并噁嗪(MBEM). 采用自由基溶液聚合法, 以偶氮二异丁腈(AIBN)为引发剂, 以甲苯为溶剂, 以MBEM与N-苯基马来酰亚胺(NPMI)为单体, 合成了6-甲基-3-甲基丙烯酰氧乙基-3,4-2H-1,3-苯并噁嗪-co-N-苯基马来酰亚胺共聚物[P(MBEM-co-NPMI)]. 分别对MB-OH, MBEM, P(MBEM-co-NPMI)进行加热固化, 得到相应的交联聚合物PMB-OH, PMBEM和P[P(MBEM-co-NPMI)]. 对其结构、分子量和热性能进行了表征. 结果表明, PMB-OH, PMBEM, P[P(MBEM-co-NPMI)]的最大损耗因子tanδ_max对应的玻璃化转变温度(T_g)分别为92, 129和181℃, 最大损耗模量G"_max对应的T_g分别为56, 91和156℃. 在N₂气氛围下, PMB-OH, PMBEM, P[P(MBEM-co-NPMI)]失重5%的温度分别为257, 244和260℃; 失重10%的温度分别为280, 266和284℃; 800℃的残炭率分别为23.2%, 17.8%和14.0%. 表明P[P(MBEM-co-NPMI)]具有优异的耐热性能.     

丁腈羟聚氨酯/聚甲基丙烯酸甲酯互穿网络高聚物的研究

作者用同步法合成了丁腈羟聚氨酸酯[PU(HTBN)]/聚甲基丙烯酸甲酯(PAMMA)互穿网络高聚物(IPN)。用透射电镜和DDV-Ⅱ型粘弹谱仪,研究了各种结构因素对体系形态和玻璃化转变行为的影响。目的在于了解如何控制多组分聚合物体系的混合程度,掌握改变玻璃化转变区宽度和阻尼值大小的规律。     

溶剂在丁腈基聚氨酯中的溶解和扩散

用石英弹簧法和示差扫描量热法 (DSC)、红外分光光度计 (FTIR)研究了苯、乙醇、丙酮、醋酸乙酯和1,2 二氯乙烷五种溶剂在端羟基聚丁二烯 丙烯腈共聚物为软段的聚氨酯中的溶解和扩散行为 .结果表明所有溶剂在丁腈聚氨酯中的扩散均为非费克扩散 ,且随着溶剂蒸汽压增大偏离费克扩散的程度增大 .相同相对蒸汽压下 1,2 二氯乙烷和醋酸乙酯偏离费克 (Fickian)扩散的程度较大 ,而乙醇、丙酮和苯则较小 ,这主要与它们和丁腈软段溶解度参数的极性分量和氢键分量有关 .1,2 二氯乙烷和苯在HTBN PU中的溶解度较高 ,而乙醇 ,醋酸乙酯和丙酮较低 ,主要与它们和丁腈软段溶解度参数的色散分量有关 .所有溶剂均表现出近似Flory Huggins型等温吸收曲线 .红外表明吸收溶剂后 ,氨基甲酸酯基团的氢键化程度有不同程度的下降 ,和溶剂与之形成氢键的能力大小有关 .力学性能表明非极性溶剂苯对材料的力学性能影响较小 ,而乙醇 ,醋酸乙酯和丙酮由于可与氨酯基团形成氢键 ,对原HTBN PU中氨酯键氢键的破坏大 ,力学性能下降大     

星形聚苯乙烯的玻璃化转变温度和液1-液2松弛

用扭辫仪(TBA)和线膨胀仪测定了一组规则的星形聚苯乙烯的玻璃化转变温度T_g和T_ll松弛。两种实验方法的结果表明:支链分子量相同的星形结构聚合物的T_g随着支化度增加而升高,但也发现星形聚苯乙烯的T_g却低于具有相同分子量的线形聚苯乙烯的T_g·液₁-液₂松弛温度T_ll和损耗峰的强度也依赖其支化度。与以二乙烯基苯为凝胶核的星形结构相比较,证实了后者的双T_g转变。     

对苯二异氰酸酯基聚氨酯弹性体交联度对其形态与摩擦性能的影响

聚氨酯弹性体的摩擦性能在诸如船舶、汽车、生物医用等领域具有十分重要的意义,而通过化学修饰策略实现该类材料摩擦性能的精细设计,仍具有十分迫切的研究需求和广泛的应用前景。 本工作以对苯二异氰酸酯(PPDI)与聚四氢呋喃醚二醇(PTMG)为原料,通过调节1,4-丁二醇与三羟甲基丙烷两种扩链交联剂的混合比例,采用预聚体法合成了具备不同交联度的PPDI基聚氨酯弹性体。 其中,傅里叶变换衰减全反射光谱(FTIR-ATR)、广角X射线衍射(WAXD)、差示扫描量热仪(DSC)等表征结果表明,聚氨酯弹性体中硬段和软段的结晶度随交联度的提升均呈下降趋势。 同时,力学测试表明,材料的弹性模量随之降低,而PPDI基聚氨酯弹性体摩擦系数则明显增大。 此外,滞后回环曲线表明,交联度的改变影响了PPDI基聚氨酯弹性体的阻尼特性,而聚氨酯弹性体阻尼的差异在其摩擦性能对速率的依赖关系中则有所体现。 本工作由此提出,利用不同交联度下PPDI基聚氨酯中软硬段结晶度的变化,在对材料弹性模量和损耗模量进行可控调节的同时,能够实现对其摩擦性能的改变,为PPDI基聚氨酯弹性体的摩擦性能调控提供了一种简单有效的途径。     

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.     

聚氨酯/苯丙杂化乳液的合成、表征和特性及其在复膜胶中的应用

由聚氨酯(PU)预聚物、丙烯酸丁酯和苯乙烯单体的乳液聚合制备了聚氨酯-苯乙烯-丙烯酸酯(PUSA)杂化乳液,1H NMR显示所得的PU预聚物由烯烃基团封端。 TEM表明,其粒径约为150 nm,且为颜色深浅不同的两部分所组成。 随着PU含量的降低,杂化乳液的热稳定性增加。 DSC分析表明,所得杂化乳液有单一的Tg值,且处于聚氨酯和聚苯丙(PSA)乳液Tg值的中间。 当将得到的杂化乳液用于纸塑和塑塑复合时,其剥离强度分别为14.1 N/2.5 cm和12.2 N/2.5 cm。     

新型网状超分子聚氨酯的制备与表征

以端基为并氰酸酯基团的聚氨酯预聚物为基体与端基为氨基的2-脲-4[H]-嘧啶酮(UPy)反应合成了线性超分子聚氨酯(HP1400-UPy),同时将端氨基聚醚T5000与端基为异氰酸酯基团的UPy反应获得T5000-UPy,然后将HP1400-UPy和T5000-UPy以不同配比共混制得一系列超分子网状结构聚氨酯.利用FT-IR、1H-NMR、TGA、DMA和力学性能测试等手段对该聚氨酯的结构和性能进行了表征.结果表明:T5000-UPy的加入对聚合物的热稳定性影响不大,却能使其断裂强度与断裂伸长率有较大的提高,且T5000-UPy量少时提高更为显著.随着T5000-UPy的加入量增加,生成的超分子网状结构聚氨酯交联密度增大,链段运动难度增加,内耗减少,储能模量增大,从玻璃态向高弹态转变的温度向高温方向移动.