有机金属催化剂对脂肪族聚氨酯树脂储存稳定性的影响

以聚己二酸乙二醇丁二醇酯(PBGA)为软段,异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、1,4-丁二醇(BDO)和异佛尔酮二胺(IPDA)为硬段,分别采用辛酸亚锡、二月桂酸二丁基锡、MB 20、BiCAT Zn、乙酰丙酮锆、乙酰丙酮镍、新癸酸钕和新癸酸铈8种有机金属催化剂,合成弱溶剂体系的脂肪族聚氨酯树脂.采用FTIR和GPC研究了聚氨酯树脂的合成;采用机械性能测试仪对聚氨酯弹性体膜进行了机械性能测试;通过高温储存实验,考察了有机金属催化剂对聚氨酯树脂储存稳定性的影响;采用FTIR、GPC和1H-NMR等技术研究了聚氨酯树脂的降解机理.结果表明,不同金属离子催化剂对聚氨酯的合成及其储存稳定性有显著影响;树脂在高温储存过程中的黏度降低是聚氨酯分子链结构中的酯基发生醇解,进而导致分子量降低,弹性体机械性能下降.     

聚氨酯制备的多尺度模拟方案

针对聚氨酯材料特性设计了多尺度计算机模拟方案,并研究了不同原料及相同原料但不同官能度对所制备的聚氨酯材料力学性能和玻璃化转变温度的影响.基于原子级别的结构,建立了耦合聚合反应的粗粒化耗散粒子动力学模型来描述组分扩散及交联网络结构的形成过程.并反映射这个粗粒化结构到全原子级别来分析材料的力学性能和热力学性能.这个多尺度研究方案也可推广到研究多个竞争性因素同时主导的复杂体系中.     

超支化聚脲/聚氨酯-脲的合成及应用研究进展

超支化聚合物具有独特的分子结构,优越的热、力学性能,已成为高分子科学与新材料领域中的研究热点。超支化聚脲/聚氨酯-脲是在聚氨酯的研究基础上合成出的聚合物,二者在结构与性能上存在一些差异与共性。本文总结了超支化聚脲、聚氨酯-脲的常用合成方法,分析了各方法的优缺点,及其合成的材料的性能特点;论述了超支化聚脲和聚氨酯-脲在微胶囊、薄膜及涂层等方面的应用研究进展,并就目前超支化聚脲和聚氨酯-脲研究领域存在的不足及发展前景提出了自己的见解。     

聚硅氧烷与纳米SiO_2复合改性光固化水性聚氨酯的制备与性能

以聚碳酸酯二元醇(PCD)和羟基封端的聚二甲基硅氧烷(PDMS)为软段、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)为硬段,在乳化过程中引入纳米SiO_2,制得光固化水性聚氨酯纳米复合乳液。采用纳米粒度仪、SEM、光学接触角测量仪、电子拉力机等对复合乳液和复合膜的结构与性能进行了表征。研究结果表明:纳米SiO_2相互接触,形成了连续的纳米SiO_2网状结构贯穿于整个聚合物基体中;PDMS与纳米SiO_2的复合引入使复合膜杨氏模量、拉伸强度、断裂伸长率、表面疏水性及耐水性均得到显著提高。     

水性聚氨酯荧光材料的制备及其荧光性能

将4-胺基-4′-(N,N-二苯基氨基)-1,2-二苯乙烯(ADAS)溶解于N,N-二甲基甲酰胺(DMF)中后分别以混合和接枝的方式引入水性聚氨酯,制备了不同软段和扩链剂的水性聚氨酯荧光材料(FWPU)。采用傅里叶变换红外光谱、荧光光谱表征了FWPU的结构和荧光性能。结果表明:水性聚氨酯的软段和扩链剂结构均可影响FWPU的荧光强度;与溶解同样浓度ADAS的DMF溶液相比,混合法制备的FWPU其荧光强度最大可以增加76倍,接枝法制备的FWPU最大可增加47倍。     

煤矿用聚氨酯水玻璃复合灌浆材料的研究

通过一次性投料制备不同配比的聚氨酯预聚体,加入不同量的邻苯二甲酸二丁酯(DBP)和一定量的乳化剂制成组分A,水玻璃为组分B,得到双组份灌浆材料。对体系黏度、反应速率、温度和固结体抗压强度进行表征。结果表明,DBP对体系黏度的调节、延缓反应速率、降低反应温度均有显著作用,得到的固结体密实不发泡,抗压强度达16.87MPa,可作为加固材料使用。     

调控聚氨酯聚集态结构制备高性能介电弹性体

通过退火保温调控聚氨酯(TPU)的相结构、结晶结构和氢键结构,进而调控其模量和介电常数(ε’),提高TPU的电驱动性能.使用扫描电子显微镜(SEM)和小角X射线(SAXS)研究TPU的结晶结构,基于红外光谱对TPU的氢键变化进行半定量分析,使用原子力显微镜(AFM)研究TPU的微相分离结构.结果显示,退火温度和时间不同导致TPU的聚集态结构各异,对模量、ε’和电驱动性能产生了较为复杂的影响.低温(80℃)退火处理后,硬相分布于连续的软段相,且形成了较多软段结晶,相分离程度和氢键破坏程度提高.相比于高温(150℃)退火处理,低温退火后获得较高ε’的同时保持了较低的模量,从而产生较大电致形变.值得注意的是,低温退火条件下产生大范围的软段结晶,使得软段分子链之间排布紧密,导致TPU电击穿强度大幅度提升,得到具有高击穿强度、高电致形变的TPU介电弹性体材料. 80℃退火处理6 h后,TPU的电击穿强度从退火处理前的25 kV/mm提高至32 kV/mm,最大电致形变从0.77%提高至3.3%,提高4.3倍.     

仿生鲨鱼皮黏液分泌超亲水功能表面的制备及性能

以聚乙二醇型非离子表面活性剂作为亲水改性剂,与聚氨酯丙烯酸酯预聚体复合,进一步通过紫外光固化等手段制备出仿生鲨鱼皮黏液分泌的超亲水功能表面.研究表明,在光固化聚氨酯体系中引入吐温20(Tween 20)、吐温40(Tween 40)、吐温60(Tween 60)、吐温80(Tween 80)、吐温85(Tween 85)或曲拉通X-100(Triton X100)等亲水改性剂,可获得具有稳定自修复功能的超亲水仿生功能表面,且展示出较好的透光性和防雾与油-水分离效果.该仿生鲨鱼皮黏液分泌超亲水功能表面的制备方法简单有效、绿色环保,为仿生超亲水表面材料的设计和制备提供了新思路,有望用于生物医用涂层、油-水分离及防污涂料等领域.     

一定条件下硝酸酯炸药与聚氨酯胶的相互作用研究

用气相质谱(GC-MS)、FTIR对在100℃下处理数十小时后的硝酸酯炸药、聚氨酯胶及二者隔离体系和接触体系的气相组分、凝聚相进行了表征。结果表明:两者直接接触后,彼此之间发生的变化主要由硝酸酯炸药发生分解产生的NO2促使聚氨酯胶的降解并加速自身的分解,聚氨酯胶的降解产物又进一步催化硝酸酯炸药的分解;两者间接接触后,各自释出的气氛对彼此的结构没有影响。     

一定条件下硝酸酯炸药与聚氨酯胶的相互作甩研究

用气相质谱（GC—MS）、FTIR对在100℃下处理数十小时后的硝酸酯炸药、聚氨酯胶及二者隔离体系和接触体系的气相组分、凝聚相进行了表征。结果表明：两者直接接触后,彼此之间发生的变化主要由硝酸酯炸药发生分解产生的NO2促使聚氨酯胶的降解并加速自身的分解,聚氨酯胶的降解产物又进一步催化硝酸酯炸药的分解;两者间接接触后,各自释出的气氛对彼此的结构没有影响。