聚乙二醇型聚氨酯软硬段对其相变储热性能的影响

以不同分子量的聚乙二醇(PEG)为软段,MDI-BDO为硬段,采用两步法溶液聚合合成一种具有固-固相变储热性能的聚氨酯材料.通过DSC,WAXD等测试手段对体系的软硬段结晶性,微相分离,相变可逆性及循环热稳定性进行研究,结果表明,聚氨酯中硬段的存在对软段结晶有着很大的影响,当软段分子量达到2000或以上时,软段才具有较大的结晶度和熔融相变焓,且硬段含量必须高于一定值才能形成较为完善的物理交联网络以保证材料在发生相变时维持固体状态.同时符合这两个条件的试样能具有较好的固-固相变储热性能.就软段PEG含量及分子量对材料储热性能的影响进行了研究,通过调节软段含量与分子量得到一系列具有不同相变焓和相变温度的聚氨酯固-固相变储热材料.经测试还发现,该材料具备很好的相变可逆性和循环热稳定性,是一类很有开发前景的相变储热材料.     

嵌段聚醚聚氨酯-酯热塑性弹性体的合成和性质

本文用对苯二甲酸双羟基乙二醇酯及其二聚体作扩链剂,合成了一系列聚醚聚氨酯-酯嵌段共聚物(PEUE),并用热分析法、动态力学分析、应力-应变等方法对所合成的聚氨酯材料进行了形态结构和性能关系的研究,结果表明:这类聚氨酯弹性体由于硬段具有较好的结晶性,致使材料的力学性能得到提高;另外,由于硬段酯基与软段聚醚的相互作用,材料的相容性有所改进.     

嵌段聚醚聚氨酯-酯热塑性弹性体的合成和性质

 本文用对苯二甲酸双羟基乙二醇酯及其二聚体作扩链剂,合成了一系列聚醚聚氨酯-酯嵌段共聚物(PEUE),并用热分析法、动态力学分析、应力-应变等方法对所合成的聚氨酯材料进行了形态结构和性能关系的研究,结果表明:这类聚氨酯弹性体由于硬段具有较好的结晶性,致使材料的力学性能得到提高;另外,由于硬段酯基与软段聚醚的相互作用,材料的相容性有所改进.     

脂肪族水性聚氨酯的动态力学行为研究

合成了一系列脂肪族水性聚氨酯 .考察了软段的组成、软段分子量及DMPA用量对产物动态力学性能的影响作用 .实验结果表明 ,软段的化学结构对水性聚氨酯的相态结构影响很大 .聚醚型水性聚氨酯具有较低的软段玻璃化转变温度 (Tgs) .聚醚型产物的微相分离程度高于聚酯型产物 .当采用聚酯和聚醚二元醇为混合软段时 ,Tgs随软段中聚醚含量的提高而逐渐降低 .提高DMPA用量 ,软段玻璃化转变温度Tgs移向低温区 ,硬段玻璃化转变温度Tgh移向高温区 ,说明体系的微相分离程度加大 .当软段分子量较低时 ,产物为半相容结构 ,只有一个主转变峰 ,软段的玻璃化转变以肩峰的形式出现 ;当软段分子量较高时 ,产物的微相分离程度较高 ,可以分别观察到软段及硬段的玻璃化转变 .总之 ,通过改变软段的种类、组成和分子量以及DMPA用量 ,可以大幅度地改变水性聚氨酯的形态结构 .     

聚醚氨酯的微区形态

<正> 聚醚氨酯热塑弹性体是属于(AB)n类型的线型多嵌段共聚物,包括交替的硬段和软段单元.自从1966年Cooper和Tobolsky首先提出聚氨酯具有微相分离的本体结构之假设以后,至今已有大量文献报道了这类材料结构形态与性能关系的研究结果. Wilkes和Koberstein等使用SAXS研究了聚氨酯体系的形态特征.一般认为,聚氨酯材料的微相结构包括一个叠层状或类似叠层状形态,由相分离的软段和硬段组成,平均尺寸为100A的数量级,在软硬段微区之间还存在一相混合的过渡区,其厚度可以从几个埃至几十个埃.然而,SAXS虽然能够高分辨地给出多相体系相分离情况的定     

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     

纳米二氧化硅诱导聚氨酯弹性体结晶行为的研究

使用溶剂共混法制备了热塑性聚氨酯弹性体/纳米二氧化硅复合材料,采用多种实验技术阐明了纳米二氧化硅诱导聚氨酯弹性体中软段结晶的微观机理.TEM表明纳米二氧化硅在聚氨酯弹性体中有很好的分散性,DSC实验发现高温退火后等温结晶处理的聚氨酯纳米复合材料中软段的结晶性和玻璃化转变温度显著提高,纳米二氧化硅的加入量影响玻璃化转变温度和熔融焓最终的平衡值以及它们的增长速率.固体NMR实验发现退火后复合材料中的软段分子运动受到限制,而硬段的链运动明显提高.上述实验结果表明硬段链间的氢键在高温下被破坏,在退火过程中纳米二氧化硅与硬段间的相互作用使得硬段链运动增强,进而促进了与硬段相连的软段结晶能力的提高.基于实验结果建立了聚氨酯/无机纳米复合材料在高温退火和低温等温结晶处理下微观结构和动力学演化的物理模型.     

不同软段聚氨酯的透气性研究

热塑性聚氨酯弹性体是一种包含有软、硕段的多嵌段聚合物,有关其结构与性质的研究已有很多报道^[1,2],但对它的透气性质研究尚少.McBride^[3]和 Knight^[4]等曾对不同硬段含量、不同扩链剂的聚氨酯透气性质作过研究.本工作着重研究不同软段结构和软段长度对聚氨酯透气性的影响,以及含混合软段的聚氨酯的透气性.     

润滑剂对聚氨酯弹性体的反增塑效应

聚氨酯嵌段聚合物的硬链段易于聚集形成微晶相分散于软链段连续相中,原位组成橡塑合金使聚氨酸弹性体兼具高模量、高动态力学性能、高耐磨性等性质,但是决定这些性质的软、硬段形态结构强烈地受组成和制备工艺的影响,使聚合物具有优良的综合性能并不简单．影响软、硬段...     

侧链为光敏感基团的可生物降解聚氨酯的合成及表征

设计合成2-甲基-2-肉桂酰氧甲基-1,3-丙二醇(MCO)作为扩链剂,并以聚乳酸二醇(PLA diol)为软段,异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)和MCO为硬段制备了一系列侧链含有肉桂基团的可生物降解聚氨酯.结果表明MCO具有较高的反应活性,可满足制备高分子量聚氨酯的要求.聚氨酯结构中的肉桂双键可在紫外光和光引发剂的共同作用下,发生快速的交联反应,短时间内形成交联结构.软段结构相同时,凝胶含量随MCO含量的增加而增加.硬段结构相同时,凝胶含量随软段分子量的增加而减少.适度的交联可提高拉伸强度和形变回复率.     

Synthesis and characterization of novel environmentally friendly shape memory polyurethanes based on poly(epsilon-caprolactone) diol/castor oil mixtures

A new category of polyurethane plastics (PUs) was obtained from poly (ε-caprolactone) diol/castor oil mixture as a dual-component of their soft segment and hexamethylene diisocyanate (HDI) as the hard segment. The main aim of this study was to explore the effect of castor oil on content chemical structure, dynamic and mechanical properties and low temperature heat induced shape memory of the obtained polyurethane system. The chemical structure of samples was confirmed by Fourier transforms infrared (FTIR) and nuclear magnetic resonance (NMR) spectroscopy. Differential scanning calorimetry (DSC) was carried out to study thermal transitions of synthesized polyurethanes. At 50 mol % of oil, the polyurethane showed the highest enhancement in tensile strength (54%) and Young’s modulus (23%) compared to PU-0. The PU containing 50 mol % of oil was nearly recovered by 99%.     

聚氨酯弹性体的相区相容性和阻尼性能研究

合成了一系列含有不同软段的聚氨酯嵌段共聚物及接枝共聚物,并测试了其动态力学性能,结果表明,聚氨酯共聚物的相容性与大分子的链结构有关,接枝链的存在对聚氨酯嵌优共聚物相空性和阻尼性能有很大影响。     

可用作水润滑轴承的聚氨酯复合材料的制备

采用聚醚型甲苯二异氰酸酯（TDI）聚氨酯预聚体与3,3′-二氯-4,4′-二氨基二苯基甲烷（MOCA）、氨丙基三乙氧基硅烷（APTEOS）和正硅酸乙酯（TEOS）交联反应,制备耐温型有机-无机杂化聚氨酯复合材料。 通过傅里叶红外光谱仪（IR）、热重分析仪（TGA）、摩擦试验机和硬度计等技术对制备的材料进行了结构表征和性能测试,结果表明,硅氧网络的引入使聚氨酯复合材料的热稳定性得到了提高,同时该材料具有极低的摩擦系数（200 r/min以上,摩擦系数在0.001左右）,硬度在92 A左右。 该有机 无机杂化聚氨酯复合材料已满足了水润滑轴承在耐摩擦、高承载、易加工等方面的要求。     

聚环氧氯丙烷氨酯阻尼材料的阻尼性能研究

<正> 一般来讲,聚合物材料的阻尼性能来源于分子链运动带来的内摩擦力以及分子间物理键的破坏与再生,分子链运动所产生的阻尼在聚合物的玻璃化转变温度范围内最为有效。因此具有极性较强、体积较大的一CH_2Cl侧基的环氧氯丙烷聚合物应具有优异的阻尼性能,专利文献[1—2]报道过由多羟基(官能度≥2)聚环氧氯丙烷预聚物为原料制得的聚氨酯泡沫具有良好的阻燃性能,作者在聚环氧氯丙烷氨酯阻尼材料方面进行了尝试。     

The effects of morphological transitions on hydrogen bonding in polyurethanes: Preliminary results of simultaneous DSC–FTIR experiments

The influence of morphological transitions on the hydrogen-bonding behavior of polyurethanes is investigated by simultaneous measurements of Fourier-transform infrared spectroscopy (FTIR) and differential scanning calorimetry (DSC). The materials examined are a noncrystalline polyurethane hard segment, a crystallizable polyurethane hard segment, and a segmented polyurethane block copolymer containing crystallizable hard segments. Integrated absorbance data show that the hydrogen-bonding behavior is insensitive to crystalline transitions within the hard segment microdomains, but that it does reflect morphological transitions in the block copolymer that are associated with intersegmental mixing. In addition, the spectral data show conclusive evidence for reversal of the urethane reaction at high temperatures.     

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。     

Synthesis and characterization of fluorinated polyurethane with fluorine-containing pendent groups

A novel fluorinated polyurethane （FPU） with fluorine-containing pendent groups was prepared by using fluorinated polyether glycol （PTMG-g-HFP） as a soft segment, 1,6-hexamethylene diisocyanate （HDI） or toluene diisocyanate （TD1） as a hard segment and 1,4-butanodiol （BDO） as a chain extender. FTIR, ^1H NMR, ^13C NMR and GPC were used to characterize the structure of the fluorinated polyurethane. Thermal stabilities of the fluorinated polyurethane and the corresponding hydrogenated polyurethane were studied by TGA. XPS analysis at two different sampling depths for the fluorinated polyurethane was used to investigate the surface compositions of FPU. The results showed the fluorine enrichment on the surface of FPU.     

Thermal stability of segmented polyurethanes

The thermal stabilities of two series of segmented polyurethane fibres have been compared with their chemical structure. The polyurethanes were synthesized from trimethylene diamine; 4, 4′ diphenylmethane di-isocyanate and two polyether based macrodi-isocyanates. Thermal stability was measured by thermogravimetric analysis and differential thermal analysis. By comparing the changes in weight loss and DTA peaks with chemical structure it has been found possible to separate soft segment from hard segment degradation.In the initial stages stability increases as soft segment concentration increases while the reverse is true in the later stages of degradation. The 100% soft segment polymer (polytetrahydrofuran) and the 100% hard segment polymer appear to behave anomalously. It is suggested that the hard segment has a stabilizing influence on the degradation of the soft segment. The results are discussed in the light of various theories of polyurethane degradation.     

Phase transitions in segmented polyesterurethane–DMSO–water systems

The phase separation processes occurring in polyurethane/DMSO/water mixtures were studied using DSC and cloud point measurements. It is demonstrated that liquid–liquid demixing occurs in ternary solutions of segmented polyesterurethanes at sufficiently high water concentrations. It is also shown that the hard segment can crystallize from solution when cooled to room temperature; while if the mixture is cooled to sufficiently low temperatures, DMSO partially freezes, which also induces crystallization of the soft segment. © 2005 Wiley Periodicals, Inc. J Polym Sci Part B: Polym Phys 43: 716–723, 2005     

ε-己内酯改性聚氨酯丙烯酸酯的制备及电子束固化涂料性能研究

本文以甲基丙烯酸羟乙酯、ε-己内酯及异氟尔酮二异氰酸酯为原料制备了己内酯改性聚氨酯丙烯酸酯。使用傅里叶变换红外光谱(FT-IR)和核磁共振氢谱(~1HNMR)表征了产物结构。探究了ε-己内酯链段含量对改性聚氨酯丙烯酸酯树脂黏度的影响,并进一步对比研究了其电子束(EB)固化膜和紫外光(UV)固化膜的热机械性能、拉伸性能和涂层基本性能的差异。