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%。     

RIM聚氨酯脲的微相分离的DSC研究—硬段结构和含量对微相…

用ＤＳＣ法研究了二乙基甲苯二胺和４，４＇－二氨基二苯基甲烷扩链的硬段含量为２７％－６０％的两个系列的反应注射成型聚氨酯脲弹性体的微相分离，聚合反应动力学对ＲＩＭ ＰＵＵ的微相分离有很大影响，随着硬段浓度的增加微相分离程度下降，ＭＤＡ扩链系列聚合总反应速度快，微相分离驱动力弱，在硬段生成反应比软段生成反应快的条件下，该系列的微相分离程度较低，聚合总反应快，且硬段间氢键化作用很强的性质造成ＲＩＭ ＰＵ     

硬段含量对聚氨酯弹性体的吸水动力学及力学性能的影响

合成了硬段含量分别为30 wt%、37 wt%和45 wt%的聚醚型聚氨酯弹性体(PTMG-PU).研究了硬段含量、水浸温度和试样厚度对PTMG-PU吸水动力学的影响.研究结果表明：PTMG-PU在25℃～60℃之间的吸水动力学过程可以用Fick模型进行拟合;扩散系数和平衡吸水率随着硬段含量的增加均呈逐渐降低的趋势,水分子扩散活化能和指前因子均随着硬段含量的增加而增加,说明硬段含量越高,水分子需要克服的传输能垒越高.进一步,吸水导致聚氨酯弹性体的拉伸断裂强度、100%定伸强度和拉伸模量等力学性能出现明显的下降,这不仅是由于水分子与聚氨酯弹性体的软段相发生了增塑作用,而且水分子也与部分硬段相微区发生了作用,导致部分硬段相微区瓦解.     

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.     

软段结构对聚氨酯性能影响的研究

用熔融缩聚法俣成了己二酸系和己二酸／芳香二酸混合系两个系列的聚酯；同溶液一步法将部分聚酯与ＭＤＩ反应，形成一系列聚酯型氨酯，以化学分析，ＶＰＯ，ＩＲ，ＤＳＣ，ＷＡＸＤ，力学拉伸等手段对聚酯和聚氨酯进行了表征；讨论了软段聚酯的结构对聚氨酯的结晶性，耐热性，粘结性等性能的影响。     

聚氨酯弹性体力学性能影响因素探讨

研究了合成方法、原料的种类与配比、硫化工艺条件等因素对聚氨酯弹性体力学性能的影响。结果表明,聚氨酯弹性体的结构与组成以及由此引起的微相分离程度的变化是影响弹性体性能的重要因素。对于同样的聚合多元醇、二异氰酸酯及扩链剂合成的弹性体,采用不同的硫化及熟化条件其力学性能不同,并找到达到最佳力学性能所需的工艺条件。     

聚酯的序列结构对聚氨酯弹性体形貌的影响

以己二酸(AA),1,4-丁二醇(BDO),乙二醇(EG)分别采用一步法、二步法合成分子量为3000的聚酯PAEB-R和聚酯PAEB-A.再分别与二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)、扩链剂1,4-丁二醇(BDO),乙二醇(EG)反应分别合成固含量30%与粘度为20000的聚氨酯(PAEB-R)-MDI-TPU和聚氨酯(PAEB-A)-MDI-TPU.SEM、AFM表明不同工艺所合成的聚氨酯均存在微相分离,且聚氨酯(PAEB-R)-MDI-TPU微相分离程度高于(PAEB-A)-MDI-TPU.     

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。     

多元醇对对苯二异氰酸酯基聚氨酯微孔弹性体的形态与性能影响

以对苯二异氰酸酯(PPDI)、1,4-丁二醇、水、聚四氢呋喃醚多元醇(PTMEG)和氢化端羟基丁二烯多元醇(HLBH)为原料,采用两步法制备出聚氨酯微孔弹性体样品。通过傅里叶变换衰减全反射红外光谱(FTIR-ATR)、动态机械分析(DMA)、差示扫描量热仪(DSC)、万能材料试验机等技术手段对样品的微相分离、耐低温性能、动态生热进行了系统表征。结果表明,两种多元醇结构对泡孔尺寸影响不大,微孔尺寸在100~300μm之间,其中以150μm尺寸左右的泡孔居多;HLBH制备的聚氨酯微孔弹性体硬段形成的氢键数量多于PTMEG制备的微孔弹性体,具有更好的微相分离;由于较好的微相分离结构,HLBH样品在-30~150℃具有很宽的模量平台区,而PTMEG样品受软段的低温结晶影响,在0℃以下模量急剧上升,HLBH样品低温下的刚度变化优于PTMEG样品;同时HLBH样品的滞后生热亦小于PTMEG样品,具有更好的动态疲劳性能。     

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...     

Effect of Specific Interactions on Structure-Property Relationships of Thermoplastic IPNs Based on Polyurethane and Styrene-co-Acrylic Acid Ionomers

Summary: The structure-property relationships of thermoplastic polymer blends based on poly(ether-urethane) ionomer (PEUI) and K⁺-Ion containing styrene-acrylic acid random copolymer (S-co-AA(K)) have been investigated by different methods. Convergence of the glass transition temperature values of the PEUI and the S-co-AA(K) components in the blends studied and improvement of end-use properties have been found.     

Effect of Soft Segment Molecular Weight and 3-Methyl Side Group on Microstructural Separation in Polyurethane Elastomers

Abstract

The object of this study was to assess the effect of the chain length and of the pendant 3-methyl side group in the soft segment of polyurethane (PU) elastomers. In addition, the effect of annealing-quenching on the degree of microstructural segregation between the hard and soft segments was also investigated. The study employed electron spin resonance (ESR), differential scanning calorimetry (DSC), and dynamic mechanical analysis (DMA). Samples for ESR measurements were spin-labeled with the nitroxide probe, 4-hydroxy-2,2′,6,6′-piperidine-1-oxyl (TEMPOL), by reaction of an isocyanate group with the hydroxyl group of TEMPOL. The nitroxide label is therefore located at a chain end. The PU's were based on 4,4′-diphenylmethane diisocyanate (MDI), poly(oxytetramethylene) glycols (PTMO), and hydroxyl-terminated random copolymers of tetrahydrofuran and 3-methyl-tetrahydrofuran (THF/Me-THF). Purified 1,4-butanediol (BD) was used as a chain extender. The elastomers made from higher molecular weight (MW) soft segments have better phase segregation than their lower MW counterparts. The 3-methyl side groups on the PTMO backbone have some effect on the arrangements of the two domains. ESR analysis indicated that the increase in the MW of THF/Me-THF decreased the degree of mixing between the hard and soft segments. In PU elastomers made from high MW soft segments, the presence of crystallinity was observed from the DSC measurements. The crystallinity of the soft segments was disrupted by the existence of the 3-methyl side groups.     

软段含离子的含氟水性聚氨酯的制备

以单羟基氟碳链一元醇为有机氟改性剂,将含氟基团引入聚氨酯主链中,通过分子设计的方法制备出软段含有离子基团的有机氟阴离子型水性聚氨酯。 比较了传统水性聚氨酯、硬段含氟的水性聚氨酯和软段含氟的水性聚氨酯在合成方法、耐水性、 热稳定性以及结晶性方面的差异;实验证明了软段含氟聚氨酯的水性聚氨酯的性能最为优良。 通过红外光谱的表征确定了氟化聚氨酯的结构,并证明了含氟基团的引入对聚氨酯软硬段间氢键作用的影响;水接触角由73°增加至107°,吸水溶胀率降低了66%,胶膜耐水性提高;热重分析结果表明,含氟聚氨酯的最大热失重温度提高了30 ℃,热稳定性增加;广角X射线衍射结果表明,胶膜的结晶度增加,结晶形式发生了微小程度的转变;扫描电子显微镜结果证明存在不均匀的多相结构。     

聚异丁烯基热塑弹性体设计合成与性能

通过双端羟基聚异丁烯(HO-PIB-OH)与4,4'-二环己基甲烷二异氰酸酯(HMDI)及1,4-丁二醇(BDO)反应,设计合成一系列具有不同聚氨基甲酸丁二酯硬段长度的聚异丁烯基热塑弹性体(PIB-TPE),研究HMDI/PIB摩尔比值对PIB-TPE的聚集态结构、弹性回复、自修复性能、表面亲/疏水性、动态力学性能和拉伸性能的影响.结果表明:在PIB-TPE中,软段是完全饱和结构的PIB柔性链段,聚氨基甲酸丁二酯硬段通过氢键(无序氢键、有序氢键)形成结晶物理交联微区((3.6±0.5)nm),软段与硬段呈现明显的微相分离现象,常温下形成了三维超分子网络结构,高温下发生结晶熔融与氢键解离,超分子网络结构解散,形成黏流态,降低温度又可形成三维超分子网络结构;随着材料储存时间延长,无序氢键逐渐向有序氢键转变,有利于提高材料的拉伸强度和断裂伸长率.结晶熔融与氢键解离温度依赖于PIB-TPE中硬段长度,当HMDI/PIB摩尔比值小于19,硬段结晶熔融峰温度可达119℃以上,提高了PIB-TPE服役温度.PIB-TPE材料具有良好的弹性回复和自修复性能,且其膜表面的亲/疏水性可以通过HMDI/PIB摩尔比值或正己烷蒸汽常温下诱导表面自组装来调节,当HMDI/PIB摩尔比值从6增加至21,PIB-TPE膜表面的水接触角(WCA)由98.7°降低至77.8°,即由疏水性转变为亲水性.此外,PIB-TPE热塑弹性体中的完全饱和柔性PIB软段赋予其优良的减振阻尼性能,其损耗因子(tanδ)大于0.3的温域较宽(?55~25℃),且tanδ最大值(tanδ_max)达到1.05.上述多嵌段聚异丁烯基热塑弹性体在生物医用、减振阻尼、自修复等功能材料领域具有潜在的应用前景.     

Temperature-induced Evolution of Micro-structure and Chain Dynamics in Thermoplastic Polyurethane with Low Hard Segment Content as Studied by In Situ Synchrotron SAXS and Time-Domain NMR Experiments

The microstructural evolution of a thermoplastic polyurethane(TPU) with low hard segment content has been monitored utilizing in situ real-time synchrotron small angle X-ray scattering(SAXS) and time-domain nuclear magnetic resonance(NMR) measurements. The TPU is composed of 23 wt% of [4,4-methylenediphenyl diisocyanate(MDI)]-[1,4-butanediol(BD)] chain segments, which form hard domains, as[polytetrahydrofuran(PTHF)] forming soft domains. The number and distribution of monomer units in hard block...     

热塑性聚氨酯弹性体的形态学

本文综述了热塑性聚氨酯弹性体（ＴＰＵ）微相分离的理论、表征方法及影响因素。     

热塑性聚氨酯生物材料的合成及表面改性进展

详细地综述了国内外聚氨酯生物材料的合成及表面改性研究的最新进展,分析了各种聚氨酯作为生物材料的优缺点及物理与化学特性,介绍了几种主要的表面改性途径。     

Study on Dynamic Vulcanized EPDM/PP Thermoplastic Elastomer

Based upon the THE,HAAK RHEOCORD 90 and Wx-ray observation,a study was made on the structure and property of ethylene-propylene-ethlidene norborene (EPDM)/polyprolene (PP) blending systems ,and the experimental results were fully explained. (1) The effect of Mooney viscosity (ML)of EPDM、 melt flow rate(MFR) of peroxide(DCP) and mixing steps on mechanical properties of EPDM/PP blends was studied. The results showed that the mechanical and process properties of EPDM?PP thermoplastic elastomers were better using EPDM with the ML of 60 and PP with MFR of 7.5g/10min as matrix,DCP with the content of 1.2 per cent with the help of twostep curing process at the temperature of 170-175 ℃.