聚氨酯型互穿网络聚合物的研究

以甲苯二异氰酸酯和蓖麻油反应，合成了一系列室温固化的蓖麻油型聚氨酯。分别研究了蓖麻油聚氨酯（ＣＯＰＵ）／聚苯乙烯（ＰＳｔ）ＩＰＮｓ、ＣＯＰＵ／聚丙烯腈（ＰＡＮ）ＩＰＮｓ的结构和性能。结果表明：ＣＯＰＵ／ＰＡＮ的力学性能较ＣＯＰＵ／ＰＳｔ的力学性能为好。为进一步改善聚合物之间的相容性，在聚苯乙烯网络中引入极性较大的丙烯腈制备了ＣＯＰＵ／Ｐ（Ｓｔ－ＣＯ－ＡＮ）ＩＰＮｓ，并对它的力学性能、热分析、动态力学性能、热稳定性等作了系统的研究。结果表明：当聚氨酯浓度为６０％时，改变Ｓｔ、ＡＮ的比例，随ＡＮ含量的增加，体系的微相分离程度降低。改变ＣＯＰＵ／Ｐ（Ｓｔ－ＣＯ－ＡＮ）的比例，ｔａｎδ－Ｔ曲线上均呈现一个较宽的玻璃化转变温度；热重分析表明，其初始分解温度可达２４４℃。     

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。     

蓖麻油TDI聚氨酯互穿网络的热降解

互穿网络聚合物;蓖麻油;聚氨酯;甲苯二异氰酸酯;热降解     

聚氨酯／聚（苯乙烯—甲基丙烯酸甲酯—甲基丙烯酸互穿聚合物网络的研究

研究了聚氨酯／聚互穿合笺网络，动态力学性能及透射电镜结果均表明该体系相分离较严重。ＩＮＰ具有两个玻璃化转变温度，它们有不同程度的内移，形成一定程度分子水平的混合。而ＩＰＮ（５０／５０）其分子混合水平较大，互穿缠结程度较高。     

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。     

蓖麻油聚氨酯和乙烯类聚合物互穿网络材料的生成特点及其动态力学性能

研究蓖麻油聚氨酯/取代乙烯共聚物的互穿网络物(IPN)的生成特点指出,其中取代乙烯游离基共聚的氧化还原引发剂组份-过氧化苯甲酰或二甲基苯胺都能加速聚氨酯网络(Pu)的生成。反应温度在 30℃以上蓖麻油也能参与游离基共聚。蓖麻油不仅与TDI反应生成Pu网络,而且也有小部分参与取代乙烯共聚物长枝链的形成。Pu网络的形成较长枝链的生成为快。生成Pu网络时所放出的热促进取代乙烯与少量蓖麻油的双键共聚,最后生成的IPN不溶于甲苯。这表明生成的是接技的半IPN,而不是单纯的半IPN。动态力学研究指出,包含聚苯乙烯或聚甲基丙烯酸甲酯的这种IPN呈现二个T_g,而只包含聚丙烯腈的仅一个T_g,说明后一IPN中相容性较好,有较多的分子混合。随着聚氨酯与聚取代乙烯的比例减少,二个T_g间的差距减少,而较高温度的T_g随取代乙烯共聚物中丙烯腈含量增加而变小。     

蓖麻油聚氨酯／聚甲基丙烯酸甲酯交联聚合物的研究

被称之为AB交联聚合物(ABCP)的多相聚合物是由聚合物A链与化学组成不同的聚合物B链交联构成。它是继互穿网络IPN之     

蓖麻油聚氨酯／聚取代乙烯互穿网络聚合物作为带锈涂料及粘合剂的可能性

在室温用氧化还原引发剂将蓖麻油、甲苯二异氰酸酯及取代乙烯合成了蓖麻油聚氨酯／聚取代乙烯互穿网络聚合物（ＩＰＮ），研究了不同组成对带锈铁板搭接剪切强度的影响。指出搭接剪切强度随取代乙烯均聚物的玻璃化温度增加而增。ＮＣＯ／ＯＨ之比愈大，搭接剪切强度也愈大。以蓖麻油聚氨酯／（丙烯腈－苯乙烯）共聚物的反应液作为带锈铁板的涂料，其涂膜性能良好。用扫描电镜观察了此种涂料与带锈铁板的结合状态，并讨论其成因。     

聚氨酯／聚（苯乙烯－甲基丙烯酸甲酯－甲基丙烯酸）互穿聚合物网络的研究

研究了（蓖麻油－聚乙二醇）聚氨酯／聚（苯乙烯－甲基丙烯酸甲酯－甲基丙烯酸）（ＰＵ／Ｐ（Ｓｔ－ＭＭＡ－ＭＡＡ））互穿聚合物网络（ＩＰＮ）．动态力学性能及透射电镜结果均表明该体系相分离较严重；ＩＰＮ具有两个玻璃化转变温度，它们有不同程度的内移，形成一定程度分子水平的混合，而ＩＰＮ（５０／５０）其分子混合水平较大，互穿缠结程度较高。形成ＩＰＮ后，其力学性能得以改善。透射电镜结果表明，聚氨酯网的交联密度直接影响ＩＰＮ的相区尺寸。形成ＩＰＮ后热稳定性提高，易于降解断链的Ｓｔ－ＭＭＡ－ＭＡＡ单体起到了自由基消除剂的作用。     

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。     

室温固化蓖麻油聚氨酯/乙烯基聚合物互穿网络材料的一些规律及其性能

研究了蓖麻油与甲苯二异氰酸酯及丙烯酸酯或苯乙烯等乙烯基单体在室温下生成的互穿网络聚合物(IPN)的一些规律及其性能.用红外光谱追踪表明,聚氨酯的生成快于甲基丙烯酸甲酯的聚合.研究IPN凝胶点指出.凝胶点时间随聚氨酯含量增加及聚苯乙烯含量减少而缩短.丙烯酸甲酯在生成IPN过程中凝胶的生成速度要比苯乙烯的场合快.丙烯酸丁酯、丙烯腈或丙烯酸甲酯与蓖麻油聚氨酯生成的IPN的抗张强度在聚氨酯占一半时呈现最大值.透射电镜观察表明,生成速率较快的聚氨酯的微区存在于聚丙烯酸甲酯中.聚丙烯酸甲酯与蓖麻油聚氨酯形成的IPN在tanδ-T,曲线上呈现一个宽的玻璃化转变温度.     

聚氨酯环氧树脂乳液互穿聚合物网络结构与性能研究

分别以聚四氢呋喃(PTMG)和聚己二酸丁二酯(PBA)为聚氨酯(PU)软段,制备了高环氧树脂(EP)含量的PU/EP乳液互穿聚合物网络(LIPN).通过红外光谱,动态力学分析,原子力显微镜等研究了不同类型软段对LIPN结构与性能的影响.结果表明,LIPN结构已经形成,PU与EP间无化学键结合.以PBA为PU软段制备的LIPN中PU与EP相容性更好,分相程度相对低,互穿程度高,导致EP对PBA软段运动的限制作用较强,EP含量的变化对LIPN的玻璃化转变温度影响更大.研究样品的力学性能和溶剂溶胀性能发现,PBA为软段制备的LIPN均优于以PTMG为软段制备的LIPN,水溶胀率等有大幅减小,表现出明显的互穿协同效应.     

SYNTHESIS AND PROPERTIES OF POLYURETHANE ACRYLATE/EPOXY RESIN INTERPENETRATING POLYMER NETWORKS

In this paper, a series of interpenetrating polymer networks (IPNs) based on polyurethane acrylate and epoxy resin was prepared by simultaneous photoinitiating by both free-radical and cationic polymerization. The effects of the polyurethane acrylate prepolymer's molecular weight, various components ratio and polymerization methods on IPN's dynamic mechanical and mechanical properties were investigated.     

蓖麻油聚氨酯／乙烯类聚合物交联共聚物的动态力学性能

本文研究了蓖麻油聚氨酯(COPU)/聚甲基丙烯酸丁酯(PBMA)交联共聚物(简称ABCP)的动态力学性能,并将其与COPU/PBMA,IPN的动态力学性能作了比较。发现在ABCP中两组份的阻尼峰互相叠加,形成半相容体系,而在IPN中阻尼峰有个宽的平台。透射电镜照片表明,IPN具有更大的相区结构。这些结果证明,化学交联比物理缠结具有更大的强迫互容性。通过对COPU/乙烯类聚合物(VP)交联共聚物相容性的研究,可知COPU/PBMA,COPU/PST和COPU/PMMA交联共聚物,在动态力学性能上是半相容体系,而COPU/PMA和COPU/PBA交联共聚物是互容体系。     

INTERPENETRATING POLYMER NETWORKS BASED ON OIL MODIFIED CASTOR OIL URETHANE AND POLY(METHYL METHACRYLATE)

Castor oil was initially subjected to an interesterification reaction with linseed and tung oils and the resulting intermediate was used for the preparation of polyurethanes and their IPNs with poly(methyl methacrylate). They were characterized for their physico-mechanical, swelling, and thermal properties. The morphologies of IPNs were studied with the aid of scanning electron microscopy and differential scanning calorimetry. On comparing the mechanical properties of castor oil polyurethane (CU) and their IPNs (C-IPNs) with those of the castor oil modified with linseed and tung oil (L-IPN and T-IPN, respectively) it was found that L-IPNs showed higher tensile strength, hardness, and better compatibility than C-IPNs. All IPNs showed synergistic effect in elongation and exhibited similar thermal behavior with no significant change with respect to their composition. However, the castor oil polyurethane and their IPNs showed relatively higher elongation and better resistance to solvents.     

基于互穿网络结构的pH/温度双重刺激响应性微凝胶的研究

室温下采用氧化-还原引发体系,以低交联密度的聚(N-异丙基丙烯酰胺)(PNIPAM)微凝胶为种子,通过种子乳液聚合法合成由PNIPAM和聚丙烯酸(PAA)形成的具有互穿聚合物网络结构的微凝胶.傅立叶变换红外光谱分析结果表明微凝胶由PNIPAM和PAA两种聚合物组成,透射电镜表征结果证实微凝胶中PNIPAM和PAA两种聚合物形成了互穿网络结构.用动态激光光散射测试不同温度或pH值水介质中微凝胶的粒径,结果发现微凝胶具有良好的pH/温度双重刺激响应性.在水介质pH值大于5.5的情况下,PAA组分对微凝胶的体积相转变温度没有影响;而在水介质pH值为4.0的情况下,由于PAA与PNIPAM之间的氢键作用,微凝胶的体积相转变温度稍微降低.微凝胶中PAA组分含量越高,其pH刺激响应性越显著.     

THE EFFECT OF CHAIN LENGTH OF POLYETHYLENE GLYCOL ON PROPERTIES OF CASTOR OIL BASED POLYURETHANE ELASTOMERS

ABSTRACT

Polyurethane (PU) elastomers from castor oil based polyol, polyethylene glycol (PEG) of various molecular weight (200, 400, and 600) and toluene diisocyanate were prepared in the form of transparent sheets. The sorption, mechanical and thermal properties have been studied. The solubility parameter, molecular weight between two crosslinks and degree of crosslinking of PU samples were calculated from equilibrium swelling experiments. The kinetic study of swelling revealed that sorption is anomalous in nature in all the samples. Diffusion coefficient (D) and sorption coefficient (S) were found to decrease with an increase in chain length of PEG. The stress-strain data showed that the elastomers obtained using PEG-200 gave the best mechanical properties. The thermal degradation of all elastomers starts at ～250°C, regardless of the PEG chain length. The values of activation energy of degradation were in the range of 60–72 kJ/mole.     

聚氨酯/丙烯酸酯类树脂互穿网络的结构形态与力学性能研究——网络间化学键的影响

通过示差扫描量热计、扫描电镜与广角Ｘ 光衍射仪研究了由碳化二亚胺改性二苯基甲烷二异氰酸酯合成的聚氨酯（ＰＵ）与丙烯酸酯类树脂（ＶＥＲ）形成的同步互穿网络（ＳＩＮ）的结构、形态与力学性能,发现网络间的化学键对其影响极大．网络间没有化学键连接的ＰＵ／ＶＥＲＳＩＮｓ是一个热力学不相容体系,存在显著的相分离形态,后者同时与两个网络的形成速率与工程因素有关;对于网络间有化学键连接的ＰＵ／ＶＥＲＳＩＮｓ,两个网络间存在一定的相容性与互穿程度,故较显著地提高ＳＩＮ的力学性能．