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《聚醚型聚氨酯（脲）彈性體的改性、形態(tài)結(jié)構(gòu)及性能研究》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。
1、上海交通天章博士學(xué)往論文聚醚型聚氯酯(脲)彈性體的改性、形態(tài)結(jié)構(gòu)及性能研究摘要聚氨酯(PU)彈性體具有優(yōu)良的耐磨性能、韌性、耐疲勞性、耐化學(xué)腐蝕性及高抗沖性等，是一類用途廣泛的工程材料。不過(guò)，用傳統(tǒng)原料和方法制各的聚氨酯彈性體也有著耐熱性不好的弱點(diǎn)，因而限制了它在工程技術(shù)領(lǐng)域的進(jìn)一步應(yīng)用．通過(guò)共聚的方式將耐熱性基團(tuán)及剛性基團(tuán)引入到聚氨酯主鏈中去，是改善聚氨酯彈性體耐熱性能及機(jī)械性能的重要方法。本論文從硬段和軟段兩個(gè)方面對(duì)聚氨酯進(jìn)行了改性。首先合成了幾種含有芳雜環(huán)基團(tuán)的小分子二醇及二胺，并分別咀此二醇或二胺為擴(kuò)鏈(交聯(lián))劑。制備了聚氪
2、酯(脲)彈性體，并對(duì)其結(jié)構(gòu)和性能進(jìn)行了分析討論。此外，將有帆硅引入聚氨酯分子主鏈中，從軟段的角度對(duì)聚氨酯彈性體進(jìn)行了改性。具體研究?jī)?nèi)容如下：1．以新型酰亞胺二醇為擴(kuò)鏈劑制備聚氫酯彈性體以4,47．二氨基二苯砜、偏苯三酸酐及小分子二醇為原料，用一步法合成了一系列新型的含芳基酰亞胺基團(tuán)的二醇(SBIG)。用紅外光譜、元素分析等方法驗(yàn)證其結(jié)構(gòu)。用聚四氫呋哺二醇和二苯基甲烷二異氰酸酯合成異氰酸根(一Nco)封端的聚氨酯預(yù)栗體，以所得SBIG為擴(kuò)鏈劑，制備了聚氨酯酰亞胺嵌段共聚物(PlU)。產(chǎn)物為熱塑性彈性體，用紅外光譜、光散射、廣角x-射線
3、衍射、差示掃描量熱法、熱失重，動(dòng)態(tài)機(jī)械熱分析、拉伸等方法對(duì)彈性體結(jié)構(gòu)和性能進(jìn)行了測(cè)試。結(jié)果表明，PIU系列彈性體的熱性能和拉伸性能均優(yōu)于傳統(tǒng)的以丁二酵擊．鏈的聚氨酯彈性體。這說(shuō)明剛性芳基酰亞胺基團(tuán)的引入改善了聚氯酯彈性體的熱性能和機(jī)械性能。另外，通過(guò)測(cè)試還可以推斷，PIU嵌段共聚物的微相分離程度高于聚氨酯，這可能足由于酰Ⅱ胺環(huán)的引入使得硬段間的氫鍵度增加所致。2．以含氟二苯醚二胺為擴(kuò)鏈交聯(lián)劑制備聚氯酯脲彈性體用兩步法合成r一種新型含氟芳香族二醚胺BAP6FP，并用紅外光譜、核磁共振、元素分析等方法對(duì)其結(jié)構(gòu)進(jìn)行了分析驗(yàn)證。分別以BAP
4、6FP和傳統(tǒng)的3．]i二氯_4，4L二氨上海交通大學(xué)博士學(xué)住論文基二苯基甲烷(MOCA)為擴(kuò)鏈交聯(lián)劑，采取相同的反應(yīng)條件，用預(yù)聚體法制備了兩種聚氨酯脲彈性體FPLlLl和MPUU。熱重分析的結(jié)果表明，F(xiàn)PUILI彈性體的熱分解穩(wěn)定性高于MPUIJ，這應(yīng)該是由于氟原子和較多芳醚環(huán)的引入，使得聚氨酯彈性體分子之間的內(nèi)聚能變大，所以熱分解穩(wěn)定性較好。由拉伸測(cè)試的結(jié)果可知FPUU彈性體的拉伸強(qiáng)度和硬度高于MFUU。但斷裂伸長(zhǎng)率相差不大．此外由紅外光譜、原子力顯微鏡和差示掃描量熱分析的結(jié)果可知，F(xiàn)PUU軟硬兩相微區(qū)的相容性相對(duì)較大，硬段微區(qū)尺
5、寸較小，數(shù)量較多．于是硬段能夠更加均勻地分散在軟段微區(qū)中。而由此也可以推斷，F(xiàn)PUlJ彈性體的微相混容程度比MPIJIJ高，可能是F原子的引入使得兩相問(wèn)的作用力增大的緣戰(zhàn)。3．以二氨基二苯醚砜為擴(kuò)鏈交聯(lián)劑翩?zhèn)渚郯滨ル鍙椥泽w合成了一種二氨基二苯醚飄BAPS，并用紅外光譜、核磁共振、元素分析等方法測(cè)試，結(jié)果表明，所得產(chǎn)物符合預(yù)期的結(jié)構(gòu)。然后以BAPS為擴(kuò)鏈交聯(lián)劑，用預(yù)聚體法制各得到了含砜基的聚氨酯脲彈性體SPUU，并且采用相同的方法合成了以MOCA為擴(kuò)鏈劑的傳統(tǒng)聚氨酯脲彈性體MPUU。并用衰減全反射紅外光譜、差示掃搦量熱法，熱失重、動(dòng)態(tài)
6、機(jī)械熱分析、廣角x一射線衍射分析以及拉伸測(cè)試等方法對(duì)二者的形態(tài)結(jié)構(gòu)和性能進(jìn)行了表征。研究結(jié)果表明，SPUU的微觀相分離程度大于MPUU，這應(yīng)該是網(wǎng)為砜基可以作為氫鍵的質(zhì)子接受體，將其引八聚氯酯分子鏈后，使得硬段與硬段微區(qū)間的氫鍵度增加，因而增大了硬段問(wèn)的作用力，而軟段與硬段微區(qū)間的氫鍵度相對(duì)降低，所以軟硬段微區(qū)間的作用力相對(duì)降低，結(jié)果致使SPUU的微相分離程度變大。熱失重分析和動(dòng)態(tài)機(jī)械熱分析的結(jié)果表明，SPOU彈性體的熱分解穩(wěn)定性和熱機(jī)械穩(wěn)定性高于MPUU．這應(yīng)該是由于極性較大的砜基和較多芳醚環(huán)的引入，使得聚氯酯彈性體分子之間的內(nèi)聚
7、能變大，所以具有較高的熱穩(wěn)定性。另外，從拉伸測(cè)試的結(jié)果可以得知，SPUU彈性體的拉伸強(qiáng)度、硬度及斷裂伸長(zhǎng)率高于MPUU，這可能是由f微相分離程度較高的緣故。‘．有機(jī)硅改性聚氨酯脲彈性體的研究用碳羥基封端的聚二甲基硅氧烷(PDMS)和聚四氧呋喃二醇組成混合聚醚，采取本體聚合的方法，將有機(jī)硅鏈段引入到了聚氨酯主鏈中。場(chǎng)發(fā)射掃描電鏡和能量散射X．射線光譜的研究結(jié)果衷明，PDMS加入量超過(guò)10％后，有機(jī)硅向表面富集的程度便趨十飽和。此外由熱失蕈分析結(jié)果可知，引入少照PDMS后，聚氯酯臊彈性體的熱分解穩(wěn)定性得到了提高．向奠HL械性能并沒(méi)有受糾
8、太凡影響。上海交通大學(xué)博士學(xué)位論文不過(guò)與前面的新型擴(kuò)鏈劑改性后的彈性體相比，有機(jī)硅改性彈性體的各項(xiàng)熱分解溫度均相對(duì)偏低。這或許可以說(shuō)明，從軟段進(jìn)行改性．所得彈性體熟分解穩(wěn)定性的改善效果不如從硬段進(jìn)行改性的效果顯著．從能量散射x．射線光
