新型熱塑性聚氨酯彈性體的合成及性能研究.pdf

1、熱塑性聚氨酯彈性體(TPU)是一種以氨基甲酸酯為硬段和多元醇為軟段的多嵌段線型，加熱可以塑化、溶劑可以溶解的聚氨酯。熱塑性聚氨酯彈性體因其優(yōu)異的力學(xué)性能、物理性能和化學(xué)性能，在現(xiàn)代生產(chǎn)和生活中有非常廣泛的應(yīng)用。
　　傳統(tǒng)的TPU是用甲苯二異氰酸酯(TDI)作原料，TDI基TPU雖然有優(yōu)異的綜合性能，但因?yàn)門DI本身的毒性大，合成的TPU也因?yàn)閹П江h(huán)結(jié)構(gòu)，在紫外光的照射下容易黃變，影響材料的性能與美觀;應(yīng)用于人體，苯環(huán)的存在會有致癌

2、的風(fēng)險(xiǎn)使其應(yīng)用具有局限性。本文從這兩個角度來研究熱塑性聚氨酯彈性體的性能。
　　合成TDI基TPU和異佛爾酮二異氰酸酯(IPDI)基TPU，用FT-IR、GPC、二正丁胺滴定法、熔點(diǎn)儀、微控電子萬能試驗(yàn)機(jī)、邵氏橡膠硬度計(jì)分析各項(xiàng)性能，結(jié)果表明，TDI的反應(yīng)活性要比IPDI高得多;當(dāng)硬段含量為42％，Rt為1.04時(shí)，兩種TPU都能達(dá)到比較高的分子量，并且羥基封端，此時(shí)綜合性能最優(yōu);TDI基TPU(25.54Mpa)要比用IPDI基

3、TPU(18.7Mpa)強(qiáng)度大，而斷裂伸長率方面卻整體遜于后者;前者的熔融溫度、硬度都要要比后者高很多;不同的聚合物二元醇的IPDI基TPU，力學(xué)性能對比，PEA＞PBA＞PMTEG。
　　因?yàn)镮PDI基TPU力學(xué)性能稍差，并且催化劑二丁基二月桂酸錫存在安全隱患，本文采用1，2-環(huán)己二醇(CHD)作擴(kuò)鏈劑和BiCAT8118作催化劑合成TPU。用FT-IR、GPC、二正丁胺滴定法、微控電子萬能試驗(yàn)機(jī)、邵氏橡膠硬度計(jì)分析各項(xiàng)性能。結(jié)

4、果表明，BDO和CHD的活化能分別為39.42、69.57kJ/mol，CHD的反應(yīng)活性要比BDO小很多;使用BiCAT@8118做催化劑，加入的量需要比BDO作擴(kuò)鏈劑多5倍;隨著硬段含量的提升，TPU的硬度增加非常明顯，同樣硬段含量下，CHD擴(kuò)鏈的TPU硬度比BDO擴(kuò)鏈的高;兩種TPU都是隨著硬段含量的增加，拉伸強(qiáng)度增加，而斷裂伸長率降低;CHD擴(kuò)鏈的TPU拉伸強(qiáng)度(18.7MPa)要比BDO擴(kuò)鏈(12.19MPa)的優(yōu)異，但是斷裂伸