不同軟鏈段聚氨酯-半有機晶體復合材料的制備與性能研究.pdf

1、聚氨酯彈性體（PU)由于其優(yōu)良的性能及廣泛的適用性，現(xiàn)在已成為當今社會發(fā)展最快的材料之一。聚氨酯彈性體的優(yōu)良性能不僅與其軟、硬鏈段結構有關，同時由于軟、硬鏈段的不相容性會使分子結構產(chǎn)生微相分離現(xiàn)象，微相分離效果越好，彈性體的綜合性能就越好。聚氨酯大分子鏈中氫鍵的存在，一方面起著物理交聯(lián)的作用，因而聚氨酯彈性體材料具有較高的強度。另一方面，氫鍵的存在促進硬鏈段的結晶和有序排列，促進聚氨酯彈性體的微相分離效果。
　　半有機晶體是一類由

2、有機物和無機鹽在特定條件下合成的晶體。論文設計了表面存在著氨基(-NH2)或脲基的半有機晶體，探討其作為供氫基團能否與聚氨酯的氨酯羰基發(fā)生作用而生成更多的氫鍵，從而促進聚氨酯彈性體硬鏈段的聚集程度，改善聚氨酯彈性體的微相分離，以達到提高聚氨酯彈性體綜合性能的效果。
　　論文比較研究了聚己二酸乙二醇酯(PEA)為軟鏈段，甲苯二異氰酸酯(TDI)、3，5-二甲硫基甲苯二胺(DMTDA)為硬鏈段的聚酯型聚氨酯體系和聚四亞甲基醚二醇(PT

3、MG)為軟鏈段，甲苯二異氰酸酯(TDI)、3，5-二甲硫基甲苯二胺(DMTDA)為硬鏈段的聚醚型聚氨酯體系，選用的半有機晶體為:硫脲-硫酸鋅(ZTS)、甘氨酸-硫酸鋅(GZS)、甘氨酸-氯化鋇(GBD)、甘氨酸-溴化鈣(GCB)。采用預聚體法制備了聚酯型和聚醚型聚氨酯/半有機晶體復合材料，考察了復合材料的力學性能、耐溶劑性能，并利用熱重分析(TGA)、差熱掃描分析(DSC)、傅里葉紅外(FTIR)、動態(tài)力學性能分析(DMA)等測試手段進

4、一步考察了半有機晶體對復合材料性能的影響。
　　研究結果表明，聚酯型和聚醚型聚氨酯/半有機晶體復合材料的拉伸性能和耐撕裂性能與空白樣相比均有不同程度的提高，并且隨著擴鏈系數(shù)的增大而增強;斷裂伸長率則隨著晶體含量的增加出現(xiàn)先減小后增大的趨勢;耐溶劑性能也有明顯提升;TGA曲線表明半有機晶體的加入對復合材料沒有明顯改善;FTIR測定結果表明半有機晶體的加入使聚酯型聚氨酯和聚醚型聚氨酯復合材料中氨酯羰基的氫鍵化程度得到提高;DSC和DM

5、A測定結果顯示聚酯型和聚醚型聚氨酯復合材料的硬鏈段結晶熔融峰均有所上升，但聚酯型聚氨酯復合材料軟段相的玻璃化轉變溫度比純聚氨酯降低，而聚醚型聚氨酯復合材料軟段相的玻璃化轉變溫度相對升高，說明了聚酯型聚氨酯復合材料的微相分離程度得到改善而聚醚型聚氨酯復合材料的微相分離程度沒有得到改善;聚酯型聚氨酯復合材料的儲能模量和耗能模量均比純聚氨酯升高;聚醚型聚氨酯復合材料的儲能模量也相比純聚氨酯有所增加，但耗能模量沒有增加，說明半有機晶體的加入降低