新型四重氫鍵聚氨酯擴鏈劑的合成、性能及應(yīng)用研究.pdf

1、超分子聚合物通過非共價鍵連接不同組分，在適當(dāng)?shù)臈l件下這些非共價鍵可以解離和重組，這個過程是可逆的，根據(jù)這一性質(zhì)可以設(shè)計不同種類的功能材料。近年來，基于UPy(2-ureido-4[1H]-pyrimidone)的超分子材料受到了極大關(guān)注，UPy可以通過自互補四重氫鍵形成二聚體，從而大大提高超分子聚合物的聚合程度。UPy若被引入到了聚合物的端基中，則可以將低聚體通過端基UPy的二聚，形成超分子的長鏈，其機械性能會發(fā)生很大的改變。若多個 U

2、Py被引入到聚合物的一條鏈上，可以得到以 UPy二聚體為物理交聯(lián)點的可逆的超分子交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，與化學(xué)交聯(lián)的聚合物網(wǎng)絡(luò)相比，其保持了聚合物的彈性，也保留了聚合物的可加工性。
　　本文期望將 UPy可以通過四重氫鍵二聚的特點與聚氨酯低成本、原料簡單易得、結(jié)構(gòu)可設(shè)計等優(yōu)點相結(jié)合，制備含 UPy的聚氨酯材料。通過合成兩種新型含有 UPy官能團的二醇化合物，作為擴鏈劑通過羥基與聚氨酯預(yù)聚體中異氰酸酯的反應(yīng)，將 UPy官能團引入到了聚氨酯材料的主

3、鏈及側(cè)鏈中，合成了不同UPy含量的聚氨酯并研究了其相關(guān)性能。
　　選用不同分子量的聚氨酯軟段合成了四種主鏈含UPy聚氨酯。TGA, DSC, DMA測試結(jié)果表明，聚氨酯主鏈上引入UPy官能團會導(dǎo)致聚氨酯耐熱性減弱，隨著所用軟段分子量增加，UPy含量減少，聚氨酯耐熱性越來越好。由于UPy基團附近的氨酯鍵的氫鍵的引導(dǎo)作用，進行橫向集聚形成的微晶，其熔點在60℃左右。玻璃化轉(zhuǎn)變溫度隨著軟段分子量增加而下降，同時四種主鏈含 UPy聚氨酯都

4、在0℃-50℃左右有個典型的橡膠平臺。拉伸性能測試表明，主鏈含UPy聚氨酯隨著軟段分子量的增大，主鏈中 UPy含量降低，使聚氨酯強度下降，但伸長率因為柔性軟段分子量增大而提高。
　　選用1,4-丁二醇與UPy側(cè)基的二醇按不同比例混合，合成了UPy側(cè)鏈含量不同的聚氨酯。TGA, DSC, DMA測試結(jié)果表明，聚氨酯中UPy側(cè)鏈含量越多時，起始分解溫度越低。而UPy側(cè)鏈對主鏈的分解起到一定的延遲作用。含側(cè)鏈UPy聚氨酯由于UPy基團附