熱塑性聚氨酯彈性體的耐水解與老化性研究.pdf

1、熱塑性聚氨酯彈性體(TPU)具有良好的力學(xué)性能、耐磨性、耐油性等,通常作為一種韌性材料來(lái)改善其它材料的低溫沖擊性能。然而聚酯型TPU的耐水解與老化性差,限制了其應(yīng)用范圍。本文采用了耐水解助劑聚碳化二亞胺(PCD),環(huán)氧類(lèi)化合物(苯基縮水甘油醚(PGE),環(huán)氧樹(shù)脂(E51),3―(2,3-環(huán)氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷(KH560)),馬來(lái)酸酐接枝苯乙烯-乙烯/丁烯-苯乙烯嵌段共聚物(SEBS-g-MAH),填料(碳酸鈣,硫酸鋇)對(duì)TPU的力

2、學(xué)性能,耐水解與老化性,加工性,熱性能等進(jìn)行了研究。
　　1.研究了PCD和SEBS-g-MAH對(duì)TPU的力學(xué)性能,耐水解與老化性,熱性能的影響。結(jié)果表明:加入PCD提高了體系的拉伸強(qiáng)度,斷裂伸長(zhǎng)率,在25℃空氣或80℃水中的力學(xué)性能保持率,熱穩(wěn)定性,降低了吸水率和熔融流動(dòng)速率;當(dāng)PCD含量為3％時(shí),體系的耐水解與老化性最佳。SEBS-g-MAH的加入,提高了TPU的拉伸強(qiáng)度,斷裂伸長(zhǎng)率,在25℃空氣或80℃水中的力學(xué)性能保持率,

3、降低了 TPU的熔融流動(dòng)速率,吸水率,熱穩(wěn)定性;當(dāng)SEBS-g-MAH的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15%時(shí),體系的耐水解與老化性最佳。FTIR分析測(cè)試結(jié)果表明,PCD,SEBS-g-MAH均可能與TPU存在一定氫鍵作用;同時(shí)PCD,SEBS-g-MAH的特征基團(tuán)已接枝到TPU分子主鏈上。DSC測(cè)試結(jié)果表明,PCD,SEBS-g-MAH均與TPU之間存在一定的相容性。
　　2.考察了環(huán)氧化合物(PGE,KH560,E51)對(duì)TPU的力學(xué)性能,耐水解

4、與老化性,熱性能的影響。加入KH560提高了體系的拉伸強(qiáng)度,斷裂伸長(zhǎng)率,在25℃空氣或80℃水中的力學(xué)保持率,降低了體系的吸水率,熔融指數(shù);加入E51或者PGE均降低了TPU的拉伸強(qiáng)度,斷裂伸長(zhǎng)率,在25℃空氣或80℃水中的吸水率以及熔融指數(shù),但提高了TPU在25℃空氣或80℃水中的力學(xué)性能保持率。DSC測(cè)試結(jié)果表明,三種環(huán)氧化合物均與TPU存在一定的相容性。FTIR分析測(cè)試結(jié)果表明,三種環(huán)氧化合物的特征基團(tuán)均已接枝到TPU主鏈上,且與

5、TPU之間存在一定氫鍵作用。TGA測(cè)試結(jié)果表明,加入PGE,KH560以及E51等三者均使TPU的熱穩(wěn)定性下降。
　　3.研究了填料(碳酸鈣,硫酸鋇)對(duì)TPU的力學(xué)性能,耐水解與老化性,熱性能等影響。結(jié)果表明,加入硫酸鋇,TPU的力學(xué)性能,在25℃空氣中或80℃恒溫水浴中的力學(xué)性能保持率均先增大后減小,吸水率以及熔融流動(dòng)速率降低。碳酸鈣的加入,TPU的拉伸強(qiáng)度,斷裂伸長(zhǎng)率先增大后減小,吸水率以及熔融流動(dòng)速率降低,無(wú)論TPU放置于2