胺擴(kuò)鏈聚氨酯的氫鍵相互作用研究.pdf

1、鄭州大學(xué)碩士學(xué)位論文胺擴(kuò)鏈聚氨酯的氫鍵相互作用研究姓名：張世杰申請學(xué)位級別：碩士專業(yè)：材料學(xué)指導(dǎo)教師：朱誠身;任志勇20060524鄭州大學(xué)頂十學(xué)位論文 胺擴(kuò)鏈聚氨酯的氫鍵相互作用研究 張世杰摘要聚合物分子間的相互作用是高分子物理中根本性的基礎(chǔ)研究之一，氫鍵是一種研究最活躍也是最重要的分子問相互作用。由于聚氨酯( P u ) 具有優(yōu)異的綜合性能同時含有大量的氫鍵，因而P u 中的氫鍵一直是熱門研究課題。以二元胺擴(kuò)鏈形成的聚氨酯脲( P

2、u u ) 具有更加優(yōu)異的綜合性能，但因含有多種氫鍵給體( 包括脲基甲酸酯中的兩個N H 和氨基甲酸酯中的N H ) 和多種氫鍵受體( 包括脲基甲酸酯和氨基甲酸酯的兩個c = O 和軟段中的醚氧基) ，其結(jié)構(gòu)十分復(fù)雜，因而對P u u 的研究遠(yuǎn)少于醇擴(kuò)鏈的P u ，尤其缺乏對P u u 有關(guān)氫鍵相互作用的系統(tǒng)研究報道。本工作利用模型化合物、紅外光譜實驗和分子力學(xué)模擬相結(jié)合的研究手段，較為全面地研究了P u u 的分子間氫鍵相互作用，揭示

3、了其氫鍵相互作用規(guī)律及其與P u u 鏈結(jié)構(gòu)的關(guān)系，初步分析了P u u 中的氫鍵協(xié)同效應(yīng)和苯環(huán)對P u u 氫鍵相互作用的影響，還首次用分子力學(xué)模擬( M M ) 系統(tǒng)研究了P u u 氫鍵相互作用，建立了用M M 研究P u u 氫鍵相互作用的方法。1 ．首先以三種胺擴(kuò)鏈劑、兩種異氰酸酯和聚四氫呋喃等多元醇分別合成了系列多嵌段聚氨酯共聚物及其相應(yīng)的模型軟段和模型硬段。三種胺擴(kuò)鏈劑分別是：乙二胺( E D A ) 、3 ，3 ’．4

4、，4 ’- 二氨基- 二苯基甲烷( M O c A ) 和2 ，4 ．二氨基．3 ，5 一二甲硫基氯苯( D D s c B ，商品名T x - 2 ) ；兩種異氰酸酯分別是：具有芳香族結(jié)構(gòu)的二苯基甲烷- 4 ，4 ’- 二異氰酸酯( M D l ) 和具有脂環(huán)族結(jié)構(gòu)的二環(huán)已基甲烷二異氰酸酯( H M D I ，即氫化M D I ) 。其中E D A 是目前干法氨綸生產(chǎn)中的主要擴(kuò)鏈劑，M 0 c A 是P u 彈性體的主要原料，D D

5、S c B 是國內(nèi)新開發(fā)的新型擴(kuò)鏈劑：而M D l 是P u 產(chǎn)品的主要異氰酸酯之一，H M D I 作為不變黃異氰酸酯，則具有潛在的廣闊應(yīng)用前景。利用F T m 、A n t 、D s c 和G P c 等研究手段對所合成的系列樣品結(jié)構(gòu)和性能進(jìn)行了表征，分別對模型軟段、模型硬段和多嵌段P u u 模型化合物的主要F 1 1 R 譜帶進(jìn)行了歸屬，明確了氫鍵給體N H 分別與不同氫鍵受體c = O 和醚氧形成氫鍵的譜帶特征。2 ．對模型軟