有機(jī)硅-聚氨酯共聚物的合成與性能研究.pdf

1、有機(jī)硅由于其獨特的結(jié)構(gòu)而具有一系列優(yōu)異性能，如具有較低的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度，極好的耐高低溫和耐氧化性能，優(yōu)良的電絕緣性和熱穩(wěn)定性，優(yōu)異的透氣性及生物相容性等。然而有機(jī)硅材料也存在力學(xué)強(qiáng)度低、附著力差等缺點，大大限制了它的應(yīng)用。聚氨酯是由硬段和軟段交替組成，具有良好的物理和機(jī)械性能，但熱穩(wěn)定性較差。通過共聚將有機(jī)硅與聚氨酯兩者的優(yōu)異性能結(jié)合起來，是改善有機(jī)硅材料和聚氨酯材料性能的一條重要途徑。有機(jī)硅一聚氨酯共聚物既克服了有機(jī)硅機(jī)械性能差的缺點

2、，也彌補了聚氨酯耐候性差的不足，是一種很有發(fā)展前景的新型高分子材料。 本論文以含氫硅油、單烯丙基封端的聚醚為原料，通過硅氫加成反應(yīng)合成了聚醚改性硅油并對產(chǎn)物進(jìn)行了紅外及氫譜核磁表征(<'1>H-NMR)；討論了反應(yīng)溫度、反應(yīng)時間及催化劑用量對硅氫加成反應(yīng)的影響；結(jié)果表明，硅氫加成發(fā)應(yīng)的最佳溫度為80-100℃，反應(yīng)時間約4小時，催化劑用量約為聚醚質(zhì)量的0.4‰。 合成了無擴(kuò)鏈劑的有機(jī)硅一聚氨酯共聚物，研究了異氰酸酯(TD

3、I)、硅油用量及固化溫度對共聚物力學(xué)性能和吸水性能的影響。實驗結(jié)果表明共聚物的力學(xué)性能較低，吸水率較大。隨著TDI用量的增加，共聚物的力學(xué)性能提高，吸水率降低；適當(dāng)?shù)墓栌陀昧磕茉龃罅W(xué)性能，降低吸水性能：固化溫度對共聚物的力學(xué)性能及吸水性能影響不大。對共聚物進(jìn)行了熱失重測試，試驗結(jié)果發(fā)現(xiàn)，隨著異氰酸酯用量的增加，共聚物的熱穩(wěn)定性提高；但硅油用量的增加對共聚物的熱穩(wěn)定性影響不大。 以l，4-丁二醇(1，4-BD)為擴(kuò)鏈劑合成了有機(jī)

4、硅一聚氨酯共聚物，并對共聚物的力學(xué)性能和吸水性能進(jìn)行了探討。結(jié)果表明，隨著擴(kuò)鏈劑加入量的增多，共聚物的力學(xué)性能明顯提高，而吸水率明顯降低。研究了共聚物對銅片和鐵片的粘接性能，實驗結(jié)果發(fā)現(xiàn)，隨著擴(kuò)鏈劑用量的增多，共聚物對金屬的粘接性能提高；而且，共聚物對鐵片的粘接性能要好于對銅片的粘接性能。 加水乳化制備了有機(jī)硅一聚氨酯共聚物乳液，乳液的pH值為7～8，室溫貯存穩(wěn)定性最高可達(dá)3個月。研究了TDI、硅油和擴(kuò)鏈劑用量對乳液穩(wěn)定性的影響