多交聯(lián)體系聚氨酯材料及聚氨酯-分子篩復(fù)合材料的制備及性能研究.pdf

1、聚氨酯彈性體具有許多優(yōu)良特性，如高彈性，耐磨性，耐油性，耐臭氧性，耐低溫性，高粘接性，有良好的機(jī)械強(qiáng)度以及好的電絕緣性等，因而被廣泛應(yīng)用于國(guó)民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)領(lǐng)域，成為不可缺少的重要材料之一。在許多場(chǎng)合往往對(duì)耐撕裂強(qiáng)度或拉伸強(qiáng)度之間某一性能要求更高，為了得到交聯(lián)方式、交聯(lián)密度與拉伸性能或耐撕裂性能之間的關(guān)聯(lián)性，本文首次設(shè)計(jì)了一種多交聯(lián)體系聚氨酯材料，多交聯(lián)體系是指材料中不同交聯(lián)密度的微區(qū)或鏈?zhǔn)嗷ゴ┎宄矢叻肿雍辖鸾Y(jié)構(gòu)。在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步考察了多

2、交聯(lián)體系聚氨酯/分子篩復(fù)合材料的性能。 本文以聚酯多元醇(PEA)、甲苯二異氰酸酯(TDI)、3，3’-二氯-4，4’-二氨基二苯甲烷(MOCA)及4A、13X分子篩為主要原料，采用預(yù)聚法制備了多交聯(lián)體系聚氨酯材料及聚氨酯/分子篩復(fù)合材料，對(duì)其力學(xué)性能、耐溶劑性能進(jìn)行了測(cè)試，并利用DSC、DMA、SEM等手段對(duì)其進(jìn)行了表征。 力學(xué)性能測(cè)試結(jié)果表明：在預(yù)聚體的-NCO含量為4.5％的設(shè)計(jì)配方下，與相同配料均一體系聚氨酯材料

3、相比，多交聯(lián)體系聚氨酯材料的耐撕裂性能有顯著提高，拉伸性能稍有下降，但下降幅度不大，扯斷伸長(zhǎng)率變化不大。平均擴(kuò)鏈系數(shù)在0.9左右時(shí)，多交聯(lián)體系聚氨酯材料的耐撕裂強(qiáng)度和拉伸強(qiáng)度比較均衡。 在預(yù)聚體的-NCO含量為4.5％，分子篩含量為7％的設(shè)計(jì)配方下，與相同配料均一體系的聚氨酯/分子篩復(fù)合材料相比，多交聯(lián)體系聚氨酯/分子篩復(fù)合材料的耐撕裂性能有明顯地提高，拉伸性能下降不大，扯斷伸長(zhǎng)率變化不大。 耐溶劑性能測(cè)試說明：與均一體

4、系聚氨酯材料相比，多交聯(lián)體系聚氨酯材料的耐溶劑性能明顯提高；與多交聯(lián)體系聚氨酯材料相比，多交聯(lián)體系聚氨酯/分子篩復(fù)合材料的耐溶劑性能有顯著提高。 DMA測(cè)試結(jié)果顯示：多交聯(lián)體系聚氨酯材料的儲(chǔ)能模量和耗能模量明顯增加，阻尼性能下降；玻璃化轉(zhuǎn)變溫度降低，微相分離更好。分子篩加入到聚氨酯體系中，作為異相成核劑影響了聚氨酯軟硬鏈段之間的微相分離，使得微相分離更好，阻尼進(jìn)一步下降。 DSC結(jié)果表明：多交聯(lián)體系聚氨酯材料在210℃左

5、右的結(jié)晶熔融峰明顯大于均一體系聚氨酯材料在此溫度附近的熔融峰，表明部分交聯(lián)密度小的區(qū)域硬鏈段的結(jié)晶更規(guī)整，晶片也相應(yīng)的大，結(jié)晶度增大，影響了微相分離；對(duì)于多交聯(lián)體系聚氨酯/分子篩復(fù)合材料，分子篩的加入影響了微相分離。 SEM測(cè)試結(jié)果顯示：13X、4A分子篩在聚氨酯中的分散基本均勻，說明分子篩在本研究體系下具有良好的分散性。 綜合上述結(jié)果，多交聯(lián)體系聚氨酯材料存在不同交聯(lián)密度的微區(qū)域，部分交聯(lián)密度小的區(qū)域硬鏈段線性好，使得