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文檔簡介
1、硅橡膠(VSR)/聚氨酯(TPU)動態(tài)硫化熱塑性彈性體(TPSiV)是一種性能優(yōu)異的耐高溫熱塑性彈性體,國外已有成熟產(chǎn)品,國內(nèi)研究較少,其制備技術(shù)難題在于解決TPU與VSR的兩相相容性。加入增容劑是改善共混體系相容性的常見方式。近年來,超支化聚合物在高分子材料改性應用中受到較大關(guān)注,將其用作增容劑應用相對較少,本文合成了一種有機硅改性超支化聚氨酯(HPU-Si)作為改善VSR/TPU共混體系相容性的增容劑,并基于該超支化結(jié)構(gòu)增容體系開發(fā)
2、出性能優(yōu)異的TPSiV。
首先采用AB2單體法合成了一種超支化聚氨酯(HPU),對所合成的超支化聚氨酯進行羥基含量測定,羥值為41.1,通過對超支化聚氨酯13C-NMR分析,成功證實了HPU的超支化結(jié)構(gòu),其支化度為0.73。根據(jù)HPU羥基含量摩爾比接入改性硅油,合成了HPU-Si,利用紅外光譜與XPS表征了HPU-Si的分子結(jié)構(gòu),激光散射測試HPU-Si的Mw為(3.1±0.1)×104,HPU-Si的熱分解溫度為300℃,熱
3、分解溫度在VSR/TPU共混體系的加工溫度之上。HPU-Si能有效提高VSR/TPU共混體系的機械力學性能,當用量為3phr時,TPSiV拉伸強度與斷裂伸長率達到最大值13.94MPa和573%,分別比空白樣增加了72.1%、38.4%。通過流變實驗證實了HPU-Si在VSR與TPU相界面形成了界面層,改善了體系相容性。從SEM圖推導可知,增容劑HPU-Si降低了VSR與TPU兩相界面張力,增加了其界面結(jié)合力,并細化了VSR的分散尺寸。
4、
考察了制備TPSiV的工藝,研究結(jié)果表明:190℃為最佳加工溫度,最佳轉(zhuǎn)速確定為70r/min,最佳共混時間控制為6min。通過對材料力學性能與微觀相態(tài)掃描電鏡圖數(shù)據(jù)分析,不同順序的加工方式對材料物理性能影響較大,同時加入VSR、TPU熔融共混6min,再加入硫化劑進行動態(tài)硫化為最佳加工方式。
對比研究了分別采用DBPH(2,5-二甲基-2,5-雙(過氧化叔丁基)己烷)與DCP(過氧化二異丙苯)兩種不同硫化體系制備
5、TPSiV的性能,研究結(jié)果表明:采用DBPH硫化體系制備的TPSiV綜合性能更為優(yōu)異,使用DBPH硫化體系制備的TPSiV具有優(yōu)良的重復加工性能與耐老化性能。對制備TPSiV過程中的動態(tài)硫化過程進行了相態(tài)追蹤,在動態(tài)硫化后的第6min時,VSR相在TPU相中基本分布均勻,分散相VSR尺寸明顯減小,在9min內(nèi),體系相態(tài)結(jié)構(gòu)完善,完成了動態(tài)硫化過程。
當TPSiV中VSR含量低于50%時,橡膠相VSR以幾十納米或幾微米的細小顆粒
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