“先臂后核”型超支化聚氨酯的合成與表征.pdf

1、根據(jù)高分子合成理論,通過逐步聚合反應(yīng)制備得到端羥基聚氨酯預(yù)聚體(PPU),并在此基礎(chǔ)上,通過采用“先臂后核”的合成方式,反應(yīng)得到具有大量支化結(jié)構(gòu)的(超支化聚氨酯)HBPU。對(duì)其合成條件與反應(yīng)規(guī)律進(jìn)行了深入的單因素試驗(yàn)討論,并采用現(xiàn)代分析測(cè)試技術(shù),對(duì)PPU和HBPU的分子結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征,并對(duì)HBPU進(jìn)行復(fù)配,觀察其復(fù)配產(chǎn)品的微觀結(jié)構(gòu),確定合適的復(fù)配方案。
　　 以二苯基甲烷二異氰酸酯(MDI)和聚酯P-3020(己二酸二丁酯PBA

2、)為原料,通過逐步聚合反應(yīng)合成出端羥基PPU,經(jīng)過單因素實(shí)驗(yàn),確定合成條件為:將MDI直接加入熔融態(tài)的P-3020中,控制投料比為1.15:1,反應(yīng)時(shí)間為30min,反應(yīng)溫度80℃。再向PPU中加入丙三醇(TG)、乙二醇(EG)、MDI,通過這種“先臂后核”的合成方式得到HBPU。采用單因素實(shí)驗(yàn)的方法優(yōu)化合成條件為:TG、EG采用一次加料、MDI采用逐步加料的方式,控制投料比為1:1.15,MDI分加入三次,每次反應(yīng)為30min,反應(yīng)溫

3、度80℃。并對(duì)合成出的HBPU進(jìn)行IR、NMR和GPC等現(xiàn)代儀器的檢測(cè)表征,說明合成按預(yù)期合成路線進(jìn)行,得到了預(yù)期產(chǎn)物。在GPC的測(cè)試中,同等粘度的條件下,HBPU具有更大的相對(duì)分子質(zhì)量,這表明HBPU相較于PU有著粘度低、流動(dòng)性好的優(yōu)點(diǎn)。TG、DSC測(cè)試中說明HBPU具有較好的熱學(xué)性能。XRD測(cè)試中可以發(fā)現(xiàn)HBPU的結(jié)晶度相較于普通PU增大38%。
　　 以HBPU合成優(yōu)化條件為基礎(chǔ),制備出一系列HBPU樣品。結(jié)果顯示:隨著支

4、化分子加入量的增加,斷裂伸長(zhǎng)率持續(xù)下降,抗張強(qiáng)度、撕裂強(qiáng)度先升高后下降。其中HBPU-3150相較于一般PU抗張強(qiáng)度、撕裂強(qiáng)度增幅分別為:41.4%、32.5%。在不同軟硬段比例的試驗(yàn)中,隨著軟硬段比例的減少,斷裂伸長(zhǎng)率有所降低,而抗張強(qiáng)度、撕裂強(qiáng)度均有不同程度的提升。HBPU薄膜的耐溶劑試驗(yàn)中,不同編號(hào)的HBPU在水中基本沒有很大的差別,在丙酮、甲苯溶劑中HBPU按照支化單元的增加溶脹度緩慢變大,按照軟硬段中硬度比例的增加溶脹度緩慢變