不同軟鏈段聚氨酯-半有機(jī)晶體復(fù)合材料的制備與性能研究.pdf

1、聚氨酯彈性體（PU)由于其優(yōu)良的性能及廣泛的適用性，現(xiàn)在已成為當(dāng)今社會發(fā)展最快的材料之一。聚氨酯彈性體的優(yōu)良性能不僅與其軟、硬鏈段結(jié)構(gòu)有關(guān)，同時由于軟、硬鏈段的不相容性會使分子結(jié)構(gòu)產(chǎn)生微相分離現(xiàn)象，微相分離效果越好，彈性體的綜合性能就越好。聚氨酯大分子鏈中氫鍵的存在，一方面起著物理交聯(lián)的作用，因而聚氨酯彈性體材料具有較高的強(qiáng)度。另一方面，氫鍵的存在促進(jìn)硬鏈段的結(jié)晶和有序排列，促進(jìn)聚氨酯彈性體的微相分離效果。
　　半有機(jī)晶體是一類由

2、有機(jī)物和無機(jī)鹽在特定條件下合成的晶體。論文設(shè)計了表面存在著氨基(-NH2)或脲基的半有機(jī)晶體，探討其作為供氫基團(tuán)能否與聚氨酯的氨酯羰基發(fā)生作用而生成更多的氫鍵，從而促進(jìn)聚氨酯彈性體硬鏈段的聚集程度，改善聚氨酯彈性體的微相分離，以達(dá)到提高聚氨酯彈性體綜合性能的效果。
　　論文比較研究了聚己二酸乙二醇酯(PEA)為軟鏈段，甲苯二異氰酸酯(TDI)、3，5-二甲硫基甲苯二胺(DMTDA)為硬鏈段的聚酯型聚氨酯體系和聚四亞甲基醚二醇(PT

3、MG)為軟鏈段，甲苯二異氰酸酯(TDI)、3，5-二甲硫基甲苯二胺(DMTDA)為硬鏈段的聚醚型聚氨酯體系，選用的半有機(jī)晶體為:硫脲-硫酸鋅(ZTS)、甘氨酸-硫酸鋅(GZS)、甘氨酸-氯化鋇(GBD)、甘氨酸-溴化鈣(GCB)。采用預(yù)聚體法制備了聚酯型和聚醚型聚氨酯/半有機(jī)晶體復(fù)合材料，考察了復(fù)合材料的力學(xué)性能、耐溶劑性能，并利用熱重分析(TGA)、差熱掃描分析(DSC)、傅里葉紅外(FTIR)、動態(tài)力學(xué)性能分析(DMA)等測試手段進(jìn)

4、一步考察了半有機(jī)晶體對復(fù)合材料性能的影響。
　　研究結(jié)果表明，聚酯型和聚醚型聚氨酯/半有機(jī)晶體復(fù)合材料的拉伸性能和耐撕裂性能與空白樣相比均有不同程度的提高，并且隨著擴(kuò)鏈系數(shù)的增大而增強(qiáng);斷裂伸長率則隨著晶體含量的增加出現(xiàn)先減小后增大的趨勢;耐溶劑性能也有明顯提升;TGA曲線表明半有機(jī)晶體的加入對復(fù)合材料沒有明顯改善;FTIR測定結(jié)果表明半有機(jī)晶體的加入使聚酯型聚氨酯和聚醚型聚氨酯復(fù)合材料中氨酯羰基的氫鍵化程度得到提高;DSC和DM

5、A測定結(jié)果顯示聚酯型和聚醚型聚氨酯復(fù)合材料的硬鏈段結(jié)晶熔融峰均有所上升，但聚酯型聚氨酯復(fù)合材料軟段相的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度比純聚氨酯降低，而聚醚型聚氨酯復(fù)合材料軟段相的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度相對升高，說明了聚酯型聚氨酯復(fù)合材料的微相分離程度得到改善而聚醚型聚氨酯復(fù)合材料的微相分離程度沒有得到改善;聚酯型聚氨酯復(fù)合材料的儲能模量和耗能模量均比純聚氨酯升高;聚醚型聚氨酯復(fù)合材料的儲能模量也相比純聚氨酯有所增加，但耗能模量沒有增加，說明半有機(jī)晶體的加入降低