聚氨酯鋪地材料的合成與研究.pdf

1、聚氨酯鋪地材料種類繁多，用途廣泛，聚氨酯塑膠跑道就是它最常見的一種應(yīng)用。跑道材料的合成是以異氰酸酯的化學(xué)反應(yīng)為基礎(chǔ)的。合成過程中最基本的原料就是多異氰酸酯和多元醇，其主要合成方式是利用聚醚多元醇與多異氰酸酯的反應(yīng)。用作塑膠場地的聚氨酯鋪地材料，常用的工藝是預(yù)先配制甲乙兩個(gè)組分。甲組分是預(yù)聚體組分，預(yù)聚體簡單來說就是多異氰酸酯和多元醇控制一定比例反應(yīng)而得的可反應(yīng)性半成品，本實(shí)驗(yàn)的預(yù)聚體端基采用-NCO基團(tuán)封端。乙組分主要包括三元醇、填料、

2、各種助劑等。然后在施工場地將兩者混合傾倒在場地上，便會交聯(lián)固化生成聚氨酯成品塑膠。
　　 本論文主要研究聚氨酯鋪地材料的配方設(shè)計(jì)以及改進(jìn)。主要包括以下三個(gè)方面的實(shí)驗(yàn)：
　　 1.只添加TDI的傳統(tǒng)雙組份固化體系。在甲組分預(yù)聚體的合成中，原料采用聚醚二元醇與甲苯2，4二異氰酸酯，二者通過反應(yīng)合成預(yù)聚體甲組分，然后與乙組分充分混合交聯(lián)固化。本實(shí)驗(yàn)采用旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)測定預(yù)聚體的粘度，二正丁胺滴定法滴定預(yù)聚體的NCO值，觀察甲乙組分

3、混合之后的制品的固化時(shí)間，使用萬能試驗(yàn)機(jī)測量固化成品的拉伸強(qiáng)度及斷裂伸長率等方式研究各組分的用量和比例對制品性能的影響。
　　 2.預(yù)聚體中含TDI和MDI的改進(jìn)雙組份固化體系。該體系預(yù)聚體的合成中除了使用TDI參與反應(yīng)之外還使用MDI作為游離NCO基團(tuán)的原料。理論上由于MDI相對于TDI揮發(fā)性和毒性都要小得多，因此該體系相比只添加TDI的傳統(tǒng)體系更具環(huán)保性。本實(shí)驗(yàn)除了對預(yù)聚體粘度、NCO值、固化時(shí)間、制品力學(xué)性能進(jìn)行測定外，還

4、使用傅里葉變換紅外光譜(FT-IR)表征了TDI，MDI和預(yù)聚物的官能團(tuán)。
　　 3.濕氣固化型體系。該體系不添加固化交聯(lián)劑，而是通過組分中的NCO基團(tuán)與空氣和基材中的水分反應(yīng)交聯(lián)固化的。相比傳統(tǒng)的雙組份固化體系有污染小，操作簡單，貯存時(shí)間長等優(yōu)點(diǎn)。組分采用高速分散法將多元醇、填料、分散劑、溶劑等充分分散形成，調(diào)整組分粘度，使其具有較好的流動性以便充分混合。分析填料、多元醇的種類和用量對制品力學(xué)性能的影響。該體系下合成得到的制品