大豆油基聚氨酯泡沫塑料的制備與性能研究.pdf

1、合成聚氨酯的主要原料多元醇和異氰酸酯都是不可再生資源石油的下游產(chǎn)品。受到石油資源有限性和不可再生性的限制，開發(fā)基于可再生資源的多元醇正在被越來越多地關(guān)注。植物油是一種來源廣、價(jià)格低的可再生資源。植物油中的雙鍵經(jīng)過改性可以轉(zhuǎn)化成羥基，進(jìn)而合成聚氨酯。本論文以大豆油為原料，通過環(huán)氧化法制備了大豆油多元醇。并以此大豆油多元醇與多苯基多亞甲基多異氰酸酯為原料合成了大豆油基聚氨酯泡沫塑料及其復(fù)合材料。主要工作如下所述：
　　 1.首先通過

2、改進(jìn)的過氧酸原位生成法制備了環(huán)氧大豆油。改進(jìn)的合成方法主要包括兩個步驟：首先將過氧化氫、硫酸和甲酸等水相物質(zhì)混合形成環(huán)氧化試劑；然后再將此環(huán)氧化試劑滴加到油相中進(jìn)行環(huán)氧化反應(yīng)。本文研究了反應(yīng)溫度、原料的摩爾配比以及是否添加表面活性劑和絡(luò)合劑(A)對環(huán)氧化反應(yīng)的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明采用改進(jìn)的過氧酸原位生成法可以縮短反應(yīng)時間，在雙鍵:過氧化氫:甲酸=1:1.5:1，55℃，反應(yīng)7.5 h，可以制備出環(huán)氧值為6.7的環(huán)氧大豆油。
　　

3、2.通過開環(huán)反應(yīng)及熱聚合法制備了三種不同分子量、羥值和官能度的大豆油多元醇(1#多元醇，2#多元醇和3#多元醇)。其中1#多元醇是以甲醇與水的混合液為開環(huán)試劑，以氟硼酸為催化劑，開環(huán)環(huán)氧大豆制備而成；2#多元醇是通過將1#多元醇在150℃下熱聚合1 h獲得；3#多元醇是通過將1#多元醇在250
　　 3.以三種大豆油多元醇和多苯基多亞甲基多異氰酸酯為原料制備了三種大豆油基聚氨酯泡沫塑料(PU1，PU2，PU3)，并研究了三種PU

4、s的機(jī)械性能、泡孔結(jié)構(gòu)、熱穩(wěn)定性及交聯(lián)密度。三種泡沫中，PU3的機(jī)械性能，熱穩(wěn)定性和交聯(lián)密度最高，表明3#多元醇獨(dú)特的分子結(jié)構(gòu)及較高的官能度有助于增強(qiáng)聚氨酯泡沫的機(jī)械性能及熱穩(wěn)定性。
　　 4.以2#多元醇和多苯基多亞甲基多異氰酸酯為原料合成了一系列無機(jī)粒子增強(qiáng)型大豆油基聚氨酯泡沫塑料復(fù)合材料(PU1-PU5)。并研究了它們的機(jī)械性能、熱穩(wěn)定性等性能。結(jié)果表明通過添加無機(jī)粒子的方法可以顯著提高聚氨酯泡沫塑料的壓縮強(qiáng)度，但拉伸強(qiáng)度