聚醚多元醇的合成及其聚氨酯彈性體制備研究.pdf

1、聚醚多元醇是制備聚氨酯彈性體(PUE)重要的原料之一，而星形結構的聚醚多元醇以其獨特的三維空間結構，與同分子量線形多元醇相比具有較高的官能度和較低的黏度，是聚醚多元醇中一類具有特殊形態(tài)的聚合物。本研究分別以線形聚乙二醇(PEG)和四臂聚乙二醇(4aPEG)為原料合成出多羥基的聚乙二醇衍生物和多羥基星形嵌段結構的四臂聚乙二醇/四氫呋喃(4aPEG/THF)聚醚多元醇，并用這些多羥基聚醚多元醇為原料，在無外加交聯(lián)劑的情況下制備出PUE?？疾?/p>

2、了合成多羥基聚醚多元醇和制備PUE較佳的實驗條件，用紅外光譜(IR)、核磁共振譜(1H-NMR和13C-NMR)、黏度計、凝膠滲透色譜(GPC)、差示掃描量熱分析儀(DSC)、熱重分析儀(TGA)和拉伸實驗機對合成的聚醚多元醇和PUE進行了測試表征。得到如下研究結果：
　　以PEG和環(huán)氧氯丙烷(ECH)為原料合成的多羥基聚乙二醇衍生物作為大分子交聯(lián)劑與PEG、1,4-丁二醇(BDO)和甲苯二異氰酸酯(TDI)反應，用一步法制備出P

3、UE。研究結果表明，固化參數(shù)R值對PUE的拉伸強度影響最大，而固化溫度對PUE的斷裂伸長率影響最大。用該大分子交聯(lián)劑合成PUE較佳實驗條件為：R值為1.2，BDO/PEG物質(zhì)的量之比為3，BDO/大分子交聯(lián)劑物質(zhì)的量之比為9，固化溫度為70℃。在較佳條件下合成得到PUE的拉伸強度達到12.63MPa，玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)為-34℃，熱分解溫度(Td)為248℃。
　　以4aPEG為起始劑，分別以環(huán)氧丙烷(PO)和環(huán)氧氯丙烷(EC

4、H)作為助開環(huán)劑引發(fā)四氫呋喃(THF)陽離子開環(huán)聚合得到4aPEG/THF共聚醚。研究結果表明：兩種助開環(huán)劑均能引發(fā)THF聚合反應得到純度較高的聚醚多元醇，用PO和ECH引發(fā)THF反應得到共聚醚時THF與4aPEG質(zhì)量比為3:1，PO和ECH物質(zhì)的量分別為THF物質(zhì)的量的10％和4%，引發(fā)劑物質(zhì)的量為THF物質(zhì)的量的4%，聚合反應時間為1.5h較佳。此外，DSC曲線表明兩種助開環(huán)劑引發(fā)THF聚合得到的共聚醚均能抑制4aPEG鏈段的結晶。

5、在較佳條件下，PO作為助開環(huán)劑得到的共聚醚官能度為3.29，數(shù)均分子量為8122；而ECH作為助開環(huán)劑合成的共聚醚官能度為2.95，數(shù)均分子量為5430，PO作為助開環(huán)劑合成的共聚醚綜合性能優(yōu)于ECH作為助開環(huán)劑合成產(chǎn)物的性能。
　　用PO作為助開環(huán)劑合成的4aPEG/THF共聚醚為原料，采用一步法制備出PUE。該PUE的Tg較低(-30℃)，Td較高(234℃)，熱學性能良好。用該共聚醚制備的PUE的拉伸強度隨R值增加而增加、斷