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聚氨酯聚丙烯互穿网络涂料60年代初期，J·R·Millar提出了互穿网络聚合物（IPN：interpenetrating polymer networks）的概念，在这类高分子材料中，两种不同发网状结构互相贯穿，形成宏观上均匀，微观上可能分相的共混体系，这种共混物往往同时兼具两种均聚物的特点，起到优势互补的作用。
IPN8710聚氨酯聚乙烯互穿网络涂料为双组份涂料，甲组基料：聚氨酯树脂、引发剂；乙组基料：苯乙烯、丙烯腈等活性单体、催化剂，甲组与乙组等当量混合时，甲组中的-NCO预聚体在催化剂作用下，迅速生产聚氨酯网络，同时苯乙烯单体和丙烯腈单体在引发剂作用下，生成聚苯乙烯网络和聚丙烯腈网络，三种网络在分子水平上进行互穿，形成互穿聚合物网络（IPN）结构，产生协同效应，聚氨酯网络：附着力强，耐磨，柔韧性好；聚丙乙烯网络和聚丙烯腈网络：耐酸、碱、盐等腐蚀介质。
进一步提高了涂层的韧性、强度、附着力、抗渗透性以及化学惰性，使涂膜具有更好的性能，通过形成IPN来改进高聚物的性能，是一种新型的高聚物共混技术。
IPN8710聚氨酯聚乙烯互穿网络涂料自1987年投产以来，采用不同的树脂、颜填料进行技术改进，以抵御不同的腐蚀介质，先后开发了输水管防腐涂料、化工大气防腐涂料、煤气柜、管防腐涂料、贮油罐、输油管防腐涂料等专用涂料，该系列涂料的综合性能如下：1、表面处理简单；2、用量少；3、防腐性能优异；4、性能价格比合理。
技术指标：涂装方式:刷涂或喷涂配比:甲:乙=4-6:1(以桶贴配比为准)涂装道数:二底二面或二底三面表面处理:清除被涂表面的焊渣、铁锈、水迹、油污、尘土等疏松附着物，表面干燥平整。
当防腐等级较高时，被涂表面除锈达到ST2级。
施工注意事项：1.使用涂料时应搅拌均匀，开桶后须密封保存。
2.金属表面经除油、除锈后应及时涂上第一道完整涂层以防返锈。
3.涂料按比例搅匀后应静置20分钟后才能使用。
专论#综述弹性体,2008-02-25,18(1):70~73CH IN A EL A ST O M ERICS收稿日期:20070829作者简介:马 伟(1983),男,河南舞阳人,硕士研究生,主要从事功能高分子材料的研究。
*天津市科委项目。
聚氨酯/乙烯基树脂互穿聚合物网络的研究进展*马 伟(天津科技大学材料科学与化学工程学院,天津300222)摘 要:综述了聚氨酯/乙烯基树脂互穿聚合物网络(P U /V ER IP Ns)中两组分的聚合机理;重点讨论了分步I PN s 、同步IP N s 和胶乳IP Ns 的制备方法及其研究进展;介绍了PU /V ER IP N s 合成动力学的研究方法,包括化学滴定法、差示扫描量热法和傅立叶变换红外光谱法。
关键词:聚氨酯;乙烯基树脂;互穿聚合物网络中图分类号:T Q 316.6 文献标识码:A 文章编号:1005-3174(2008)01-00070-04聚氨酯(PU )弹性体是一种由软段和硬段组成的多嵌段共聚物,其分子链上除了含有大量的氨基甲酸酯链段外,还含有醚键、酯键、脲键等活性基团。
这种结构使聚氨酯材料表现出良好的力学性能,优异的弹性、耐寒性、耐有机溶剂等性能,已广泛应用于皮革、涂料、粘合剂、建筑、造纸等行业[1]。
但单一聚氨酯涂膜的耐水性、耐化学品性、光泽性、机械强度不够好。
乙烯基树脂(VER)是以各种丙烯酸(酯)及其它乙烯基单体聚合而得,具有机械强度高、耐老化、耐光不变黄、耐水性好等优点。
但存在柔韧性、附着力、耐有机溶剂性、耐化学品差、高温发黏、低温发脆等缺点[2]。
互穿聚合网络(IPN s)是一种在分子水平上的强迫互溶和协同的特殊的聚合物复合结构,通常其组成中至少有一个组分为交联结构,不同组分的链之间的互相缠接,使相组织微细化,并且提高了相间结合力。
如果采用互穿聚合物网络方法把PU 与VER 的优点结合起来,取长补短,可获得综合性能优异的PU 产品。
31997211205收稿,1998203223修稿;国家自然科学基金(基金号59673019)及高等学校博士学科点专项研究基金(基金号150301)资助项目;33通讯联系人聚氨酯/丙烯酸酯类树脂互穿网络的结构形态与力学性能研究———网络间化学键的影响3王贵友 胡春圃33(华东理工大学材料科学与工程研究所 上海 200237)摘 要 通过示差扫描量热计、扫描电镜与广角X 2光衍射仪研究了由碳化二亚胺改性二苯基甲烷二异氰酸酯合成的聚氨酯(PU )与丙烯酸酯类树脂(V ER )形成的同步互穿网络(SIN )的结构、形态与力学性能,发现网络间的化学键对其影响极大.网络间没有化学键连接的PU/V ER SINs 是一个热力学不相容体系,存在显著的相分离形态,后者同时与两个网络的形成速率与工程因素有关;对于网络间有化学键连接的PU/V ER SINs ,两个网络间存在一定的相容性与互穿程度,故较显著地提高SIN 的力学性能.关键词 聚氨酯,丙烯酸酯类树脂,互穿聚合物网络,化学键效应,结构形态,力学性能互穿聚合物网络(IPN )是由两个(或两个以上)分别形成的聚合物网络通过大分子链间的永久缠结(或互穿)形成的独特的聚合物合金[1].Frisch 等首先报道了由聚氨酯(PU )与环氧树脂、聚丙烯酸酯或不饱和聚酯树脂(U PR )合成的同步IPN (SIN )[2],稍后Pernice 等又指出这类SIN 可用于反应注射成型(RIM )过程[3],以制备增强RIM PU 材料.从此,人们开始致力于RIM SIN 的研究,但侧重于PU/U PR SIN [4～8].迄今为止,关于PU/环氧树脂SIN 的研究报道较少,因为绝大多数的环氧树脂的固化剂均可与形成PU 的异氰酯酯反应;此外,环氧树脂大分子链上的仲羟基以及由于环氧基开环后形成的仲羟基,也可与异氰酸酯反应,导致复杂的结构、形态.我们实验室合成了含环氧树脂骨架的丙烯酸酯类树脂(V ER ),然后与PU 制备适于RIM 的SIN [9,10].然而,这类V ER 中也存在仲羟基,故详细研究了网络间的化学键和形成SIN 时的工程因素与这类SIN 的形成动力学、形态发展与材料性能间的关系,发现影响较大[11～15].前文已报道了网络间的化学键对由甲苯二异氰酸酯形成的PU 与V ER 合成的SIN 的形态与力学性能的影响[16].本文着重研究网络间的化学键对由二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI )制备的这类SIN 的结构形态与力学性能的影响,并与由RIM 制备的SIN 相对照.1 实验部分111 原料及精制聚氧化丙烯三元醇由Arcol 公司提供(羟值:54mg KOH/g ),碳化二亚胺改性MDI (L 2第1期1999年2月高 分 子 学 报ACTA POL YM ERICA SIN ICANo.1Feb.,199924MDI )(异氰酸酯含量:2814%)由烟台化工厂生产,E 251环氧树脂(环氧当量:01513)由上海合成树脂厂生产,其它原料均为化学纯.聚氧化丙烯三元醇在353K 、低于66616Pa 的真空下干燥24h ,然后用4A 分子筛浸泡一周后备用.1,42丁二醇(BDO )先用少量金属钠处理,然后在纯氩条件下减压蒸馏,收集379K/66616Pa 馏分.过氧化二苯甲酰(BPO )溶于氯仿并经无水Na 2SO 4干燥、过滤,然后在甲醇中重结晶,最后在室温下真空干燥至恒重.苯乙烯经洗涤、干燥后真空蒸馏.112 丙烯酸酯类树脂合成与表征用E 251环氧树脂和α2甲基丙烯酸先合成丙烯酸酯类低聚物(V EO ),然后加入苯乙烯(V EO/苯乙烯=64/36,重量比)得到V EO 中含有仲羟基的V ER (V ERH );V EO 中的仲羟基用乙酰氯封闭后,加入苯乙烯混匀,得到不含仲羟基的V ER (V ERA ).具体的合成过程和表征前文已经报道[11,12].113 SIN 的制备将氧化丙烯三元醇、V ER 、BDO 、BPO/二甲基苯胺(DMA )(氧化2还原引发体系)、L 2MDI 和二月桂酸二丁基锡(DB TDL )按比例高速搅拌30s 后,真空脱气1-2min ,注入玻璃模具中室温反应10小时.然后进行后固化:353K/1h 和383K/3h.DB TDL 的用量为聚氧化丙烯三元醇的0101%,BPO 的用量为V ER 的2%,BPO 与DMA 的重量比为2/1.所有PU 的硬段均由BDO 与L 2MDI 组成,其含量为45%.114 试样表征及力学性能测定试样的DSC 图谱用Dupont 1090B 型热分析仪测定,升温速度为20℃/min.广角X 2射线衍射(WAXD )用Rigaku D/Max 2γB 型X 射线衍射仪测定(Cu 靶,功率40KV ,40mA ).试样的断面形态用扫描电镜(Stereoscan ,250M K3,Cambridge )观察,试样表面先经二甲基甲酰胺(DMF )刻蚀一个月,然后喷金处理.测定拉伸强度的试样按G B1040279制备,然后用Shimadzu A G 22000A 型力学性能测定仪在298K 时测定.2 结果与讨论211 SIN 的结构与形态图1列出不同组成的PU/V ERA SIN 的DSC 扫描曲线,它们在231至235K 处出现转折,可归因于PU 网络中软段的玻璃化转变温度(T g ),在440至450K 处呈现出吸热峰(T a ),与PU 网络中硬段的长程有序结构有关[9,13].虽然V ERA 网络在320K 处出现明显的T g ,但除PU/V ERA 的组成为50/50或60/40的SIN 外,在其它组成的SIN 中这种二级转变峰均未探测到,这可能与这类材料具有双相连续的形态有关[9],故仍呈现出V ERA 网络的T g .表1列出DSC 的测定结果.表1的数据指出,SIN 的组成对其中PU 软段的T g 以及表征硬段长程有序结构的T a 的影响均不大.由于PU/V ERA SIN 中两个网络间不存在化学键连接,因此上述数据证实,PU 网络与V ERA 网络的相容性较差.然而前文已报道[13],通过RIM 过程高压撞击混合制备的PU/V ERA SIN 中,PU 软段的T g 随V ERA 组成的增加而升高(从纯PU 时的233K 上升至PU/V ERA =53/47时的249K ),T a 逐渐下降(从449K 降低至435K ),说明两个网络间存在强迫互穿.在机械混合制备这类SIN 时,网络的形成速率较慢,两个521期王贵友等:聚氨酯/丙烯酸酯类树脂互穿网络的结构形态与力学性能研究———网络间化学键的影响网络形成的速率相差较大(PU 网络的形成速率比V ERA 快得多)[12],导致显著的相分离形态.Fig.1 DSC scan plots for PU/VERA SINs with different compositionsA :100/0;B :80/20;C :70/30;D :60/40;E :50/50;F :0/100T able 1 Results of DSC scan for PU/VERA SINs a )PU/VERA(wt ratio )T g 1(K )T a(K )ΔH (J/g )100/02314508.880/20235450 5.670/302344507.060/40b )232440 5.150/50b )2314405.1 a )VERA :T g =320K;b )T g 2=315K (50/50),T g 2=317K (60/40) 进一步用扫描电镜(SEM )观察了它们拉伸断面的形态,如图2所示.由于试样经较长时间的DMF 刻蚀,已溶去表面上的软段,因此图2a 显示出清晰的PU 硬段的纤维状有序排列的形态.图2b 为PU/V ERA (70/30)SIN 的断面形态,V ERA 以分散相的形式存在于PU 连续相中,后者仍然显示出硬段的纤维状有序排列。
互穿网络型改性聚氨酯及其阻尼性能研究互穿网络型改性聚氨酯及其阻尼性能研究摘要：本文采用聚氨酯材料为基础，添加化学交联剂和纳米SiO2，制备出互穿网络型改性聚氨酯。
通过FTIR、XRD、TGA、SEM等手段对其结构和性能进行表征，并对其阻尼性能进行了研究。
结果表明，化学交联剂和纳米SiO2的添加增强了聚氨酯材料的力学性能和热稳定性，同时也使聚氨酯形成了较好的互穿网络结构。
在不同加载频率下，互穿网络型改性聚氨酯样品具有较高的阻尼性能，表现出较好的能量吸收和延展性，具有很好的应用前景。
关键词：互穿网络型改性聚氨酯；化学交联剂；纳米SiO2；阻尼性能；能量吸收；延展性1. 引言随着工程领域的不断发展，减震、防护、消能等应用越来越成为工程技术领域的焦点研究。
聚氨酯作为一种重要的材料，由于其力学性能优良、加工性能好等特点，被广泛应用于防护、消能等领域。
但是，传统的聚氨酯材料在高频率下存在能量损耗小、阻尼性能差等缺陷，限制了其在某些特殊场合的应用。
因此，研究一种具有优良阻尼性能的聚氨酯材料具有重要的应用价值。
互穿网络型聚合物是目前研究的热点之一，由于其具有优异的物理和化学性质而备受关注。
在聚氨酯材料中添加化学交联剂和纳米SiO2，能够形成互穿网络结构，改善聚氨酯材料的力学性能和热稳定性。
为此，本文通过添加化学交联剂和纳米SiO2，制备出一种互穿网络型改性聚氨酯，通过对其阻尼性能的研究，探究互穿网络结构对聚氨酯阻尼性能的影响，为其在防护、消能等领域的应用提供科学依据。
2. 实验方法2.1 材料聚酯多元醇（PPG-1000）、二异氰酸酯(TDI)和乙二醇（EG）分别作为聚氨酯的主要原料。
4,4-二（2-羟基乙基）磷酸酯（DOIPA）为化学交联剂，纳米二氧化硅为增强剂。
所有试剂均采购自国内优质商家，化学纯。
2.2 制备互穿网络型改性聚氨酯样品将DOIPA、纳米二氧化硅等添加到聚酯多元醇中，混合搅拌至均匀后，加入TDI，加热反应约2小时，室温静置一段时间后，采用离心法得到固体产物，再采用真空干燥的方法使其得到完全固化。
聚氨酯/聚丙烯酸酯互穿网络涂料印花粘合剂的制备与应用黄茂福东华大学1 前言目前，在涂料印花中广泛使用的是聚丙烯酸酯类(PA)粘合剂，它具有透明性好，对颜料粘着力和对纤维粘附力较强，在使用羟甲基丙烯酰胺为自交联单体后，通过焙烘固着，提高了色牢度，因而可降低硬单体的比例，从而降低了印浆中粘合剂的用量并改善了手感。
但在印大块面花纹时，手感还不够柔软，虽然近年来，随着聚合技术的提高，使粘合剂的分子量分布和粒径分布能控制在较窄的围，从而改善了粘合剂的稳定性和堵网性能。
不过，羟甲基丙烯酰胺在焙烘和贮存过程中会释放出甲醛，使织物上游离甲醛含量无法到达衣及童装的要求，并且它的湿摩擦牢度难以到达客户的要求，在软单体的比例相对提高以后，其吸尘性能及粘搭性提高，致使衣服在空气中容易吸灰，在针织物印花时，因针织物组织构造的滑移，聚丙烯酸酯粘合剂的断裂延伸率较小而产生露花现象，为了解决湿摩擦牢度达标，有使用粘合剂中添加特种构造的有机硅乳液，或在粘合剂聚合时，参加特种构造的氨基硅油与之嵌段共聚，为了解决其延伸性及手感，有人在聚丙烯酸酯粘合剂中掺入聚氨酯(PU)，制成聚氨酯与聚丙烯酸酯双组分高聚物的复配混合型粘合剂，以提高手感柔软性、耐磨性、耐腐性、不易沾污、易清洗等性能，取得很好效果。
聚氨酯(PU)用于纺织物的加工已有悠久的历史，它主要用于纺织物的涂层，开场时，使用溶剂型聚氨酯涂层剂，溶剂多般是甲苯，在涂层后经焙烘，甲苯挥发而交联成膜，因为甲苯毒性大，易污染环境，而且甲苯易燃烧，甚至在浓度高时，会产生爆炸而形成火灾，因此，目前都使用水性聚氨酯代替溶剂型聚氨酯。
聚氨酯是由含双异氰酸酯的化合物(二异氰酸酯)与含有羟基的多聚多元醇的聚醚或双羟基聚酯缩合而成，与聚醚缩合的称为聚醚型聚氨酯，如2,6 TD1与多元醇缩合成聚氨基甲酸酯(简称聚氨酯，PU)[1]。
水性聚氨酯的制造方法有多种[2]，国常用溶剂法(甲乙酮或丙酮作溶剂)法，它是将二异氰酸酯与聚醚或聚酯或多烯多胺反响，先制成预聚体，当端异氰酸酯基到达理论值后，再与扩链剂，如二羟甲基丙酸及1,4丁二醇进展扩链，到异氰酸酯基全部反响完毕，用二羟甲基丙酸和1,4丁二醇的相对数量来控制产物中羧基的含量，用三乙胺中和，参加去离子水进展分散，最后蒸发去除溶剂而制得水性聚氨酯粘合剂水分散液，可制得粒径0.03-0.5μm的自乳化液。
收稿日期:2003-05-01作者简介:王结良,男,硕士研究生,从事高性能复合材料的研究(E-mail:Wang -jie-l@hotmai)。
梁国正,导师(T el:029-*******,E-mail :lgz hen g @nw pu .edu .cn )。
聚氨酯基互穿网络聚合物王结良,梁国正,赵 雯,吕生华,何 洋(西北工业大学化学工程系, 陕西西安710072)摘要:在37篇文献的基础上对聚氨酯进行互穿网络改性的最新研究进展进行了综述;比较了用聚丙烯酸酯、聚苯乙烯、聚硅氧烷、环氧树脂、乙烯基树脂等对聚氨酯互穿网络改性的效果。
指出了各种互穿体系的特性,并在此基础上展望了聚氨酯互穿网络聚合物的发展趋势。
关键词:聚氨酯;互穿聚合物网络;聚丙烯酸酯;聚苯乙烯;聚硅氧烷;环氧树脂;乙烯基树脂中图分类号:T M 215;T Q 323.8 文献标识码:A 文章编号:1009-9239(2003)04-0033-05Interpenetrating polymer networks based on polyurethaneWAN G Jie -laing ,LIANG Guo -zheng ,ZHAO Wen ,LU ・・Sheng -hua ,HE Yang(Dep artment of Chemical E ngineering ,N orthw ester n P oly technical Univ ersity ,X i 'an 710072,China )Abstract :Advances in polyurethane (PU )modification by interpenetrating po lymer netw or ks (IPN)are review ed w ith 37references .IPN based o n PU in this paper include PU /poly methancry late ,PU /po lysilx ane,PI/po lysty rene,PU /vinylester r esin,PU /unsaturated po lyester,PU/epo xy and so on.Keywords :polyurethane;IPN ;PSiO;PM A;PS;V E;EP1 前言聚氨酯(poly ur ethane,PU)是最常用的高分子材料之一。
相对于其它高分子材料,它具有很多优点,如物理机械性能好,性能可调节范围广、成型工艺性能好等,但也存在着高温性能差等缺点。
为了改善其不足,进一步拓宽聚氨酯的应用领域,各国学者对聚氨酯进行了一系列的改性研究,如纳米粒子共混改性[1]、聚合物共混改性[2,3]、熔融共混改性[4]、纤维增强改性等[5]。
其中对聚氨酯进行互穿网络改性已成为聚氨酯改性研究的一大热点。
2 改性机理互穿网络聚合物(Interpenetrating Poly mer Net-w ork ,IPN )是指由两种或两种以上聚合物相互贯穿而形成的聚合物网络体系,参与互穿的聚合物之间并未发生化学反应,而是相互交叉渗透,机械缠结,起到“强迫互溶”和“协同效应”的作用。
这种网络间的缠绕可明显地改善体系的分散性、界面亲和性,从而提高相稳定性,实现聚合物性能互补,达到改性的目的。
互穿网络已成为改善聚合物材料性能的一种有效的方法。
聚氨酯预聚体易于与其它单体或聚合物混合,进行互不干扰的平行反应,得到性能优良的聚氨酯互穿网络,成为目前研究最为广泛的一类互穿网络聚合物体系。
3 研究现状3.1 聚氨酯/聚丙烯酸酯聚丙烯酸酯(PM A )具有良好的综合力学性能,与聚氨酯形成互穿网络可提高聚氨酯的拉伸强度和断裂伸长率,改善聚氨酯的力学性能。
Anzlovar A 等人[6]以带有羧基官能团的聚氨酯预聚体和带有叔胺基官能团的聚甲基丙烯酸酯(PM A )预聚体为原料制得了聚氨酯/聚甲基丙烯酸酯半互穿聚合物网络。
研究表明,网络的微相结构取决于官能团的浓度,官能团之间的物理相互作用有利于杨氏模量的提高,随着官能团数量的增大,产物表现出典型高聚物的性能。
这可能与产物的互穿程度有关,高的官能团浓度使得两种网络间有较多的连接点。
Desai S 等人[7]用同步聚合法形成聚甲基丙烯酸甲酯/聚氨酯互穿网络聚合物,在体系中加入2%的甲基丙烯酸缩水甘油酯和2-甲基丙烯酸羟乙酯,大大改善了材料的力学和热性能,同时还发现2-甲基丙烯酸羟乙酯的加入对制备过程中的组分混合、产物的拉伸性能的提高以及产品的最终互穿形态均有利。
产物的DSC分析显示体系有三个T g,第三个T g应来源于甲基丙烯酸甲酯在聚氨酯上的接枝物。
Athaw ale V等人[8]以亚麻油和桐油进行酯交换而得到的蓖麻油聚氨酯和聚甲基丙烯酸甲酯为原料,制得了聚氨酯/聚甲基丙烯酸甲酯互穿网络聚合物。
通过分析发现,由上述酯交换得到的聚氨酯/聚甲基丙烯酸甲酯互穿产物的拉伸性能、硬度以及体系相容性均好于原来的蓖麻油聚氨酯/聚甲基丙烯酸甲酯互穿体系。
当然,相对于聚氨酯本身,得到的蓖麻油聚氨酯/聚甲基丙烯酸甲酯互穿体系具有更好的延伸率和抗溶剂性能。
我国的许多研究人员如刘轶群[9]、唐冬雁[10]、李芝华[11]等人在这方面也做了不少工作,他们分别对聚氨酯/聚甲基丙烯酸缩水甘油酯、聚醚型聚氨酯/聚甲基丙烯酸甲酯和聚氨酯/聚丙烯酸酯的互穿体系进行了研究,在改善聚氨酯的力学性能和成型工艺等方面获得进展。
3.2 聚氨酯/聚苯乙烯聚苯乙烯是典型的硬而脆的材料,拉伸及弯曲性能较好,但冲击性能较差。
很多研究者应用IPN技术和聚氨酯对聚苯乙烯进行增韧以及其他性能的改性。
朱国全等人[12]应用同步互穿方法实现了聚氨酯/聚苯乙烯网络聚合物膜的合成。
他们以亲水性强的聚乙二醇和甲苯二异氰酸酯为原料先制备聚氨酯预聚体,再加入苯乙烯和二乙烯苯以及催化剂,聚合得到聚氨酯/聚苯乙烯聚合物膜。
该膜对水/乙醇混合液的分离效果较好。
Kim J.H.等人[13]采用同步法在80℃条件下合成了聚氨酯/聚苯乙烯互穿网络聚合物。
他们通过控制引发剂的用量来实现对苯乙烯聚合反应的动力学控制,通过控制催化剂的浓度来控制聚氨酯的聚合历程,从而从整体上实现了对聚氨酯/聚苯乙烯互穿网络聚合物的最终结构形态的控制。
通过分析发现:当苯乙烯的聚合速率相对较慢、相分离时间较长时,得到的是“海-岛”结构的聚合物互穿网络;相反,若苯乙烯的聚合速率相对较快、相分离时间较短时,得到的是共连续的聚合物网络结构。
同时,随着聚氨酯网络形成速度和总体相连续性的增大,相分离程度和制品的表面光洁度均下降。
Yo on Y S等人[14,15]对用磺化聚环氧乙烷接枝的聚氨酯以及磺化聚乙烯基乙二醇接枝的聚氨酯与聚苯乙烯制备的含有离子基团的互穿网络聚合物进行了研究。
通过在聚乙烯基乙二醇接枝聚氨酯/聚苯乙烯互穿网络聚合物中加入季胺盐类物质来实现离子化,使其具有良好的生物相容性和血液相容性,能应用于医学领域。
3.3 聚氨酯/聚硅氧烷聚硅氧烷具有耐温范围广(-50～200℃),耐热和耐化学性能好,但存在着附着力差的缺点。
而聚氨酯耐热性能一般,附着力较好。
因此可以考虑应用聚氨酯对聚硅氧烷进行改性,许多研究人员应用互穿网络聚合物技术实现了二者性能的相互改进。
Vlad Stelian等人[16]以2,4甲苯二异氰酸酯、蓖麻油和聚二甲基硅烷A,X-二醇为原料,得到聚氨酯/聚二甲基硅烷的互穿网络聚合物。
在适当的聚二甲基硅烷的加入量下,互穿网络聚合物性能(尤其是附着力)明显优于单个的聚合物,并且呈现出最大限度的相分离。
李法华[17]以聚氨酯预聚体和硅橡胶为原料,通过两步反应得到了聚氨酯/聚硅氧烷(PSiO)互穿网络聚合物。
试验结果表明,当比例合适时能得到性能结构均较好的互穿网络聚合物,但当聚氨酯与聚硅氧烷用量相当时,无法得到满意的互穿体系;交联剂用量的增大和反应速率的增加对网络互穿程度不利。
3.4 聚氨酯/环氧树脂环氧树脂普遍存在着脆性大的特点,应用聚氨酯对环氧树脂进行互穿网络改性可以很好地改善这一缺点。
Park S J等人[18]对制备的环氧树脂/聚氨酯互穿网络聚合物的界面性能和力学性能进行了试验研究。
当聚氨酯含量在40wt%时,体系性能达到最佳,尤其提高了体系的低温性能,改善了环氧树脂的耐冲击性能。
这与互穿网络的形成以及网络之间氢键的作用有密切关系。
胡巧玲等人[19]研究比较了两种环氧树脂/聚氨酯互穿网络聚合物的制备方法和结构性能。
力学和微观结构测试结果表明,聚氨酯软段长度对IPN 性能影响较大,随着软段链增长,柔性增加,链段运动容易,在两相界面越易形成锁环、穿插和缠结等作用,“强迫”两组分混容,提高了两网络互穿程度,力学性能的正协同效应就明显反映出来。
然而软段分子量并非越高越好,当软段链太长,交联密度小,一种聚合物在另一种聚合物网络的填充空间就大,两相的相畴尺寸变大,互穿程度降低,强度和韧性均下降。
湘潭大学的刘冶球等人[20,21]研究了制备工艺对聚氨酯/环氧树脂互穿网络聚合物微观结构、力学性能的影响,还对制备过程中催化剂的种类、用量对产物性能的影响进行了有益的探索。
3.5 聚氨酯/不饱和聚酯不饱和聚酯(U P)耐碱性能差、聚合时热收缩较大、产物较脆。
可采用聚氨酯/不饱和聚酯IPN技术进行改性。
Krol P等人[22]利用聚氨酯在苯乙烯中溶解和苯乙烯的加聚作用合成得到了聚氨酯/不饱和聚酯的半互穿聚合物网络。
其微相结构根据化学组成的不同,聚氨酯和不饱和聚酯都有可能成为分散相。
DSC分析结果表明,产物有三个T g值,它们分别对应于聚氨酯的硬段区域、软段区域和不饱和聚酯区域,这说明了所形成的聚合物互穿网络的相分离性。
进一步的分析表明,体系的力学性能随苯乙烯用量的增大而提高,动力学弹性模量主要依赖于产物的化学组成。
M in Kyung-Eun等人[23]应用聚氨酯的甲基二异氰酸酯上的异氰酸酯基团与不饱和聚酯分子链上的羟基的结合作用,使聚氨酯和不饱和聚酯形成互穿网络结构,韧性得到很大改善。
实验表明,当聚氨酯重量百分含量为2%时,增韧效果最佳。
张留成[24,25]在聚氨酯/不饱和聚酯互穿网络聚合物的制备及应用上所做的工作获得了有益的信息。
3.6 聚氨酯/乙烯基树脂用乙烯基树脂(VER)对聚氨酯进行互穿改性可提高聚氨酯的力学性能。
同时,聚氨酯的加入也可以提高乙烯基树脂的耐侯性能。
Wang Gui You等人[26]以接枝的乙烯基树脂与聚氨酯为原料得到聚氨酯/接枝乙烯基树脂互穿网络聚合物。
考查了引发剂体系对产物结构和聚合过程的影响。
当以AIBN为引发剂制备聚氨酯/乙烯基树脂互穿网络聚合物时,聚氨酯的网络最先形成,产物的微观结构主要依赖于聚氨酯的结构,而接枝的乙烯基树脂对制得产物的硬段结构几乎没有影响。
