IPDI基热塑性聚醚聚氨酯弹性体的形态结构与性能_陈福泰

聚酯酰胺热塑性弹性体的合成与性能
张剑;姜振玉;陈建定
【期刊名称】《中国塑料》
【年(卷),期】2004(18)5
【摘要】综述了聚酯酰胺热塑性弹性体的合成方法、形态表征,探讨了其结构与性能的关系和加工工艺.
【总页数】7页(P12-18)
【作者】张剑;姜振玉;陈建定
【作者单位】华东理工大学材料科学与工程学院,国家超细粉末工程研究中心,上海,200237;华东理工大学材料科学与工程学院,国家超细粉末工程研究中心,上海,200237;华东理工大学材料科学与工程学院,国家超细粉末工程研究中心,上海,200237
【正文语种】中文
【中图分类】TQ323.6
【相关文献】
1.一类聚醚-酯-酰胺热塑性弹性体的合成与性能的初步研究 [J], 刘浩;陈四海;翦立新
2.含砜聚醚酰胺热塑性弹性体的合成与性能表征 [J], 张剑;陈建定;姜振玉;吴秋芳
3.含砜聚醚酰胺热塑性弹性体的合成与性能表征 [J], 张剑;陈建定;姜振玉;吴秋芳
4.粉末涂料用酰胺改性聚酯树脂的合成与性能探究 [J], 褚海涛;贾林;许国徽
5.聚酯酰亚胺醚热塑性弹性体的合成及其纤维性能 [J], 陈玲玲;兰建武;吴乐;任元元;刘波
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IPDI型水性聚氨酯的合成与性能研究
赵曦
【期刊名称】《橡塑技术与装备》
【年(卷),期】2016(0)8
【摘要】水性聚氨酯属于二元胶体体系,有良好的柔韧性与粘结性能,而且对环境无污染,在环境保护得到高度的重视。

当今,水性聚氨酯的研究进展很快,我国水性聚氨酯的发展受限于昂贵的进口原料,但是随着原料的国产化,水性聚氨酯的应用逐渐完善。

本文分析了国内水性聚氨酯现存的问题,讨论其合成路线与合成工艺,最后对其性质进行分析。

【总页数】3页(P74-75)
【关键词】水性聚氨酯;IPDI;制备;合成
【作者】赵曦
【作者单位】合肥市科天化工有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】O631
【相关文献】
1.IPDI聚酯型水性聚氨酯的合成研究 [J], 吕维忠;涂伟萍;陈焕钦;刘志辉;岑宇慧
2.水性聚氨酯合成与性能的研究——阳离子型水性聚氨酯亲水性研究 [J], 李坚;傅荣兴;
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5.HMDI_IPDI型阳离子水性聚氨酯的合成及性能 [J], 吴红枚;陈解放;陈少云;刘芝芳;王孟;李飞;吴斌
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无卤阻燃聚氨酯研究本文以聚醚聚氨酯材料中的热塑性聚氨酯弹性体(TPU）和水性聚氨酯（WPU）涂料作为研究对象，采用无卤阻燃技术对其进行改性,对于所设计的阻燃体系，主要考察了阻燃材料的阻燃性能及阻燃机理，并对材料的力学性能等其它相关性能进行了简单研究，具体可以分为以下三个方面: 1、采用二乙基次膦酸铝(ADP）和三聚氰胺氰尿酸盐（MCA）为主阻燃剂,复配二氧化钛(TiO2)和氧化铝(Al2O3)阻燃聚醚型TPU，得到阻燃性能、力学性能、加工性能均较好的阻燃材料。

当TPU/ADP/MCA/TiO2/Al2O3质量比为70/15/12/2/1时，制备的阻燃聚醚型TPU极限氧指数可达31％，垂直燃烧仅持续5s，且无滴落，阻燃级别达到V—0;拉伸强度可达24。

6MPa，断裂伸长率为566%，熔融指数为4.7g/10min。

热失重分析、扫描电镜和锥形量热仪分析测试可知,TiO2和Al2O3的加入能有效提高燃烧过程的成炭量，且使得炭层更致密，同时也降低了最大热释放速率，显示出良好的阻燃协效作用. 2、采用硅溶胶对WPU涂料进行改性，当硅溶胶的添加量占总阻燃涂料质量的10％～30%时，制得的改性WPU涂料，相比纯WPU 涂料，具有更好的力学性能、耐水性、阻燃性能等性能。

当硅溶胶添加量为30%，此时涂料的耐燃时间可达389s，表干时间2.5h，实干时间7h，硬度可达HB，耐水性符合要求. 3、在硅溶胶（添加量30%）对WPU改性的基础上，通过添加阻燃剂三聚氰胺氰尿酸盐（MCA)，其共混物经过球磨分散，获得了具有较好的阻燃性能、力学性能、耐水性等性能的阻燃涂料。

研究发现当WPU/硅溶胶/MCA质量比为49/21/30时，制备的材料耐燃时间可达521s，表干时间1.2h，实干时间2.5h,附着力可达1级,硬度为B，耐水性符合要求。

热失重分析、扫描电镜分析测试可知，MCA的加入能有效提高热稳定性及燃烧过程的成炭量，二者显示出良好的阻燃协效作用聚醚型聚氨酯材料是指分子主链中含有重复的氨基甲酸酯基团（—NH—CO—O-)的一类高分子材料，它是多异氰酸酯和聚醚型多元醇反应而得的，具有较好的耐化学腐蚀性、耐候性、水解稳定性、电绝缘性等优点，可制成各种结构不同的聚合物产品，广泛用作塑料、橡胶、纤维、胶黏剂、涂料等产品。

专利名称：一种热塑性聚氨酯弹性体及其制备方法和应用专利类型：发明专利
发明人：李鹏云,陈卓,陈云汉,黄岐善
申请号：CN202010919079.3
申请日：20200904
公开号：CN114133519A
公开日：
20220304
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明涉及一种热塑性聚氨酯弹性体及其制备方法和应用，所述医用热塑性聚氨酯弹性体的制备方法为：将聚多元醇、含氟小分子醇、荧光小分子醇、环状小分子醇、多异氰酸酯、催化剂加入反应器中，充分混合反应制备热塑性聚氨酯弹性体。

本发明的医用热塑性聚氨酯弹性体具有生物相容性、热稳定性、耐水解性，并且具有荧光性。

本发明的医用热塑性聚氨酯可以应用于导尿管、中心静脉导管、留置针导管、人工心脏泵管、血泵泵管、人工心脏及辅助装置等领域。

申请人：万华化学集团股份有限公司
地址：264006 山东省烟台市经济技术开发区天山路17号
国籍：CN
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中山大学工学院2011级生物医学工程专业《高分子化学》课程实验报告姓名学号成绩日期同组姓名指导教师实验十一:热塑性聚氨酯弹性体的制备及其结构和性能表征一、实验目的:1、掌握聚氨酯的制备工艺。

2、掌握通过调节软硬度按比例调节聚氨酯的性能。

3、了解拉力机的使用方法,掌握测定高分子材料力学性能的方法。

二、仪器与药品仪器:250ml三口烧瓶、橡皮塞、弯管塞、锥形瓶、油浴、温度计、恒压滴液漏斗、冷凝管、搅拌装置、磁力搅拌器、自制模具、电子天平、电子拉力试验机、减压装置、氮气包。

药品:聚乙二醇(PEG)(数均相对分子量=1000,平均官能度为2,在90℃真空干燥2h后使用),甲苯二异氰酸酯(TDI),1,4-丁二醇(BDO)(分子筛脱水,重蒸馏后使用)三、实验原理1、热塑性聚氨酯弹性体的制备1线性热塑性聚氨酯弹性体的制备一般是由二元羟基化合物与二元异氰酸酯反应形成预聚体,在家小分子二元醇或二元胺类扩链剂经不同的后处理得到的。

多羟基化合物可以是含端羟基的聚酯或者聚醚。

聚氨酯的柔软性可由多羟基化合物的相对分子质量以及在体系中的用量来调节。

线性热塑性聚氨酯弹性体的制备可以分两步进行。

首先是二异氰酸酯与低分子量的二元羟基化合物,制得端基含-NCO基的多异氰酸酯预聚物。

第二步是预聚物与扩链剂发生化学反应。

合成聚氨酯弹性体中需要注意几个问题:温度、预聚和熟化时间的确定以及合适的(NCO)/(OH)比值。

(1)温度。

合成反应温度对反应速度、副反应以及体系黏度等方面有较大的影响。

根据阿累尼乌斯方程,温度的升高有利于反应速度的提高,从而缩短反应时间,并且也可极大地降低反应黏度,增加反应的可操作性。

但是过高的温度也增大了副反应的可能性,从而严重影响聚氨酯的性能。

当体系充分脱水之后,在合成聚氨酯的过程中将主要存在以下反应:(i)异氰酸酯与羟基反应生成氨基甲酸酯;(j)氨基甲酸酯与二异氰酸酯反应生成脲基甲酸酯。

此外,当催化剂存在并且温度较高时,异氰酸酯还会产生二聚、三聚和多聚作用生成脲酐、三聚异氰酸酯和线性高分子聚合物,但这些反应发生的可能性较小。

第21卷　第2期2001年4月北京理工大学学报Jou rnal of Beijing In stitu te of T echno logy V o l .21　N o.2A p r .2001 文章编号:100120645(2001)022*******IPD I 基热塑性聚醚聚氨酯弹性体的形态结构与性能陈福泰,　多英全,　李晓萌,　周贵忠,　罗运军,　谭惠民(北京理工大学化工与材料学院,北京　100081)摘　要:采用熔融预聚二步法合成了以环氧乙烷2四氢呋喃无规共聚醚为软段,异佛尔酮二异氰酸酯和1,42丁二醇为硬段的热塑性聚氨酯弹性体(T PU ),利用D SC ,DM A ,T E M ,W A XD 对聚合物的形态结构进行了表证,并测试了力学性能Ζ结果表明,聚合物具有典型的微相分离特征,随着硬段含量的增加,微相分离程度增加,拉伸强度也随着增加,而延伸率却有降低的趋势ΖW A XD 分析表明,所有T PU 均不存在明显的结晶形态Ζ当硬段含量为45%～50%时,聚合物的综合性能达到最优Ζ关键词:热塑性聚氨酯弹性体;微相分离;形态;热分析中图分类号:O 631 文献标识码:A收稿日期:20000529基金项目:国家“863”计划项目作者简介:陈福泰(1974-),男,博士生;谭惠民(1936-),男,教授,博士生导师Ζ热塑性聚氨酯弹性体(T PU )是一种由硬段和软段交替组成的具有优良的物理机械性能的(A 2B )n 型线型多嵌段聚合物,其优良的宏观性能是受其特殊的微观结构控制的Ζ许多研究者对热塑性聚氨酯弹性体的结构和性能关系进行了深入系统的研究[1,2],但其研究范围一般局限在以二苯甲烷二异氰酸酯(M D I )、甲苯二异氰酸酯(TD I )和小分子二元醇为硬段,以聚四氢呋喃醚二醇(PTM O )、聚环氧丙烷醚二醇(PPO )等大分子二元醇为软段的热塑性聚氨酯弹性体,而对以异佛尔酮二异氰酸酯(IPD I )和小分子二元醇为硬段、环氧乙烷2四氢呋喃无规共聚醚为软段的T PU 的研究报导很少Ζ研究表明以环氧乙烷2四氢呋喃无规共聚醚为软段的T PU 具有优异的低温力学性能[3]Ζ基于对低温力学性能的特殊要求,作者利用熔融预聚二步法合成了以环氧乙烷2四氢呋喃无规共聚醚为软段,异佛尔酮二异氰酸酯和1,42丁二醇为硬段的热塑性聚氨酯弹性体,并利用力学性能测试、示差扫描热法(D SC ),透射电子显微镜(T E M ),动态力学性能测试(DM A ),广角X 射线(W A XD )分析等方法研究其结构和性能的关系Ζ1　实验部分111　原　料环氧乙烷 四氢呋喃共聚醚(P (E 2Co 2T ),简称PET ):由黎明化工研究院提供,数均相对分子质量M n =4850,羟值(每克样品中含O H 的质量)为21191g ,链节EO TH F 的量比为50 50,平均官能度为2,在90℃下真空干燥2h 后使用;异佛尔酮二异氰酸酯(IPD I ):德国H u ls 公司提供,纯度>9919%;1,42丁二醇:分子筛脱水,重新蒸馏后使用Ζ采用熔融预聚二步法合成热塑性聚氨酯弹性体,预聚温度90℃,扩链温度110℃Ζ112　性能测试力学性能测试　采用In stron 26022型万能材料试验机测试拉伸强度、延伸率和模量,拉伸速率为100mm m in ,测试温度293K Ζ示差扫描量热法(D SC )分析　在PE 公司的D SC 27型示差扫描量热仪上进行D SC 分析,升温速率20K m in Ζ动态力学性能测试(DM A )　在PE 公司的DM A 27型热分析仪上测试其动态力学性能,升温速率为2K m in Ζ电子透射显微镜(T E M )分析　在H ITA CH I 公司的H 2800型透射电子显微镜上观察,超薄切片,O s O 4蒸汽染色015h Ζ广角X 射线(W A XD )分析　在日本R igaku 公司的D m ax 22400型全自动X 射线衍射仪上进行W A XD 分析Ζ2　结果与讨论211　力学性能力学性能是决定材料能否得到实际应用的一个重要指标Ζ热塑性聚氨酯弹性体的力学性能与硬段微区的形态、大小、含量以及微区内分子间的相互作用有密切关系Ζ作者对所合成的不同硬段含量的T PU ,采用In stron 拉伸实验机进行测试,测试结果如表1所示Ζ表1　不同硬段含量TPU 的力学性能和玻璃化转变温度样品w h %Ρm M Pa Εm %Ρb M Pa Εb %t g ℃PET 35355168561190>600-67PET 40406107803149>600-69PET 4545>9192>600>9192>600-69PET 5050>16160>600>16160>600-71PET 55551918041519180415-71PET 606023140742314074-72从表1中可以看出,随着硬段含量(w h ,即二异氰酸酯和扩链剂占T PU 的质量分数)的增加,T PU 的抗张强度不断增大,断裂伸长率则有降低的趋势Ζ这是由于硬段的填料增强效应和材料的组成变化引起的,随着硬段含量的增加,T PU 从软段为连续相逐渐过渡为硬段为连续相,在宏观性质上,则表现为材料从韧性转变为脆性Ζ这种性质的变化可以从下面的微观形态结构变化(D SC ,DM A ,T E M )得到进一步的解释Ζ从表1中还可以看出,当硬段含量为45%～50%的时候,T PU 的综合性能最优Ζ212　D SC 分析热塑性弹性体微相分离的结构特点首先反映在热转变的特点上Ζ由于构成T PU 的两相162　第2期陈福泰等:IPD I 基热塑性聚醚聚氨酯弹性体的形态结构与性能基本保持着各自嵌段高聚物的嵌段结构,因此常反映各自的玻璃化转变温度t g 或熔点t m Ζ图1　不同硬段含量T PU 的D SC 曲线D SC 是表征嵌段共聚物微相分离行为的一个重要手段,它不但可以敏锐捕捉T PU 的软硬段的玻璃化转变温度,而且可以利用T PU 的热容变化定量表征T PU 的微相分离程度Ζ不同硬段含量的T PU 的D SC 曲线及玻璃化转变温度如图1和表1所示Ζ从图1和表1中数据可以看出,在所选的硬段含量范围内,所合成的T PU 均具有较低的软段玻璃化转变温度,玻璃化转变温度范围为-67～-72℃Ζ随着硬段含量的增加,软段的玻璃化转变温度逐渐降低,但变化幅度不大ΖSchneider 等人在研究不同软段的M D I 2BDO 2聚醚型聚氨酯的低温动态力学性能时发现了类似的现象[4]ΖKo leske 等人研究聚己内酯二元醇(PCP )2M D I 2BDO 型聚氨酯的动态力学性能结果也表明[5],由低相对分子质量PCP 等制得的聚氨酯对硬段含量十分敏感,而由高相对分子质量(大于3000)PCP 等制得的聚氨酯的玻璃化转变温度在相同的硬段含量变化范围内(即40%～60%),基本保持不变Ζ作者研究所采用的聚醚相对分子质量接近5000,大大超过Ko leske 所说的3000,因此,即使有部分硬段相溶入软段相,对整个长软链段分子的运动能力影响也不大Ζ也就是说,硬段对软段的“锚固效应”已不明显ΖSchneider 等人的研究表明[1],一个完整的聚氨酯弹性体的D SC 曲线除了软硬段的玻璃化转变外,还应存在以下3个转变:软硬段间氢键解离吸热峰( ),硬段间的氢键解离吸热峰( ),硬段结晶熔化吸热峰( )Ζ然而,Coop er 等人[2]在研究退火处理对聚氨酯弹性体的热行为的影响时发现,如果聚合物在较低温度下退火,并且时间足够长时, 峰可能消失,并与 峰重合;在更高的温度下退火处理时, 和 峰均可能消失,并与 峰重合Ζ由于作者采用熔融法合成T PU 时,后熟化过程实质上已包括了一个退火处理过程,所以在D SC 图中,各种氢键解离峰已变得相对较弱或消失Ζ此外,由于异佛尔酮二异氰酸酯具有高度的不对称结构,且存在多种异构体,硬段基本上不结晶或仅以微晶存在,所以 峰在D SC 图上也没有表现出来Ζ这种非晶或微晶结构可由W A XD 分析来进一步证明Ζ从图1中还可以明显看出,当硬段含量大于50%时,D SC 曲线在50～70℃之间出现了一个转变峰,而且随着硬段含量的增加,这个转变峰逐渐明显并向高温移动ΖH ew itt 将其归因于硬段相的玻璃化转变和软段对硬段相的增塑作用共同造成的[6]Ζ作者则认为这是硬段相从一定的有序状态向无序状态转变的结果Ζ因为随着硬段含量的增加,硬段的平均长度逐渐增大,硬段间的聚集作用逐渐增强,有序程度也进一步增加Ζ这说明随着T PU 中硬段含量的增加,其两相混溶程度逐渐减小,微相分离程度逐渐增加Ζ当温度升高到足以破坏硬段间的聚集作用力时,有序状态就要解离成无序状态Ζ在D SC 曲线上,则表现为转变峰趋于明显,解离温度向高温漂移Ζ与其他研究者的研究结果一样,作者在D SC 图上也没有看到明显的硬段相玻璃化转变Ζ213　DM A 分析采用DM A 进一步分析不同硬段含量对T PU 软硬段间的相容性和微观的相分离行为的影响,如图2所示Ζ不同硬段含量的T PU 分别在-65℃和85℃左右出现了tan ∆峰Ζ此外,除262北京理工大学学报第21卷　图2　不同硬段含量T PU 的DM A 曲线了硬段含量为60%的T PU ,所有样品均在两峰之间出现了宽而广的肩峰Ζ-65℃左右的峰归属于软段的玻璃化转变,85℃左右的峰则体现了硬段的玻璃化转变,两峰之间的肩峰应是由两相之间界面区的不规则结构引起的Ζ 图2的DM A 曲线进一步说明了T PU 中存在两相分离的微观结构,而且,在两相之间还存在着溶有软段和硬段的相界面层Ζ随着硬段含量的增加,硬段微区强烈地趋向于聚集,同时,微区边界混合效应和微区混合效应减小[7],因此,硬段的玻璃化转变峰逐渐向高温方向偏移,且tan ∆峰面积也随着增大Ζ这同时也证明了随着硬段含量的增加,TPU 的相分离趋于完全Ζ在图2中,硬段含量从45%增加到60%,虽然硬段的玻璃化转变温度有较大幅度的增加(从78℃增加到98℃),但软段的玻璃化转变温度却基本上没有变化,这个结果与前面的D SC 分析是一致的Ζ这是因为软段的分子链较长时,它已具有足够的柔韧性,而软段的玻璃化转变温度主要取决于软段本身的分子结构,而与硬段含量大小无关Ζ214　TE M 分析T PU 优异的宏观性能与其微观相分离结构是密不可分的Ζ利用透射电子显微镜可以直观地看出T PU 的内部结构Ζ图3是不同硬段含量的T PU 的电镜照片(黑色代表被四氧化锇染色的硬段,白色代表未被染色的软段)Ζ(a )PET 35(b )PET 45(c )PET 50(d )PET 55图3　T PU 的T E M 照片从图3中可以看出,所有的T PU 样品均表现出了明显的两相分离结构,当硬段含量较低时,由于氢键作用,使软、硬段间混溶程度较大,相界面较模糊,相分离不彻底Ζ随着硬段含量的362　第2期陈福泰等:IPD I 基热塑性聚醚聚氨酯弹性体的形态结构与性能462北京理工大学学报第21卷　增加,软、硬段间界面渐渐清晰,混溶程度减少,相分离趋于完全,硬段聚集区的物理增强效应加强Ζ宏观上则表现为拉伸力学性能的增长,断裂延伸率增加Ζ但随着硬段含量进一步增加, T PU中硬段的聚集作用进一步增强,相畴也随着变大,硬段微区呈现为球粒状结构,此时力学性能主要表现为硬段相的性质,即拉伸强度增加,延伸率下降,出现脆性断裂Ζ软段玻璃化转变温度则逐渐向PET玻璃化转变温度靠拢,这也可以用两相分离趋于完全来解释Ζ215　广角X射线衍射研究在所有硬段含量的T PU的X衍射曲线上均未出现明显的结晶锐衍射峰,只是在2Η=20°左右出现了一个漫散射峰,但宽化程度不大Ζ这表明以环氧乙烷2四氢呋喃无规共聚醚为软段,以异佛尔酮二异氰酸酯和1,42丁二醇为硬段的热塑性聚氨酯弹性体不存在结晶形态,但可能存在着部分微晶结构[3]Ζ这是因为环氧乙烷2四氢呋喃无规共聚醚软段为完全的非晶聚合物,根本没有结晶倾向,而异佛尔酮二异氰酸酯的分子结构也是高度不对称的,且存在多种异构体,所以以异佛尔酮二异氰酸酯和1,42丁二醇组成的硬段也基本上不结晶或仅以微晶存在,而微晶结构在W A XD图谱上并不明显Ζ3　结　论以环氧乙烷2四氢呋喃无规共聚醚为软段,异佛尔酮二异氰酸酯和1,42丁二醇为硬段的热塑性聚氨酯弹性体具有典型的微相分离特征和较低的玻璃化转变温度Ζ随着硬段含量的增加,微相分离程度增大,拉伸强度也随着增大,延伸率却有降低的趋势,而软段的玻璃化转变温度基本上没有变化Ζ当硬段含量为45%～50%时,聚合物的综合性能达到最优Ζ在所研究的硬段含量范围内,T PU均不表现出结晶形态Ζ参考文献:[1]　C lough S B,Schneider N S.P reparati on and p roperties of segm en ted thermop lasticpo lyu rethane elastom ers w ith tw o differen t soft segm en ts[J].J M acromo l Sci Phys,1968,2:553-560.[2]　Seymou r R W,Cooper S L.T herm al analysis of po lyu rethane b lock po lym ers[J].M acromo lecu les,1973,6(1):48-53.[3]　Zhang Baoyan,T an H u i m in.Studies of novel segm en ted copo lyether po lyu rethanes[J].Eu rPo lym J,1998,34(3-4):571-575.[4]　Illinger J L,Schneider N S,Karasz F E.L ow temperatu re dynam ic m echan ical p roperties ofpo lyu rethane2po lyether b lock copo lym ers[J].Po lym Eng Sci,1972,12:25-32.[5]　Seefried C G J r,Ko leske J V,C ritchfield F E.T hermop lastic u rethane elastom ers: Effectsof softsegm en t variati on s[J].J A pp l Po lym Sci,1975,19:2493-2502.[6]　Scho llenberger C S,H ew itt L E.D ifferen tial scann ing calo ri m etry analysis of mo rpho logicalchanges in segm en ted elastom ers[J].Po lym P rep rin ts,1978,19:17-18.[7]　H ash i m o to T,T sukahara Y,T ach i K,et al.Structu re and p roperties of tapered b lockpo lym ers:4“Dom ain2boundary m ix ing”and“m ix ing2in2dom ain”effects on m icrodom ainmo rpho logy and linear dynam ic m echan ical respon se[J].M acromo lecu les,1983,16:648-657.M orphology and Properties of Therm oplastic Polyether Polyurethane Based on IPD ICH EN Fu 2tai ,　DU O Y ing 2quan ,　L I X iao 2m eng ,　ZHOU Gu i 2zhong ,LU O Yun 2jun ,　TAN H u i 2m in(Schoo l of Chem ical Engineering and M aterials Science ,Beijing In stitu teof T echno logy ,Beijing 100081,Ch ina )Abstract :A series of novel segm en ted therm op lastic po lyether po lyu rethane elastom ers based on tetrahydrofu ran 2ethylene ox ide copo lyether [P (E 2Co 2T )]as the soft segm en ts and isop ho rone diisocyanate (IPD I )ex tended w ith 1,42bu tanedi o l (BDO )as the hard segm en ts w ere syn thesized to study the relati on sh i p s betw eenm o rp ho logy and p rop erties.T he exp eri m en tal techn iques u tilized w ere ten sile testing ,D SC ,DM A ,T E M and W A XD .T he resu lts show that the T PU s have typ ical m icrop hase sep arati on ,it as w ell as the stress increase w ith hard 2segm en tconcen trati on increasing ,w h ile the strain decreases.W A XD resu lts indicate that all elastom ers are com p letely am o rp hou s at all levels of hard 2segm en t concen trati on .W hen the hard 2segm en t concen trati on is con tro lled in 45%～50%,the in tegrative p rop erties of T PU are op ti m um .Key words :therm op lastic po lyu rethane ;m icrop hase sep arati on ;m o rp ho logy ;therm al analysis简讯我校成为教育部开展现代远程教育的31所试点学校之一我校获教育部批准,成为教育部开展现代远程教育的31所试点学校之一,开展本专科学历教育和学士学位教育,开展研究生专业学位的非学历教育和开展高级人才培训等继续教育Ζ我校现代远程教育学院开设了计算机科学与技术、会计学和工商管理三个本科专业,包括高中起点本科和专科起点本科两个层次,共招收学生953名Ζ562　第2期陈福泰等:IPD I 基热塑性聚醚聚氨酯弹性体的形态结构与性能。

聚氨酯弹性体的形态结构和电性能研究Ξ不同起始反应温度的影响宁超峰ΞΞ,　王得宁,　胡春圃ΞΞΞ(华东理工大学材料科学与工程研究所,上海　200237)摘　要:　以聚醚多元醇、丁二醇和甲苯二异氰酸酯为原料,在不同起始反应温度下(不用催化剂)合成了一系列硬段含量为30%的聚氨酯弹性体(PU ),它们的起始反应温度分别为20℃(S -1)、40℃(S -2)、60℃(S -3)和80℃(S -4)。

用示差扫描量热分析、傅立叶变换红外光谱和透射电镜研究了它们的形态结构。

研究结果发现:随着初始反应温度的升高,试样S -1的相分离程度较大,S -2次之,S -3的相分离程度较小,但S-4的相分离程度又有升高的趋势,这可能是在合成过程中物料粘度以及网络结构的形成与硬段聚集成微区的速度不同所造成。

用正电子湮没寿命谱研究了PU 的自由体积特性,发现S -3的自由体积孔穴最小,相对自由体积浓度最高,但相对自由体积分数最低。

进一步研究表明,S -3的电阻率也最高。

由此可见,PU 的形态结构与自由体积特性和材料的电性能密切相关。

关键词:　聚氨酯弹性体;电性能;形态结构;反应温度;正电子湮没寿命谱;自由体积中图分类号:　O63 文献标识码:　A 文章编号:　1008-9357(2000)03-0261-05聚氨酯弹性体(PU )常被用作电绝缘材料而应用于导线涂层、电缆灌封胶、断路器和传感器等〔1〕。

人们对PU 的微观相分离结构已进行了深入的研究〔2-4〕。

由于PU 具有特殊的微相分离结构,必然会对聚氨酯的电绝缘性能产生影响,但迄今为止还未见有关这方面的报道。

自由体积是聚合物材料的重要性质,材料的粘弹性、力学性能、电性能以及小分子物质在其中的渗透扩散等,都与它们的自由体积相关,因此研究聚合物的自由体积特性具有重要的理论和应用价值,但对PU 自由体积性质的研究亦较少〔5,6〕。

本文由聚醚三元醇一步法合成了不同的PU ,并通过示差扫描量热分析、傅立叶变换红外光谱和透射电镜研究了不同起始反应温度对所合成的PU 形态结构的影响,用正电子湮没寿命谱研究了PU 的自由体积特性,并和材料的电性能相关联。