2018年11月增塑剂对热塑性聚氨酯的流变行为的影响评价及实验研究刘昊（北京化工大学，北京100029）摘要：本工作采用平板流变仪频率扫描分析研究了五种增塑剂：GMS 、Hyper C100、Hyper hpN202、硬脂酰胺、聚乙二醇，对TPU 的流变性能的影响。
对于改性效果进行了定量分析并结合所选增塑剂各自的特点对其改性效果进行了讨论。
五种添加剂能不同程度地使改性后的TPU 材料的弹性增强而对应地粘度降低，其中两种新型增塑剂Hyper C100和Hyper hpN202的效果最为显著。
关键词：热塑性聚氨酯弹性体；增塑剂；流变行为热塑性聚氨酯（TPU ）作为一种具有代表性的热塑性弹性体，因其原材料及配方的种类繁多，性能方面具有很宽的可调范围[1]。
其硬度可达A10-D90，在此硬度范围中的伸长率范围也较普通橡胶的更宽。
同时弹性模量远高出很多橡胶，可达数百兆帕，使其既可以具有橡胶的高弹性，又可以具有塑料和高强度和高硬度，应用十分广泛。
热塑性聚氨酯弹性体是一种由柔性链段与刚性链段交替排列组成，整体呈线性的嵌段共聚物[2]。
热塑性聚氨酯在微观上最为显著的特点是其具有的微相分离结构，这种结构的形态对材料的性能有很大的影响。
TPU 在结构上的另一个显著特征是内部存在的大量氢键，氢键通过影响微相分离结构的程度，间接地对材料的性能产生影响[3]。
本文重点研究了两种具有“超支化”结构的新型增塑剂对比传统增塑剂的对于热塑性聚氨酯流变性能的改性效果。
此课题的意义在于对两种新型增塑剂对热塑性聚氨酯的流变性能改性进行了定量实验研究，并讨论了TPU 微观结构特征与特定性能间的规律关系。
1实验部分1.1实验物料的选取实验所使用的热塑性聚氨酯弹性体材料是由巴斯夫公司（BASF ）生产制造的Elastollan ，牌号1180A ，密度1.11g/cm3。
所选用的添加剂共有四种：（1）单硬脂酸甘油酯（GMS ），C 21H 42O 4，熔点56-58℃，相对密度0.97g/cm3，CAS 编号31566-31-1。
HAAKE RM-400B转矩流变仪操作规程及注意事项
一、操作步骤
1.开启RM-400B微机控制转矩流变仪驱动主机和控制系统，按实验要求输入相关实验参数。
2.对单螺杆或双螺杆挤出机进行加热，达到设定的温度时，恒温10-15min，校正流变仪系统和压力传感器。
3.启动单螺杆或双螺杆挤出机，选定不同的螺杆转速，待螺杆转速稳定后，加料挤出，当挤出达到稳定后，由计算机控制处理系统开始记录实验数据。
选择不同的间隔时间取样，测试聚合物熔体质量流率（g/min）。
4.收集挤出物，观察外形，测量挤出物的直径。
5.在同一温度下，调节不同的螺杆转速，重复上述实验操作。
螺杆转速在10-100r/min范围，以10r/min只差递增进行实验。
6.实验结束后，将数据储存在计算机控制处理系统中进行处理。
清理挤出机、毛细管口模，关闭仪器。
二、注意事项
1.RM-400B微机控制转矩流变仪是精密仪器，未经指导老师同意不得擅自触动仪器各部分和计算机。
2.毛细管口模等部件尺寸精密，光洁度高，故实验时始终要小心谨慎，严禁落地及碰撞导致变形；清洗时切忌强烈，以免擦伤。
3.挤出机料筒和模具温度较高，实验和清洗时要带手套，防止烫伤。
4.实验结束，应挤出余料。
高分子实验室
2009年9月。
