具有高透明性的聚氨酯弹性体
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聚氨酯是含有氨基甲酸酯链段的有机高分子材料。
聚氨酯(Polyurethane ,英文简称PU)是一种由多异氰酸酯和多元醇反应并具有多个氨基甲酸酯链段的有机高分子材料,其原材料可分为异氰酸酯类(如MDI 和TDI)、多元醇类(如PO 和PTMEG)和助剂类(如DMF)。
聚氨酯材料与传统材料性能比较:相比较材料聚氨酯性能优越之处金属材料重量轻、耐腐蚀、加工费用低、耐损耗、噪音低塑料耐磨、不发脆、具有弹性记忆橡胶耐切割、耐撕裂、高承载性、耐臭氧、透明或半透明、耐磨、可灌封、可浇注二、聚氨酯的上下游产业链(聚氨酯上游原料+ 聚氨酯下游制品)(一)聚氨酯上游原料(二)聚氨酯下游制品一个更具体的图三、聚氨酯产业链总结一个简单的图:聚氨酯弹性体:大分子主链上含有较多氨基甲酸酯基官能团(-NH-COO-)的弹性体聚合物,是由交替的软、硬段组成的多嵌段共聚物,其结构通式为(A-B)n。
其中A是相对分子质量500-3000的聚醚或聚酯多元醇,B为硬段,由异氰酸酯与小分子扩链剂(醇或胺)反应而成。
特别性能:耐磨、耐水、耐油、耐腐蚀、耐老化、耐辐射、耐低温、强度大,硬度和拉伸率可调范围宽。
是性能优良的塑料。
主要内容1、合成方法:一步法、预聚体法、半预聚体法。
2、原料:多元醇、异氰酸酯、扩链剂、催化剂、增塑剂、阻燃剂、填料。
3、弹性体种类:CUP(浇注型)TPU(热塑型)MPU(混炼型)4、决定弹性体性能的因素。
5、弹性体常见问题以及原因分析。
化学反应原理:①R-NCO+R’-OH=R-NHCOO-R’ (扩链反应)异氰酸酯醇聚氨酯②R-NCO+R’-NH2=R-NH-CO-NH-R’ (固化反应)异氰酸酯胺(扩链剂)脲③R-NCO+H2O =R-NH2+CO2 (发泡反应、原料含水)异氰酸酯水胺二氧化碳原料含水会发生③和②反应,即产生气泡又会使预聚体固化,即损坏设备,又破坏原料,因此原料含水要严格控制。
一步法预聚体法多元醇:聚酯:PEA(己二酸乙二醇酯)PCL(聚己内酯)聚醚:PTMG(四氢呋喃醚)PPG(聚丙二醇)聚碳酸酯多元醇:PCDL可用于弹性体、胶黏剂异氰酸酯:TDI、MDI、特殊异氰酸酯扩链剂:①胺类(TDI型弹性体):MOCA(苏州湘园化工)、E-300端氨基聚醚②醇类(MDI型、胶黏剂里较多使用):BDO、HQEE③醇胺类:三乙醇胺、三异丙醇胺催化剂:①叔胺类-催化异氰酸酯和水反应既发泡反应脂肪胺类、脂环胺类,芳香胺类、醇胺类常用的有三亚乙基二胺A33、二甲基氨基乙基醚A1、二甲基环己胺4#、DMP-30在弹性体内有胺类扩链剂存在下基本不使用催化剂。
塑性聚氨酯弹性体(TPU)母料的生产工艺及设备TPU是加热可塑化,溶剂可溶解的聚氨酯弹性体。
与MPU(混炼型聚氨酯弹性体)和CPU (浇注型聚氨酯弹性体)比较,化学结构上没有或少有化学交联,分子基本上是线性的,而存在一定的物理交联。
它具有高模量、高强度、高伸长和高弹性。
优良的耐磨、耐油、耐低温、耐老化性能。
可用一般塑料加工方法生产各种制品,废料可回收利用,可广泛使用助剂与填料,以改善某些物理性能、加工性能或降低成本。
TPU按软段结构可分为聚酯型、聚醚型等。
聚酯型因含有内聚能较高的酯基,产品的机械性能较高,成本适中,但耐水性能较差。
而聚醚型由于它无酯基并在分子中含有可自由放置的醚键,而表现出较好的低温柔顺性和耐水解性,但机械强度和耐热性较差。
聚己内酯型介于聚酯和聚醚之间,综合性能较好,但价格较高。
二、聚酯型热塑性聚氨酯弹性体1、原料:(1)高分子二醇:聚酯多元醇(PES)PEA(聚己二酸乙二醇酯)M=2000,羟值55±3 mgKOH/gPDA(聚己二酸乙二醇内二醇酯)M=2000,羟值56±2.5 mgKOH/gPBA(聚己二酸乙二醇丁二醇酯)M=2000,羟值56±2.5 mgKOH/g(2)二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)(芳香族)纯MDI在常温下为白色或微黄色固体,加热时有刺激性臭味,熔点≥38℃,沸点194~199℃/5mmHg,密度:1.19。
分子式及分子量:C15H10N2O2;250(3)扩链剂(低分子二醇):1,4丁二醇(BDO)(脂肪开链二醇)为无色油状液体,极易吸水,相对分子量M=90.1、密度1.02,沸点:229.5℃,熔点20.1℃2、配方:PES(MW2000,二官能度)1克分子MDI 3克分子BDO 2克分子异氰酸酯指数R=(NCO/OH)=0.97~1.03性能:密度1.2 硬度(邵A)70-95拉伸强度MP 35-40 300%模量MPa 3-18伸长率% 450-700 撕裂强度MPa 4-12磨耗(克损失)0.0025~0.15 脆化温度-17~-30℃3、生产工艺:将高分子聚酯二醇(PES)熔化后加入A料罐,加热到要求料温(100~120℃)后在低速搅拌下真空脱水2~3h,使之含水量<0.05%,解除真空通氮气后备用;将MDI熔化后加入B料罐,加热到要求温度(60~70℃)后在低速搅拌下真空脱气0.5~1h,使之达到要求后,解除真空并通氮气后备用;将低分子二醇(BDO)加入C料罐加热到要求温度(30~50℃)后在低速搅拌下真空脱水0.5~1h,使之含水量达到要求后,解除真空并通氮气后备用。
脂肪族透明聚氨酯弹性体的结构与性能研究摘要本文采用六亚甲基二异氰酸酯(HDI)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、4,4一二环己基甲烷二异氰酸酯(HMDI)与聚四氢呋哺二醇(PTMEG)分别进行预聚反应,经多元醇(三羟甲基丙烷TMP、1,4一丁二醇BDO)扩链。
高温固化后得到脂肪族系列用于飞机层合风挡的透明聚氨酯弹性体。
通过改变异氰酸酯种类、硬段含量、催化剂含量及扩链剂配比,对几种脂肪族透明聚氨酯(PU)弹性体的力学性能、耐热性、透明性、工艺性以及与基材的粘接性的影响进行了讨论。
通过FTIR、DSC、TGA、DMA等多种手段分析了IPDI型PU和HMDI型PU的结构及微相分离,并首次对HMDI型PU弹性体热老化机理进行了探讨,得到以下结论:随着体系硬段含量的增加,脂肪族PU弹性体的硬度、拉伸强度和撕裂强度都逐渐增加,PU的断裂伸长率下降,在材料使用温度范围内的耐热性有所提高.高温热稳定性下降,透光率、雾度变化不大,而与AC、PC基材的粘接强度有所提高;随硬段含量增加,在DSC、DMA曲线上,PU的主转变峰逐渐移向高温,体系发生了较为彻底的微相分离;IPDI型PU与HMDI型PU透明弹性体性能的变化趋势~致。
增加扩链剂(CITE)中TMP含量,除拉伸强度和撕裂强度提高外,PU的硬度迅速提高,断裂伸长率下降。
耐热性的研究表明,在使用温度范围内,含双环结构的HMDI型PU的耐热性要高于单环结构的IPDI型PU,两者的耐热性又高于HDI型Pu,但高温的热稳定性结果则相反。
HMDI型PU(H132)经150℃长时间热老化后,醚键的氧化和断裂是其在FTIR、13CNMR、DSC等曲线上以及材料表面状态发生变化的主要原因,醚键氧化主要生成酯基以及其它一些羰基衍生物。
实验确定PTMEG:HMDI:cHE摩尔比为1:3:2,扩链剂l,4--BDO与TMP摩尔比为3:1催化剂相对含量为2%时的配方为较佳配方。
关键词:脂肪族,透弱聚氨酯,微相分离,热老化,中间层,层合风挡TheStructureandPerformanceofAliphaticTransparentPolyurethaneElastomersAbstractTheprepolymersofpolyurethane(PU)weresynthesizedbasedonpolytetrahydrofuranglycol(PTMEG)anddiisocyanate一【1,6-Hexylmethylenediisocyanate(HDI),Isophoronediisocyanate(IPDI),4,4’一dicyclohexylmethanediisocyanate(HMDI)extendedwithmixtureoftrimethylolpropane(TMP)andl,4-butanediol(1,4-BDO).AseriesofaliphatictransparentPUelastomersusedforlaminatedwindshieldwouldbepreparedaftertheprepolymerswerecuredathightemperatureforalongtime.Therelationshipbetweenmechanicalproperties,heatresistance,transparencyandprocessingpropertywiththevariousofdiisocyanate,themolarratiobetweendiisoeyanateandPTMEGthemolarratiobetweenTMPand1,4-BDOandthecontentofcatalysthadbeendiscussed.Thestructureandmicro-phaseseparationofPUbasedonHMDIandIPDlwereanalyzedbyFT-IR,DSC,TGA,”CNMR,DMAandetc.ThechangesofstrucmresandpropertiesofheatagedPUbasedellHMDIhadbecastudiedforthefirsttime.Itwasconcludedthatwiththeincreaseofcontentofhardsegments,thehardness,tensilestrength,tearingstrengthofPUelastomerincreased,andtheheatresistanceincreasedsimultaneouslywithinservicetemperature,buttheelongationatbreakandthethermalstabilitydecreased.ThetransparencyandhazeofPUweren’tvariedonthewhole,andtheadhesionstrengthbetweenAC/PCandPUwasimproved.ThemaintransitionDeakOfthePUbased0nHMDIandIPDIshowedintheDSCandDMAcurvesshiftedtohightemperaturewiththeincreaseofcontentofhardsegments.Completemicro-phBseseparationoccurredinthePUsystem.ThetendencyofthevariationsofpropertieswassalneinthePUHMDIand1PDI.systembasedonWiththeincreaseofTMPcontentinextender,thehardnessofPUincreasesquickly,tensilestrengthandtearingstrengthincreasedtoo,elongationatbreakdecreased.ThecomparativetestsofheatresistanceindicatedthatthedicyclohexylmethaneringstroctureofHMDIhadsuperiorheatresistancetothesinglecyclicringofIPDIandthelinearHDlwithinservicetemperature,butthethermalstabilitywasonthecontrary砒decompositiontemperature.H132wasagedat150℃foralongtime.ThebreakandoxidationofetherbondswerethemaincausesofthechangeofFT-IR,DSC,“CNMRCurvesandsurfacepropertiesofthePU.Theoxidationandmanyotherearbonylderivatives.productswereesterbondsPTMEG:HMDI:CHE=l:3:2,TMP"1,4-BDO=1:3,andwith2%Cat.wasabetterformulationforP【』Keywords:aliphatie,transparentpolyurethane,micro-phaseseparation,thermalaging,interlayer,laminatedwindshield736969北京化工大学学位论文原创性声明本人郑重声明:所呈交的学位论文,是本人在导师的指导下,独立进行研究工作所取得的成果。
高硬度透明聚氨酯弹性体的合成与性能研究甄建军;李英建;翟文;王小伟;何金迎;陈青香【摘要】The high hardness and transparent polyurethane elastomers were synthesized with poly-1,4-butylene adipate glycol that the molecular weight is 600,and the 4,4-dicyclohexyl methane diiso-cyanate,and trimethylolpropane,and low colours 4,4′-methylene bis (2-chloroaniline).The results showed that the tensilestrength,elongation,transmittance,shock resistance of the high hardness and transparent polyurethane elastomers are excellent.%采用相分子质量为600的聚己二酸-1,4-丁二醇酯二元醇(PBA)、4,4-二环己基甲烷二异氰酸酯(H12 MDI)、三羟甲基丙烷(TMP)和脱色3,3′-二氯-4,4′-二氨基二苯甲烷合成了高硬度透明聚氨酯弹性体.结果表明,本研究合成的高硬度透明聚氨酯弹性体拉伸强度高、伸长率大、透光率高、抗冲击性能好.【期刊名称】《弹性体》【年(卷),期】2017(027)003【总页数】4页(P29-32)【关键词】高硬度;聚氨酯弹性体;光学性能;冲击性能【作者】甄建军;李英建;翟文;王小伟;何金迎;陈青香【作者单位】中国兵器工业集团第五三研究所,山东济南 250031;中国兵器工业集团第五三研究所,山东济南 250031;中国兵器工业集团第五三研究所,山东济南250031;中国兵器工业集团第五三研究所,山东济南 250031;中国兵器工业集团第五三研究所,山东济南 250031;中国兵器工业集团第五三研究所,山东济南250031【正文语种】中文【中图分类】TQ334.1光学透明高分子是一种应用非常广泛的材料,最常见的有聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯和聚碳酸酯,它们被称为三大透明塑料,但各有不足,聚甲基丙烯酸甲酯是光学性能最好的高分子材料,但其力学性能一般,抗冲击性能差[1-2],吸湿性高;聚苯乙烯抗冲击性能差,低温脆性明显,耐候性差;聚碳酸酯光学性能好,但其硬度低,耐磨性、耐老化性能差。
tpu透明塑料颗粒的配方TPU(热塑性聚氨酯)是一种具有优异弹性和耐磨性的透明塑料。
它广泛应用于包装、汽车、纺织和电子等领域。
要生产出高质量的TPU 透明塑料颗粒,需要经过一系列的配方和工艺步骤。
首先,选择合适的TPU树脂是至关重要的。
树脂的选择应根据所需的透明度、硬度和耐候性来定。
通常情况下,低聚合度和较高的交联度可以提供更好的透明度,而高聚合度和较低的交联度可以提供更高的硬度和耐磨性。
除了TPU树脂,添加剂也是制备高质量透明TPU颗粒的关键。
添加剂的种类多种多样,包括增塑剂、稳定剂、抗静电剂和稀释剂等。
它们能够改善TPU的加工性能、热稳定性和电气性能。
在制备透明TPU颗粒的过程中,应选择适当的工艺条件。
挤出成型是最常用的方法。
在挤出机中,树脂和添加剂被混合和熔融,并通过模头挤出。
控制挤出温度、挤出速度和挤出压力是确保颗粒质量的关键。
此外,采用合适的后处理工艺也尤为重要。
颗粒从挤出机中挤出后,通常需要经过冷却、切割和干燥等步骤。
冷却可以使颗粒快速固化,切割可以将颗粒切割成所需的长度,干燥可以去除颗粒中的水分。
最后,对于TPU透明塑料颗粒的质量控制,应建立完善的检测和测试标准。
通过检测颗粒的透明度、硬度、耐磨性和拉伸强度等指标,可以确保颗粒达到预期的质量要求。
总之,要生产出高质量的TPU透明塑料颗粒,需要选择合适的树脂和添加剂、控制适当的工艺条件,并进行有效的后处理和质量控制。
只有在充分理解和掌握这些关键要素的基础上,才能生产出透明度高、硬度好、耐磨性强的TPU透明塑料颗粒,满足不同领域的需求。
tpu材料参数
TPU材料是一种聚氨酯弹性体,具有优异的弯曲、拉伸和抗撕裂性能。
它是一种具有高弹性的塑料材料,常用于制造鞋子、汽车座椅、充气床垫、充气艇、雨衣、手套、背包等。
以下是TPU材料的参数:
1. 密度:1.12-1.25g/cm3
2. 硬度:50-98A
3. 拉伸强度:35-60MPa
4. 抗撕裂强度:80-140N/mm
5. 弯曲模量:1000-1300MPa
6. 耐磨性:优异
9. 耐高温性:能耐受高达120℃的高温
11. 声学性质:重量轻、吸音性能好
12. 色彩:半透明或透明,也可根据需要添加颜色
13. 可加工性:可制成注塑成型、挤出成型、热封焊接、涂覆、贴合等各种形状和大小
14. 环保性:无毒、无味、无污染,易于回收利用
总的来说,TPU材料是一种优良的高性能工程塑料,适用于各种应用领域。
在制造过程中,需要注意合适的加工方法和条件,以获得最佳的机械性能和外观效果。
矿产资源开发利用方案编写内容要求及审查大纲
矿产资源开发利用方案编写内容要求及《矿产资源开发利用方案》审查大纲一、概述
㈠矿区位置、隶属关系和企业性质。
如为改扩建矿山, 应说明矿山现状、
特点及存在的主要问题。
㈡编制依据
(1简述项目前期工作进展情况及与有关方面对项目的意向性协议情况。
(2 列出开发利用方案编制所依据的主要基础性资料的名称。
如经储量管理部门认定的矿区地质勘探报告、选矿试验报告、加工利用试验报告、工程地质初评资料、矿区水文资料和供水资料等。
对改、扩建矿山应有生产实际资料, 如矿山总平面现状图、矿床开拓系统图、采场现状图和主要采选设备清单等。
二、矿产品需求现状和预测
㈠该矿产在国内需求情况和市场供应情况
1、矿产品现状及加工利用趋向。
2、国内近、远期的需求量及主要销向预测。
㈡产品价格分析
1、国内矿产品价格现状。
2、矿产品价格稳定性及变化趋势。
三、矿产资源概况
㈠矿区总体概况
1、矿区总体规划情况。
2、矿区矿产资源概况。
3、该设计与矿区总体开发的关系。
㈡该设计项目的资源概况
1、矿床地质及构造特征。
2、矿床开采技术条件及水文地质条件。