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聚氨酯弹性体动态力学性能的研究

聚氨酯弹性体(PUE)以其优异的综合性能著称,它是一种人工合成的高分子材料,有许多其他材料所无法比拟的性能,如高耐磨、耐撕裂,较好的耐溶剂性能等等。但PUE分子间的作用力较强,使其在动态下内生热严重,动态性能较差。在高频振荡或高温环境下使用,其外形尺寸会发生改变,且强度、硬度和模量性能均下降显著,从而失去应用价值。在本文中,通过改变PUE的分子结构,来提高它的动态性能。(1)以聚四氢呋喃醚二醇(PTMEG)和端羟基聚丁二烯(HTPB)混合并用作为聚合物多元醇,以DADMT作为固化剂,以预聚体法合成TDI型PUE。实验结果表明:HTPB(羟值0.8361mmol/g)与PTMEG(分子量1000)质量比为1:4时,PUE综合力学性能达到最高。拉断强度和撕裂强度分别达30.3MPa和99.8kN·m-1。丁羟型PUE比PTMEG型具有更好的动态力学性能和耐热性,但其耐溶剂性较低。(2)在预聚体的合成过程中,将三羟甲基丙烷(TMP)作  (本文共82页) 本文目录 | 阅读全文>>

华南理工大学
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高性能浇注型聚氨酯弹性体性能与结构形态相关关系的研究

众所周知,汽车轮胎的三大行驶性能---------低的滚动阻力、高的抗湿滑性能和耐磨性能这三者之间存在着相互制约、难以兼顾的矛盾,尤其是滚动阻力和抗湿滑性能之间的几乎不可调和的矛盾是长期困扰轮胎工业的老大难问题。而浇注性聚氨酯弹性体(CPUE)由于具有高弹性、耐磨、耐油、耐撕裂、耐化学腐蚀、耐射线辐射、黏合性好、吸震能力强等优良性能,在许多工业领域得到了广泛应用。且随着聚氨酯技术进展、应用领域不断扩大,聚氨酯已经发展成为世界上六大合成材料之一。它是一类能依据某种交联方法(链增长或交联,或者兼有两种作用)用泵计量输送(温度在100℃时,粘度为1500泊以下)注入模具来制造弹性制品的聚合物。与橡胶材料相比,PUE具有硬度可调节范围宽(邵A10~邵D85)、耐腐蚀、耐磨、耐低温、耐油等特性;又因为它的液体橡胶特性,还具有生产工艺简单、能耗小、生产自动化程度高等优点。随着国民经济的飞速发展,性能优异的CPUE材料制品倍受青睐,并在逐步替...  (本文共197页) 本文目录 | 阅读全文>>

华南理工大学
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含长烷基支链聚氨酯(PU)弹性体的制备、结构与性能研究

本文以1-溴代正烷烃(C_nH_(2n+1)-Br)(n=14、18、22、26)和二乙醇胺为原料,合成了四种新型含长烷基支链的二元醇(N-正十四烷基二乙醇胺、N-正十八烷基二乙醇胺、N-正二十二烷基二乙醇胺、N-正二十六烷基二乙醇胺),并以此新型二元醇、聚四氢呋喃二醇(PTMG)和甲苯二异氰酸酯(TDI)为原料,以3,3’-二氯-4,4’-二胺二苯基甲烷(MOCA)为固化剂,合成了一系列含有不同烷基支链长度的聚氨酯(PU)弹性体。系统考察了烷基支链长度和含量对PU弹性体力学性能的影响。结果表明:在PU弹性体中引入短烷基支链将严重损害PU弹性体的力学性能,但是随着烷基支链长度的增加,PU弹性体的力学性能会逐渐增大,当烷基支链长度在正十四烷基到正十八烷基之间,所得PU弹性体的力学性能优于不含烷基支链的PU弹性体,但进一步增加烷基支链长度,所得PU弹性体的力学性能又呈下降趋势,这主要是长烷基支链与PU主链产生相分离,形成独立微区,增...  (本文共92页) 本文目录 | 阅读全文>>

华东理工大学
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聚氨酯弹性体的动态性能研究

本文主要研究了浇注型聚氨酯弹性体的动态力学性能及其影响因素,通过预聚体法合成了几个系列的聚氨酯弹性体并对其结构和性能进行分析。工作主要分为两个方面:(1)通过使用不同分子量的低不饱和度聚醚和不同扩链剂制备PU弹性体以期得到微相分离程度较高的样品;(2)通过采取化学交联剂改性、异氰脲酸酯改性、辐射改性等方法制备PU弹性体以期得到硬段化学交联的样品。使用低不饱和度聚醚制备的PU弹性体样品,随软段分子量提高,其内部微相分离程度有明显的提高,硬段有部分有序化结构形成。软段分子量为4000和8000的PU弹性体样品在室温以上的温度范围内具有较低的损耗因子值。使用芳香族扩链剂制备的样品内部软硬段间微相分离程度明显高于用脂肪族扩链剂制备的样品,其具体排列顺序为PU-HQEEPU-HERPU-BDOPU-BD。其中PU-HQEE在室温以上温度范围内的动态损耗因子值最低。使用交联剂TMP和丙三醇,在弹性体硬段引入一定交联结构,对弹性体内部软硬段相...  (本文共91页) 本文目录 | 阅读全文>>

青岛科技大学
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MDI体系聚氨酯弹性体复合材料的制备及性能研究

聚氨酯弹性体因其独特的结构特点而具有十分优异的综合性能,既可以作为橡胶使用,也可以作为塑料使用,因而广泛应用于现代社会的方方面面。但是聚氨酯的大分子中有很多极性基团,使电阻率较低;大分子内存在很多氢键,分子运动内摩擦较大,导致在交变应力下使用内生热较大。而将空心微球加入聚氨酯弹性体中,能够形成不同于普通聚氨酯发泡材料的微细、封闭泡孔结构,在不使用发泡剂的情况下得到近乎是弹性体的含有微细闭孔结构的聚氨酯材料,能够改善聚氨酯的动态性能,同时简化生产工艺;高介电常数无机填料的加入能够提高材料的电阻率。此次课题主要采用一步法制备MDI体系的聚氨酯弹性体复合材料,从以下几个方面进行研究:复合材料基体的性能,空心玻璃微球对弹性体性能的影响,有机空心微球对弹性体性能的影响,无机填料及改性对复合材料性能的影响。通过实验数据发现:(1)改变多元醇种类及配比可以发现:采用聚醚三醇M-1和聚合物多元醇J-1并用,比例为60/40时,材料的综合性能较好...  (本文共84页) 本文目录 | 阅读全文>>

华南理工大学
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MDI基聚氨酯弹性体耐热性与结构的关系研究

浇注型聚氨酯弹性体(CPU)以其非常优异的性能著称,它是一种人工合成的高分子材料,有许多其他材料所无法比拟的性能,如高耐磨、耐撕裂、较好的耐溶剂性能等等。但是,聚氨酯弹性体在使用的过程中存在一个极大的缺陷,即耐热性能较差,长期使用温度偏低,无法达到使用要求,大大限制了CPU的使用范围。本文系统研究了软硬段种类、扩链剂等因素对4,4-二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)型聚氨酯弹性体的耐热性和动态力学性能的影响规律,用差示扫描量热仪(DSC)、热重分析仪(TG)、小角X射线衍射仪(XRD)、动态力学分析仪(DMA)等仪器设备,研究了所制得的聚氨酯弹性体的耐热性能和动态力学性能等。并且通过加入纳米二氧化硅(SiO_2)粒子改性的方法,补强聚氨酯弹性体,提升其力学、耐热和动态力学等性能,满足聚氨酯弹性体在高温和动态条件下的性能要求。研究结论如下:(1)完善的微相分离结构有助于提高弹性体回弹,提高弹性体的定伸强度,降低断裂伸长率及拉伸永久变形...  (本文共71页) 本文目录 | 阅读全文>>