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耐热性聚氨酯弹性体的研究认领

被引量： 23

作者：

孔凡家

学位授予单位：

上海交通大学

摘要：

本文以4-氯硝基苯、2,2’-双(4-羟基苯基)六氟丙烷和4,4’-二羟基二苯砜为原料合成了两种芳香族二醚二胺—2,2’-双[4-(4-氨基苯氧基)苯基]六氟丙烷(2,2’-bis[4-(4-aminophenoxy)phenyl]hexafluoropropane,BAPF6P)和2,2’-二[4-(4-氨基苯氧基)-苯基]-砜(2,2’-bis-[4(-4-aminophenoxy)-phenyl]-sulfone,BAPS)。用红外光谱(FTIR)、核磁共振氢谱(1H-NMR)、元素分析(EA)和差示扫描量热分析(DSC)对合成的BAPF6P和BAPS,进行结构和化学组成的分析以及熔点的测定,分析结果表明合成的产物在结构和化学组成方面,和预期设计的完全一致。 1.以BAPF6P为扩链剂合成聚氨酯弹性体以BAPF6P为扩链剂,聚四氢呋喃醚二醇(PTMG)和甲苯二异氰酸酯(TDI-100)为主要原料合成含氟聚氨酯弹性体(Fluorine-Containing Polyurethane Elastomers, FPUEs)。聚氨酯弹性体的合成采用两步法:首先合成异氰酸根封端的聚氨酯预聚体;再往预聚体中加入扩链剂,经扩链和交联反应后得到含氟聚氨酯弹性体。在合成FPUEs时,固定软段PTMG的含量,逐步增加TDI的量,进而增加扩链剂BAPF6P在聚氨酯分子中的含量,制备了三种不同硬段含量的含氟聚氨酯弹性体—FPUE-1、FPUE-2和FPUE-3。在实验中,用传统的聚氨酯扩链剂MOCA做对比实验。以FTIR、广角X-射线衍射(WAXD)、原子力显微镜(AFM)、热失重分析(TGA)、动态热力学分析(DMA)和机械物理性能测试等对合成的聚氨酯弹性体进行结构形态的分析和性能的测试。结果表明:在含氟聚氨酯弹性体的大分子中,由于氟原子和较多芳醚环的引入,极性基团多、氢键作用强、硬段间的相互作用力大,使得弹性体中硬段聚集程度高,微相分离明显;FPUEs具有良好的热性能和较高的机械物理性能。由BAPF6P为扩链剂合成的含氟聚氨酯弹性体较MOCA扩链的聚氨酯弹性体具有更高的热稳定性和机械性能。 2.以BAPS为扩链剂合成聚氨酯弹性体以BAPS为扩链剂,PTMG,TDI-100为主要原料合成含砜基聚氨酯弹性体(Sulphone-Containing Polyurethane Elastomers, SPUEs)。聚氨酯弹性体的合成方法和前面FPUEs的合成方法相同。用FTIR、WAXD、AFM、TGA、DMA和机械物理性能测试等对合成的聚氨酯弹性体进行结构形态的分析和性能的测试。结果表明:在合成的SPUEs分子中,形成明显的微相分离;由于耐热性较好的砜基和较多芳醚环的引入,使得SPUEs具有良好的热性能和较高的机械物理性能。由BAPS为扩链剂合成的含砜基聚氨酯弹性体较MOCA扩链的聚氨酯弹性体具有更高的热稳定性和机械物理性能。

摘要译文

关键词：

聚氨酯弹性体; 扩链剂; 含氟二胺; 含砜基二胺; 耐热性

学位年度：

2008

学位类型：

硕士

学科专业：

高分子化学与物理

导师：

杨晓慧

中图分类号：

TQ334.1[聚酯弹性体]

学科分类号：

080501[材料学];081702[化学工艺]