HTPB/液化改性MDI型聚氨酯弹性体的合成、结构与性能的研究

摘要

该文用端羟基聚丁二烯(HTPB)为原料,液化改性4,4'-二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)为交联剂,丁二醇(BD)或乙二醇(ED)为扩链剂制备了聚丁二烯型聚氨酯弹性体(HTPB-PU).较详细的研究了扩链剂的种类及用量、丁羟胶分子量、填料与HTPB-PU弹性体物理机械性能的关系.该文还用傅立叶变换红外(FTIR)、扫描电子显微镜(SEM)、差示扫描量热(DSC)、热重量分析(TG)等现代化的测试手段,对HTPB-PU弹性体内部结构形态与性能进行了表征.研究表明硬段含量对共聚物的物理机械性能影响较大,随硬段含量的增加,弹性体的拉伸强度和硬度均升高,但断裂伸长率却随之下降.同时,讨论了共聚物的耐水解性能与填料种类和加入量的关系,共聚物的耐水解性能随扩链剂的加入量的增多而增强;相同加入量时,纳米CaCO<,3>填料型HTPB-PU弹性体的力学性能优于用普通CaCO<,3>填料型聚氨酯,研究发现,随加入量的增加,力学与耐水解性能均得到一定的改善.热分析结果表明HTPB-PU中引入BD作扩链剂引入以ED为扩链剂所得弹性体的热稳定性要强,其热分解温度和玻璃化温度(Tg)相对较高.根据NCO在红外谱图上2270cm<'-1>处吸收峰的变化,用红外跟踪HTPB与液化MDI反应的进行,以研究其反应的动力学.研究发现,氨基甲酸酯的形成速率遵循二级反应动力学.

目录

文摘

英文文摘

第一章前言

1.1共聚合

1.2聚氨酯弹性体

1.2.1聚氨酯弹性体的研究现状

1.2.2聚氨酯弹性体的合成

1.2.3聚氨酯的结构特征

1.3液体橡胶的合成及应用研究

1.3.1国内外研究现状

1.3.2液体橡胶的合成研究进展

1.4液体橡胶在聚氨酯中的应用

1.4.1化学原理与性能研究

1.4.2液体橡胶聚氨酯的用途

1.5端羟基聚丁二烯型聚氨酯

1.5.1 HTPB的微观结构

1.5.2 HTPB-PU弹性体

1.6研究的内容、目的和意义

第二章实验部分

2.1主要实验仪器

2.2原料与试剂

2.3弹性体的合成与性能测试

2.3.1丁羟胶羟值的测定

2.3.2液化MDI的配制与其游离异氰酸酯含量的测定

2.3.3弹性体的合成

2.3.4分析测试方法

第三章液化改性MDI与丁羟胶合成聚氨酯弹性体的研究

3.1外光谱分析

3.2DSC分析

3.3 HTPB-PU弹性体的拉伸强度与硬度

3.4 HTPB-PU弹性体水解性能的研究

3.5扫描电镜分析

第四章不同硬段结构的液化改性MDI型HTPB-PU弹性体的合成与研究

4.1红外光谱分析

4.2热分析

4.2.1 DSC分析

4.2.2 TG分析

4.3 HTPB-PU弹性体的拉伸强度与硬度

4.4扫描电镜分析

4.5端羟基聚丁二烯分子量对力学性能的影响

4.5.1红外光谱分析

4.5.2 HTPB分子量对弹性体性能的影响

第五章无机CaCO3填充型丁羟胶聚氨酯弹性体的研究

5.1红外光谱分析

5.2热分析

5.2.1 DSC分析

5.2.2 TG分析

5.3无机CaCO3填充型HTPB-PU弹性体的拉伸强度与硬度

5.4水解性能的研究

5.5扫描电镜分析

第六章HTPB型聚氨酯弹性体反应动力学研究

第七章总结与展望

7.1结论

7.2展望

参考文献

攻读硕士期间已公开发表的论文

致谢