蓖麻油聚氨酯/聚苯乙烯互穿聚合物网络的研究

摘要

本文研究了蓖麻油型聚氨酯/苯乙烯互穿网络聚合物(COPU/PSIPNs)反应动力学、预聚合工艺和蓖麻油改性，在此基础上，制备了一系列COPU/PSIPNs材料和其与交联聚合物微粒(CPMB)的复合材料。 反应动力学研究发现，随着苯乙烯组分含量的增加，异氰酸酯和羟基反应速率常数下降；其反应活化能相对于PU反应活化能大得多。互穿聚合反应初期，有机锡对苯乙烯的自由基聚合反应速率影响很小，随着聚合反应的进行，有机锡加速了聚氨酯组分反应热的释放，从而加快苯乙烯聚合反应速率。 聚合组分研究说明，当COPU/PS等于70/30、NCO/OH摩尔比为1.3时，COPU/PSIPNs材料的力学性能最佳，拉伸强度达到15.1MPa，断裂伸长率为143.2％。TGA分析表明，随苯乙烯及交联剂的含量增加，材料的热稳定性能提高。摩擦磨损试验得出当NCO/OH比从1.1到1.3，摩擦系数上升了153.6％。 比较各种单体接枝蓖麻油的结果发现，用VAC接枝的蓖麻油改性的PU/PSIPNs材料的拉伸强度可提高到23.3MPa。FTIR验证了接枝的效果。 DMA测试表明，COPU/PSIPNs只出现一个低温阻尼峰，随着PU组分的增加，阻尼峰向低温方向移动，并且损耗因子增大。在COPU/PSIPNs中加入CPMB可在不同的温度区域出现新的阻尼峰。TGA分析得出CPMB能提高COPU/PSIPNs的热稳定性能。SEM拉伸断面形貌显示，100nm左右的CPMB被均匀的包埋在基体树脂中，其是提高COPU/PSIPNs材料的强度和阻尼性能的原因。

目录

文摘

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第一章绪论

第二章蓖麻油型聚氨酯/聚苯乙烯互穿聚合物网络研究

第三章改性蓖麻油聚氨酯/聚苯乙烯互穿聚合物网络研究

第四章交联聚合物微粒复合COPU/PS IPNs的研究

第五章聚氨酯/聚苯乙烯IPNs合成反应动力学

第六章 结论及创新点

致谢

攻读硕士研究生期间发表的学术论文