聚碳酸亚丙酯(PPC)和聚氨酯弹性体(TPU)共混改性

摘要

在二氧化碳（CO2）与环氧丙烷（PO）合成聚碳酸亚丙酯 PPC的反应中，CO2含量占31％～50%，因此可以消耗大量的二氧化碳。而CO2的充分利用可以很大程度上降低对石油的消耗，并降低了二氧化碳向空气环境中的排放量，实现了绿色低碳环保，在一定程度上对缓解地球的“温室效应”有积极的作用。但是由于PPC为非晶结构，分子链柔性大且分子间作用力较小，使得其玻璃化转变温度Tg(＜35℃)远低于芳香族聚碳酸酯，而且力学性能不佳，热稳定性较差，催化效率低，聚合时间长，成本高等缺点严重制约了聚碳酸亚丙酯各工业领域的规模应用。　　本实验通过熔融共混的方式制备了聚碳酸亚丙酯（PPC）和PPC型聚氨酯弹性体、聚醚型聚氨酯弹性体以及聚酯型聚氨酯共混物，并通过红外光谱分析（FT-IR）、微机控制电子万能试验机、悬臂梁冲击试验机、差示量热扫描分析仪（DSC）、热重分析仪（TG）、扫描电子显微镜（SEM）、熔体质量流动速率仪等手段对共混物的微观形态、相容性、热稳定性、力学性能等进行了研究。具体结果如下：　　1.红外光谱分析结果发现：加入TPU-PPC后，1742cm-1处的羰基振动吸收峰有所减小，可能是TPU-PPC加入后，“解拉链式”降解被抑制。PPC/TPU-PPG共混物在1532cm-1（N-H的伸缩振动特征吸收峰）和3356cm-1（N-H的变形振动特征吸收峰）这两个峰发生变化，表明二者之间可能形成了氢键。在PPC/TPU-PBA共混物中由于PPC的存在N-H的吸收峰转移向了更低的波数，且共混物中C=O峰变得更宽了，这表明TPU-PBA的N-H基团和PPC的羰基之间可能有一定的分子间氢键相互作用。　　2.随着共混体系中TPU-PPC、TPU-PPG和TPU-PBA含量的增加，共混物的相互作用力增强，其拉伸强度和断裂伸长率相应增加，缺口冲击强度也相应升高。　　3.由DSC测试和扫描电镜照片可以看出，PPC与 TPU-PPC、TPU-PPG和TPU-PBA共混物的相容性良好。　　4.热重分析显示，TPU-PPC对PPC的热性能有一定程度的提高；聚醚型聚氨酯弹性体对PPC热性能的改善不明显；TPU-PBA的掺入可以显著提高纯PPC聚合物的热稳定性，拓宽了PPC/TPU-PBA共混物的加工及使用温度范围。　　5.熔体流动速率（MFR）和转矩流变性能测试结果表明，TPU-PPC、TPU-PPG和TPU-PBA的加入，稍稍降低了PPC聚合物的加工流动性。

目录

第一章绪论

1.1引言

1.2聚合物共混改性方法

1.3聚碳酸亚丙酯

1.4聚氨酯弹性体

1.5本课题的研究意义和内容

第二章实验部分

2.1实验原料试剂及仪器设备

2.2原料的处理

2.3实验方案

2.4样品的测试与表征

2.5本章小结

第三章 聚碳酸亚丙酯（PPC）和 PPC型聚氨酯弹性体（TPU-PPC）共混体系的研究

3.1引言

3.2结果与讨论

3.3 本章小结

第四章 聚碳酸亚丙酯（PPC）和聚醚型聚氨酯弹性体（TPU-PPG）共混体系的研究

4.1引言

4.2结果与讨论

4.3 本章小结

第五章 聚碳酸亚丙酯（PPC）和聚酯型聚氨酯弹性体（TPU-PBA）共混体系的研究

5.1引言

5.2结果与讨论

5.3 本章小结

结论

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文

声明

致谢