一種聚氨酯彈性體制備論文

1、安徽建筑大學畢 業(yè) 設 計 (論 文)專 業(yè) 高分子材料與工程專業(yè) 班 級 10城建高分子2班 學生姓名 張楚陽 學 號 10206910220 課 題 阻燃聚氨酯彈性體的制備及性能研究 指導教師 徐文總老師 2014年6月7日摘要選用聚醚二元醇、聚酯二元醇、聚醚三元醇加聚酯二元醇共混分別與二異氰酸酯進行反應制得預聚體，密封保存一夜，測試預聚體中NCO含量，選用MOKA、丙三醇、乙醇胺、三乙醇胺進行交聯(lián)，為加快反應速率，可加入一定量的催化劑，根據(jù)NCO含量的不同，加入適量填料，制備聚氨酯彈性體。對彈性體進行力學性能測試，氧指數(shù)的測試。根據(jù)測試結(jié)果不斷調(diào)整配方，最終制備滿足一定性能要求的聚氨酯彈

2、性體。關(guān)鍵詞：預聚體 聚氨酯彈性體 填料AbstractOptional polyether diols, polyester diols, polyether triol blend with polyester diol and a diisocyanate are reacted prepolymer was prepared, sealed and stored overnight in the test NCO content of the prepolymer, selection MOKA, glycerol, ethanolamine, triethanolamine cros

3、slinking, to accelerate the reaction rate, a certain amount of catalyst may be added, depending on the NCO content of the added amount of the filler, the preparation of polyurethane elastomers. On the mechanical properties of the elastomer testing, oxygen index test. According to the test results an

4、d constantly adjust the formula, final preparation of polyurethane elastomers to meet certain performance requirements. Keywords: Polyurethane prepolymer filler目錄封面摘要1目錄4第一章 緒言51.1引言51.1.1 聚氨酯的發(fā)展史、現(xiàn)狀及前景展望51.1.2阻燃聚氨酯軟泡的研究概況61.2聚氨酯泡沫塑料81.2.1聚氨酯簡介81.2.2聚氨酯泡沫塑料及分類81.3聚氨酯泡沫塑料的合成原理91.3.1泡沫塑料的基本配方及各組分的作用91

5、.3.2聚氨酯泡沫塑料合成中的基本反應121.4 聚氨酯泡沫的形成過程及影響因素151.5 制造方法161.6聚氨酯泡沫塑料結(jié)構(gòu)與性能的關(guān)系171.6.1基本影響因素171.6.2 形態(tài)結(jié)構(gòu)與性能的關(guān)系191.7對聚氨酯泡沫進行阻燃的方法201.7.1 .添加法201.7.2反應型阻燃劑法211.7.3浸漬法211.7.4.引入阻燃結(jié)構(gòu)211.7.5.防火涂層法211.8 阻燃全水發(fā)泡聚氨酯的研究意義與創(chuàng)新21第二章 實驗部分232.1儀器設備及原材料232.1.1 主要原料232.1.2 主要儀器設備232.2 軟質(zhì)聚氨酯泡沫的制備242.2.1聚氨酯軟泡實驗配方242.2.2 一步法實驗流

6、程242.2.3 實驗步驟252.3性能表征方法252.3.1 表觀芯密度的測定252.3.2 拉伸強度和斷裂伸長率的測定252.3.3 熱釋放速率的測定252.4 相關(guān)計算252.4.1 TDI加入量計算公式：252.4.2 聚氨酯泡沫密度的計算26第三章 實驗結(jié)果與性能分析273.1 異氰酸根指數(shù)對泡沫性能的影響273.1.1 密度273.1.2 拉伸強度283.2水對聚氨酯泡沫性能的影響293.3復配阻燃劑的添加對聚氨酯泡沫性能的影響303.4 復配阻燃劑阻燃效果323.4.1 熱釋放速率323.4.2 總釋放熱量33第四章 結(jié)論35參考文獻36致謝38第一章 緒論1.1聚氨酯彈性體的概

7、述 聚氨酯彈性體又稱聚氨酯橡膠，它屬于特種合成橡膠，是一類在分子主鏈中含有較多氨基甲酸酯基團(-NHCOO-)的彈性聚合物，是典型的多嵌段共聚物材料。聚氨酯彈性體通常以聚合物多元醇、異氰酸酯、擴鏈劑、交聯(lián)劑及少量助劑為原料進行加聚反應而制得。 從分子結(jié)構(gòu)上來看，聚氨酯彈性體(PUE)是一種嵌段聚合物，其分子鏈一般由兩部分組成，在常溫下，一部分處于高彈態(tài)，稱為軟段；另一部分處于玻璃態(tài)或結(jié)晶態(tài)，稱為硬段。一般由聚合物多元醇柔性長鏈構(gòu)成軟段，以異氰酸酯和擴鏈劑構(gòu)成硬段，軟段和硬段交替排列，從而形成重復結(jié)構(gòu)單元。聚氨酯分子主鏈中除含有氨基甲酸酯基團外，還含有醚、酯或及脲基等極性基團。由于大量這些極性基

8、團的存在，聚氨酯分子內(nèi)及分子間可形成氫鍵，軟段和硬段由于熱力學不相容而誘導形成硬段和軟段微區(qū)并產(chǎn)生微觀相分離結(jié)構(gòu)，即使是線性聚氨酯也可以通過氫鍵而形成物理交聯(lián)。這些結(jié)構(gòu)特點使得聚氨酯彈性體具有優(yōu)異的耐磨性和韌性，以“耐磨橡膠”著稱1，并且由于聚氨酯的原料品種很多，可以調(diào)節(jié)原料的品種及配比從而合成出不同性能特點的制品，使得聚氨酯彈性體大量應用于國民經(jīng)濟領域。雖然聚氨酯彈性體的產(chǎn)量在聚氨酯制品中所占的比重不大，但是它的品種之繁多、應用領域之廣泛都是其它材料所不能比擬的。聚氨酯彈性體具有優(yōu)良的綜合性能，其模量介于一般橡膠和塑料之間。它具有以下的特性：較高的強度和彈性，可在較寬的硬度范圍內(nèi)(邵氏 A1

9、0-邵氏 D75)保持較高的彈性；在相同硬度下，比其它彈性體承載能力高；優(yōu)異的耐磨性，其耐磨性是天然橡膠的 2-10 倍；耐疲勞性及抗震動性好，適于高頻撓曲應用；抗沖擊性高；芳香族聚氨酯耐輻射、耐氧性和耐臭氧性能優(yōu)良；耐油脂及耐化學品性優(yōu)良；一般無需增塑劑可達到所需的低硬度，因而無增塑劑遷移帶來的問題；模塑和加工成本低；普通聚氨酯不能在 100以上使用，但采用配方可耐 140高溫。在通常情況下，與金屬材料相比，聚氨酯彈性體制品具有重量輕、耐損耗、音低、加工費用低及耐腐蝕等優(yōu)點；與橡膠相比，聚氨酯彈性體具有耐磨、耐割、耐撕裂、高承載性、可澆注、可灌封、透明或半透明、耐臭氧、硬度范圍等優(yōu)點；與塑料

10、相比，聚氨酯彈性體具有不發(fā)脆、彈性記憶、耐磨等優(yōu)點。聚酯彈性體加工方法多種多樣，新技術(shù)新品種不斷涌現(xiàn)，應用前景將十分廣闊2 。1.2聚氨酯彈性體的加工工藝 在實驗室中，一般采用手工澆注預聚體法合成聚氨酯彈性體，包括一步法、預聚體法和半預聚體法。 一步法是把配方中的二異氰酸酯、多元醇、催化劑及其它助劑一次性加入，高速攪拌后倒入模具制得聚氨酯彈性體制品的方法。雖然一步法制得的產(chǎn)品性能均一性和重復性較差，而且能將大量氣泡引入反應體系，使得制品中存在大量的，但是該法工藝流程簡單、節(jié)省能量、降低成本，因此這種方法主要在發(fā)泡業(yè)中使用，卻很少用于澆注型聚氨酯彈性體的生產(chǎn)3。目前隨著一些新型成型藝如反應注射模

11、制(RIM)技術(shù)的出現(xiàn)，也使一步法獲得了更快速的發(fā)展。 預聚體法制備的聚氨酯彈性體分為兩步進行故又叫為二步法。首先將低聚物元醇和過量的多異氰酸酯反應，生成端基為 NCO 基團的預聚體，澆注時再將聚物與擴鏈劑反應，制備出聚氨酯彈性體的方法。這種方法多用于聚氨酯彈性的生產(chǎn)，其缺點是預聚物對溫度較敏感，澆注時對設備要求高，工藝過程較長。半預聚物法與預聚體法的區(qū)別是將部分聚酯多元醇或聚醚多元醇跟擴鏈劑、化劑等以混合物的形式添加到預聚物中。也就是說，配方中的低聚物多元醇分部分，一部分與過量二異氰酸酯反應合成預聚體，另一部分與擴鏈劑混合，在注時加入。生成的預聚體中游離NCO質(zhì)量分數(shù)較高，一般為0.120.

12、15(12%)，故常把這種預聚體稱作“半預聚體(quasi-prepolymer)”。半預聚體法的特點：預聚體組分粘度低，可以調(diào)節(jié)到與固化劑混合組分的粘度相近；配比也近（即混合質(zhì)量比可為1:1）。這不但提高了混合的均勻性，而且也改善了彈性的某些性能。該方法便于實現(xiàn)工業(yè)化：在上述三種方法中，一般來說，由預聚體法制得的聚氨酯彈性體性能最好，一步法性能最差。這是因為在一步法中，聚合、擴鏈反應同時進行，反應到后期，由于體系粘度急劇增大，分子鏈的活動受到擴散反應控制，反應進行不徹底，得到的聚氨酯彈性體分子量比較小，結(jié)構(gòu)不均勻，影響了聚氨酯彈性體的性能。而在預聚體法過程中，聚氨酯預聚體的反應和聚氨酯預聚體

13、與擴鏈劑的反應是分步進行的，并且都是可控反應，反應進行的比較徹底，制得的聚氨酯彈性體分子量比較大，結(jié)構(gòu)比較均勻，有利于大分子間形成氫鍵，從而提高了聚氨酯彈性體的性能。半預聚體法制得的聚氨酯彈性體性能在預聚體法和一步法之間，反應溫度較低，適合工業(yè)化生產(chǎn)。本論文討論聚氨酯彈性體結(jié)構(gòu)與性能的關(guān)系，均采用預聚體法合成聚氨酯彈性體。 1.3聚氨酯彈性體的結(jié)構(gòu)與性能 聚氨酯彈性體的力學性能直接和聚氨酯彈性體的內(nèi)部結(jié)構(gòu)相關(guān)，其微觀結(jié)構(gòu)和形態(tài)又強烈的受極性基團之間的相互作用影響，例如軟段和硬段的種類、結(jié)構(gòu)和形態(tài)影響著聚氨酯彈性體的力學性能、耐熱性能等。近年來，人們針對這些問題開始研究聚氨酯彈性體的力學性能與其

14、聚集態(tài)結(jié)構(gòu)及微觀結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系。 1.3.1聚氨酯彈性體的微相分離結(jié)構(gòu) 聚氨酯的性能主要受大分子鏈形態(tài)結(jié)構(gòu)的影響。聚氨酯的獨特柔韌性和優(yōu)異的物性可以用兩相形態(tài)學來解釋。聚氨酯彈性體中軟段和硬段的微相分離程度及兩相結(jié)構(gòu)對其性能至關(guān)重要。適度的相分離有利于改善聚合物的性能。 微相分離的分離過程是硬段和軟段在極性上的差異及硬段本身的結(jié)晶性導致它們在熱力學上的不相容(immiscibility)、具有自發(fā)相分離的傾向過程，所以硬段容易聚集在一起形成微區(qū)(domain)，分散在軟段形成的連續(xù)相中。微相分離的過程實際上就是彈性體中硬段從共聚物體系中分離與聚集或結(jié)晶的過程。 聚氨酯微具有相分離現(xiàn)象是由美國學

15、者 Cooper 首先提出來，之后人們在聚氨構(gòu)形態(tài)方面作了大量的研究工作4，對聚氨酯聚集態(tài)結(jié)構(gòu)的研究也取得了的進展，形成了比較完整的微相結(jié)構(gòu)理論5體系：在嵌段聚氨酯體系中，由段和軟段之間熱力學不相容而誘導形成硬段和軟段微區(qū)發(fā)生微相分離。硬段間的鏈段吸引力遠大于軟段之間的鏈段的吸引力，硬段不相溶于軟段相中，而分布其中，形成一種不連續(xù)的微相結(jié)構(gòu)（海島結(jié)構(gòu)），常溫下在軟段中起物理聯(lián)作用和增強作用。在微相分離過程中，硬段之間的相互作用增大將有利于硬從體系中分離出來并聚集或結(jié)晶，促進微相分離。當然塑料相與橡膠相之間存一定的相容性，塑料微區(qū)與橡膠微區(qū)之間的相混合形成過流相。同時人們還提了其它有關(guān)微相分離的

16、模型，如 Seymour6等人提出的硬鏈段與軟鏈段富集區(qū)彼此形成連續(xù)的交聯(lián)網(wǎng)絡。 Paik Sung 和 Schneide7提出了一個更加切合實際情況的微相分離結(jié)構(gòu)模型：氨酯中的微相分離程度是不完善的，并不完全是微相共存，而是包括混合的軟段單元。在微區(qū)中存在鏈段之間的混合，從而給材料的形態(tài)和力學性能都帶來定程度的影響，在軟鏈段相區(qū)中包含著硬鏈段，這能導致軟段玻璃化溫度的明地提高，縮小了材料在低溫環(huán)境的使用范圍。在硬鏈段微區(qū)中包含軟鏈段，能低硬段微區(qū)的玻璃化溫度，從而使材料的耐熱性能下降。 1.3.2聚氨酯彈性體的氫鍵行為 氫鍵存在于含電負性較強的氮原子、氧原子的基團和含氫原子的基團之間，基團的

17、內(nèi)聚能大小有關(guān)，硬段的氨基甲酸酯和脲基的極性較強，氫鍵多存在于硬段之間。據(jù)報道，聚氨酯大分子中的多種基團中的亞胺基大部分能形成氫鍵而中大部分是亞胺基與硬段中的羰基形成的，小部分是與軟段中的醚氧基或酯羰形成的。與分子內(nèi)化學鍵的鍵合力相比，氫鍵力要小的多。但大量氫鍵的存在，極性聚合物中也是影響性能的重要因素之一。氫鍵具有可逆性，在較低溫度時，性鏈段的緊密排列促使氫鍵形成：在較高溫度時，鏈段接受能量而進行熱運動，段及分子間距離增大，氫鍵減弱甚至消失。氫鍵起物理交聯(lián)作用，可使聚氨酯性體具有較高的強度、耐磨性、耐溶劑性及較小的拉伸永久變形。氫鍵越多，子間作用力越強，材料的強度越高。氫鍵含量的多少直接影響

18、到體系的微相分程度8。 1.3.3結(jié)晶性 結(jié)構(gòu)規(guī)整、含極性及剛性基團多的線性聚氨酯，分子間氫鍵多，結(jié)晶性能好，得聚氨酯材料的一些性能有所提高，如強度、耐溶劑性等。聚氨酯材料的硬度、強度和軟化點隨結(jié)晶程度的增加而增加，伸長率和溶解性則相應降低。對于某些應用，如單組分熱塑型聚氨酯膠粘劑，要求結(jié)晶快，以獲得初粘力。某些熱塑型聚氨酯彈性體因結(jié)晶性高而脫模較快。結(jié)晶聚合物經(jīng)常因為折射光的各向異性而變得不透明。若在結(jié)晶線性聚氨酯大分子中引入少量支鏈或側(cè)基，則材料的結(jié)晶性下降。交聯(lián)密度增加到一定程度，軟段失去結(jié)晶性。在材料被拉伸時，拉伸應力使得軟段分子鏈取向并且規(guī)整性提高，聚氨酯彈性體結(jié)晶性提高，材料的強度

19、相應提高。硬段的極性越強，越有利于聚氨酯材料結(jié)晶后的晶格能的提高。對于聚醚型聚氨酯，隨著硬段含量增加，極性基團增多，硬段分子間作用力增大，微相分離程度提高，硬段微區(qū)逐漸形成結(jié)晶，并且結(jié)晶度隨硬段含量增加逐漸提高，材料的強度得到增強。 1.3.4軟段結(jié)構(gòu)對聚氨酯彈性體性能的影響 聚醚和聚酯等低聚物多元醇組成軟段。軟段在聚氨酯中占大部分，不同的低聚物多元醇與二異氰酸酯制備的聚氨酯性能不同。聚氨酯彈性體的柔性(軟)鏈段主要影響材料的彈性性能，并且對其低溫和拉伸性能有顯著的貢獻。所以，軟鏈段 Tg 參數(shù)是極其重要的，其次，結(jié)晶度、熔點和應變誘導結(jié)晶等也是影響其極限力學性能的因素。 極性強的聚酯做軟段制

20、成的聚氨酯彈性體及泡沫力學性能較好。因為，聚酯多元醇制成的聚氨酯含有極性大的酯基，這種聚氨酯材料內(nèi)部不僅硬段間能夠形成氫鍵，而且軟段上的極性基團也能部分的與硬段上的極性基團形成氫鍵，使硬段相能更均勻的分布于軟段相中，起到彈性交聯(lián)點的作用。在室溫下某些聚酯多元醇可形成軟段結(jié)晶，影響聚氨酯的性能。聚酯型聚氨酯材料的強度、耐油性、熱氧老化性比 PPG 聚醚型聚氨酯材料的性能高，但耐水解性能比聚醚型的差。聚四氫呋喃(PTMG)型聚氨酯由于分子鏈結(jié)構(gòu)規(guī)整，易形成結(jié)晶，強度與聚酯型聚氨酯不相上下。一般說來，聚醚型聚氨酯軟段的醚基較易內(nèi)旋轉(zhuǎn)，具有較好的柔順性，有優(yōu)異的低溫性能，并且聚醚多元醇鏈中不存在相對易

21、于水解的酯基，其耐水解性比聚酯型聚氨酯好。聚醚軟段的醚鍵的 碳容易被氧化，形成過氧化物自由基，產(chǎn)生一系列的氧化降解反應。以聚丁二烯分子鏈為軟段的聚氨酯，由于極性弱，軟硬段間相容性差，彈性體強度較差。含有側(cè)鏈的軟段，由于位阻作用，氫鍵弱，結(jié)晶性差，強度比相同軟段主鏈的無側(cè)基聚氨酯差。軟段的分子量對聚氨酯的力學性能有影響。一般說來，假定聚氨酯分子量相同，則聚氨酯材料的強度隨著軟段分子量的增加而降低；若軟段為聚酯鏈，則聚材料的強度隨著聚酯二醇分子量的增加而緩慢降低；若軟段為聚醚鏈，則聚材料的強度隨聚醚二醇分子量的增加而下降，不過伸長率卻上升。這是由于酯型軟段極性較高，分子間作用力較大，可部分抵消由于

22、分子量增大，軟段含增加而導致聚氨酯材料強度降低的影響。而聚醚軟段極性較弱，若分子量增大，相應聚氨酯中硬段的含量減小，導致材料強度下降。朱金華等人9合成了一系含有不同軟段的聚氨酯嵌段共聚物及接枝共聚物，并測試了其動態(tài)力學性能，果表明，聚氨酯共聚物的相容性和大分子的鏈結(jié)構(gòu)有關(guān)，接枝鏈的存在對聚氨嵌段共聚物相容性和阻尼性能有顯著影響。一般軟段分子量對聚氨酯彈性體耐性能和熱老化性能的影響并不顯著。軟段的結(jié)晶性對線型聚氨酯結(jié)晶性有較大貢獻。一般說來，結(jié)晶性對提高聚氨酯的強度是有利的。但有時結(jié)晶會降低材的低溫柔韌性，并且結(jié)晶型聚合物常常不透明。為了避免結(jié)晶，可降低分子的整性，如采用共聚酯或共聚醚多元醇，或

23、混合多元醇、混合擴鏈劑等。 1.3.5硬段對聚氨酯彈性體性能的影響 硬段結(jié)構(gòu)是影響聚氨酯彈性體耐熱性能的主要因素之一。構(gòu)成聚氨酯彈性體段的二異氰酸酯和擴鏈劑的結(jié)構(gòu)不同，對耐熱性能也會產(chǎn)生影響。聚氨酯材料硬段由多異氰酸酯與擴鏈劑應后組成，含有氨基甲酸酯基、芳基、取代脲基強極性基團，通常芳香族異氰酸酯形成的剛性鏈段構(gòu)象不易改變，常溫下伸展棒狀。硬段通常影響聚氨酯的高溫性能，如軟化、熔融溫度。常用的二異氰酸酯為 TDI、MDI、IPDI、PPDI、NDI 等，常用醇為乙二醇、-丁二醇、己二醇等，常用胺為 MOCA、EDA、DETDA 等。選擇硬鏈段類型要是根據(jù)期望的聚合物的力學性能，如最高使用溫度、

24、耐候性、溶解性等，當也要考慮其經(jīng)濟性。不同的二異氰酸酯結(jié)構(gòu)可影響硬段的規(guī)整性，影響氫鍵的成，因而對彈性體的強度有較大的影響。一般來說，含芳環(huán)的異氰酸酯使硬段有更大的剛性，內(nèi)聚能大，一般使彈性體的強度增加。 由二異氰酸酯和二元胺擴鏈劑構(gòu)成的含有脲基的剛性鏈段，由于脲基的內(nèi)聚很大，極易形成塑料微區(qū)，由這種剛性鏈段構(gòu)成的聚氨酯極易發(fā)生微相分離。般來說，構(gòu)成聚氨酯的剛性鏈段的剛性越大，越易發(fā)生微相分離，在聚氨酯中，剛性鏈段的含量越高，越易發(fā)生微相分離。 擴鏈劑關(guān)系到聚氨酯彈性體的硬段結(jié)構(gòu)，對彈性體的性能影響較大。含芳環(huán)二元胺擴鏈的聚氨酯與脂肪族二元醇擴鏈的聚氨酯相比有較高的強度，是因為二元胺擴鏈劑能形

25、成脲鍵，脲鍵的極性比氨酯鍵的強，而且脲鍵硬段與聚醚軟段間溶解度參數(shù)的差異較大，因此聚脲硬段與聚醚軟段有更大的熱力學不相容性，使得聚氨酯脲有更好的微相分離10，因而二元胺擴鏈的聚氨酯比二元醇擴鏈的聚氨酯具有較高的力學強度、模量、粘彈性、耐熱性，并且還具有較好的低溫性能。澆注型聚氨酯彈性體多采用芳族二元胺做擴鏈劑就是因為由此制備的聚氨酯彈性體具有良好的綜合性能。赧廣杰等11研究報道，通過馬來酸酐與多元醇反應形成羧基酯多元醇，然后再與其它單體如 TDI-80、交聯(lián)劑以及擴鏈劑等反應，制備了含羧基的聚氨酯預聚體，將其分散于三乙醇胺的水溶液中，制成水性聚氨酯，并對擴鏈劑的種類和用量對樹脂性能的影響進行了

26、研究，發(fā)現(xiàn)胺基擴鏈劑比羥基擴鏈劑更有利于提高樹脂的力學性能。以雙酚 A 做擴鏈劑，不僅可以提高樹脂的力學性能，還可以提高樹脂的玻璃化溫度，拓寬內(nèi)耗峰的寬度，改善樹脂皮革態(tài)的溫度范圍12。聚氨酯脲所使用的二胺類擴鏈劑的結(jié)構(gòu)直接影響材料中的氫鍵、結(jié)晶、微相結(jié)構(gòu)分離，并很大程度上決定了材料的性能13。隨著硬段含量的增加，聚氨酯材料拉斷強度和硬度逐漸增加，斷裂伸長率下降。這是因為硬段形成的具有一定結(jié)晶度的相和由軟段形成的無定型相之間存在微相分離，硬段的結(jié)晶區(qū)起到有效交聯(lián)點的作用，同時，硬段的結(jié)晶區(qū)對軟段無定型區(qū)還起到一種類似填料增強的作用當含量增加時，硬段所具有的在軟段中產(chǎn)生的增強作用及有效交聯(lián)作用增

27、強，促使材料強度增大。 1.3.6交聯(lián)對聚氨酯彈性體性能的影響 分子內(nèi)適度的交聯(lián)可使聚氨酯材料硬度、軟化溫度和彈性模量增加，斷裂伸長率、永久變形和溶劑中的溶脹性降低。對于聚氨酯彈性體，適當交聯(lián)，可制得力學強度優(yōu)良、硬度高、富有彈性，且有優(yōu)良耐磨、耐油、耐臭氧及耐熱性等性能的材料。但若交聯(lián)過度，可使拉伸強度、伸長率等性能下降。在嵌段聚氨酯彈性體中，化學交聯(lián)作用分為兩大類：(1)利用三官能團的擴鏈劑（如 TMP）形成交聯(lián)結(jié)構(gòu)；(2)利用過量的異氰酸酯，經(jīng)反應生成縮二脲（經(jīng)由脲基）或脲基甲酸酯（經(jīng)由氨基甲酸酯基）交聯(lián)。交聯(lián)對氫鍵化程度有顯著影響，交聯(lián)的形成大大降低了材料的氫鍵化程度，但是與氫鍵引起的

28、物理交聯(lián)相比，化學交聯(lián)具有較好的熱穩(wěn)定性。在用 FTIR、DSC 等手段研究了化學交聯(lián)網(wǎng)絡對聚氨酯脲彈性體的形態(tài)、力學性能及熱性能的影響時，發(fā)現(xiàn)不同交聯(lián)網(wǎng)絡的聚氨酯脲彈性體具有不同形態(tài)，隨著交聯(lián)密度的增加，彈性體的微相混合程度增加，軟段的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度顯著增加，并且彈性體的 300%定伸強度逐漸增加，斷裂伸長率逐漸減小，當化學交聯(lián)網(wǎng)絡較完善時，彈性體的力學性能(拉伸強度和撕裂強度)達到最高。1.4阻燃機理15 高分子材料的燃燒是一個很復雜的過程,現(xiàn)在普遍認為由熱、氧、可燃材料、自由基反應四個要素組成。從本質(zhì)上講,阻燃作用是通過減緩或阻止其中的一個或幾個要素來實現(xiàn),具體包括以下幾方面: 1.4.

29、1提高材料的熱穩(wěn)定性 從材料本身著手,提高材料的熱穩(wěn)定性或耐高溫性是根本的阻燃途徑。但實際中由于這類材料存在成本昂貴、加工困難等問題,批量生產(chǎn)和應用受到限制。 1.4.2捕捉自由基 高分子材料從熱氧化分解到著火燃燒大多為自由基反應歷程,在這些反應中就會產(chǎn)生活潑的自由基,它決定著燃燒的速度。加入能參與自由基反應、阻止熱分解產(chǎn)生鏈自由基的添加劑,使這些反應終止或改變反應歷程。例如鹵系阻燃劑,在燃燒時能產(chǎn)生或,與高聚物熱分解的關(guān)鍵物質(zhì)H·反應生成穩(wěn)定的化合物,使燃燒的連鎖反應受到抑制。 1.4.3形成非可燃性的保護層 在高分子材料表面罩以非可燃性的保護層,隔熱、隔氧,并阻止聚合物分解產(chǎn)生的

30、可燃氣體逸人燃燒氣相。例如磷系阻燃劑在燃燒時形成磷酸,使聚合物脫水,在其表面形成碳化層,從而將熱源與未燃的材料隔開。 1.4.4 吸收熱量 高分子材料在開始燃燒和維持燃燒時都需要熱量.若加人吸熱后可分解的阻燃劑,則可維持聚合物處于較低溫度而減緩或阻止燃燒。典型的例子是無機阻燃劑中帶結(jié)晶水的金屬氧化物,如、。 1.4.5 形成重質(zhì)氣體隔離層 在高分子材料燃燒過程中,有些阻燃劑可釋放出重質(zhì)氣體,覆蓋在聚合物表面,影響熱氧化分解產(chǎn)生的可燃氣體與氧氣的正常交換而窒息火焰。例如與鹵系阻燃劑復配可產(chǎn)生,其密度比空氣或氧氣重。 1.4.6稀釋氧氣和可燃氣體 有些阻燃劑可釋放出大量不燃氣體,這些不燃氣體的存在

31、可沖淡聚合物分解產(chǎn)生的可燃氣體或周圍的氧氣,同時降低聚合物分解產(chǎn)物的溫度.通常,阻燃劑分為磷系、鹵系和無機阻燃劑三大類,磷系與鹵系阻燃劑效率高,但前者要求被阻燃材料結(jié)構(gòu)中含有大量H、O元素才可脫水形成碳化層。而后者目前雖應用很廣也很有效,但由于其燃燒產(chǎn)物毒性大，煙霧濃，從長遠來看，會逐漸被取代。目前在暫時無法找到理想的替代品時，只得盡量減少鹵系阻燃劑的用量。無機阻燃劑具有無毒、無腐蝕、價格低廉等特點。但無機阻燃劑需大劑量才能有效地阻燃聚合物，而二者結(jié)構(gòu)相差甚遠，相容性差，大劑量必然會使材料的其他大幅度下降。1.5常用添加型阻燃劑 典型的添加型阻燃劑包括：鹵化石蠟、含鹵化合物（特別是溴系阻燃劑）

32、、無機金屬氧化物與氫氧化物（如氧化銻、氫氧化鎂、氫氧化鋁等）、碳酸鹽（如碳酸鉀、碳酸鈣、碳酸鎂、水合碳酸鎂等）、含硼化合物（如硼酸、硼砂、硼酸鋅等）、無機含磷化合物（如聚磷酸銨、三聚氰胺磷酸鹽等）、三苯基膦、可膨脹石墨、三聚氰胺及其衍生物、烷基磷酸酯以及苯基磷酸酯等。含鹵化合物阻燃效率高，添加量少，但是由于會釋放有毒、腐蝕性的氣體并且含氟化合物能夠?qū)Τ粞鯇赢a(chǎn)生破壞作用，其使用受到很大限制甚至被禁止。目前阻燃劑主要向無鹵化方向發(fā)展。無機金屬氧化物與氫氧化物通過受熱分解可以產(chǎn)生大量的熱，降低聚合物表面溫度，同時水合物及氫氧化物還能夠分解出水蒸汽，從而稀釋聚合物表面的可燃氣體濃度并進一步降低表面溫度

33、，進而達到阻燃的目的。無機阻燃劑由于具有穩(wěn)定性高、不易揮發(fā)、煙氣毒性低、價格低廉和可利用資源豐富等優(yōu)點，在各類添加型阻燃劑市場中仍然占據(jù)著主要地位，但同時存在填充量大、與聚合物相容性差等缺點，對材料的各方面使用性能影響較大。就當前的消耗量而言，無機阻燃劑可以占到各類阻燃劑使用量總和的一半以上，遠高于其他各類添加型阻燃劑。1.6常用阻燃劑應用進展5 無機氫氧化物阻燃劑：無機氫氧化物阻燃劑在聚合物中添加量很大，嚴重影響材料的加工性能及物理機械性能。為解決與基材的相容性問題，通常需要采用一些技術(shù)手段進行處理： 1.6.1超細化阻燃劑 通過采用無機金屬氫氧化物的超細化或納米級顆粒提高阻燃劑與基體材料的

34、相容性，新近開發(fā)的超細化氫氧化鋁和氫氧化鎂是一種綠色環(huán)保阻燃劑，因其具有的無鹵、無毒、抑煙和價廉特性而備受青睞，有著廣闊的應用前景，市場占有率也在不斷增加。 1.6.2阻燃劑表面處理改性 通過改善阻燃添加劑在有機高分子聚合物中的表面親和力，改善其加工性能，提高復合材料的物理機械性能，同時還能夠減少由于添加劑與基體材料不相容而引發(fā)的其他方面性能的惡化。經(jīng)過研究發(fā)現(xiàn)，聚合物的分子鏈可以通過與長分子鏈的偶聯(lián)劑相互交織作用提高材料的抗沖擊性能，而對無機添加劑使用偶聯(lián)劑表面改性后，材料的抗沖擊性能得到顯著提高。 1.6.3利用阻燃元素的協(xié)同效應，提高阻燃劑阻燃效率，降低阻燃劑用量 Lewin等人研究了一

35、系列金屬化合物的協(xié)效效率，包括錳、鋅、鎂、鋁、鈣、鋇、釩、鈷、鎳、銅、鉬、鋯、鉻等元素的氧化物、醋酸鹽、硼酸鹽以及硫酸鹽等。 1.6.4微膠囊化處理 經(jīng)過研究發(fā)現(xiàn)，采用原位反應方式制備的聚苯乙烯微膠囊化氫氧化鎂能夠明顯提高高抗沖聚苯乙烯材料的流變性能，改善阻燃添加劑在基體材料中的分散性，增強界面的相互作用，從而提高材料的綜合性能。 磷系阻燃劑：磷系阻燃劑也可分為有機磷系阻燃劑和無機磷系阻燃劑兩大類。磷酸酯、亞磷酸酯、含磷多元醇以及膦酸酯等含磷化合物是最為常見的有機磷系阻燃劑。磷酸酯類阻燃劑因其具有阻燃和增塑的雙重功效而擁有最為廣泛的應用，同時還能夠使材料加工時的流變性能得到提高。無機磷系阻燃劑

36、主要有紅磷、三聚氰胺磷酸鹽等磷氮類化合物、磷酸銨以及聚磷酸銨等，其中應用最廣泛的是聚磷酸銨與紅磷。聚磷酸銨是一種含磷含氮的高效阻燃劑，因其具有膨脹效果而更有利于降低基體樹脂的產(chǎn)煙量并提高材料的抗低落性能。紅磷可用于多種高分子聚合物的阻燃，對含氧聚合物的阻燃效果尤佳。但是紅磷易吸濕潮解、易使被阻燃基材染色、與基材樹脂的相容性差以及與氧及水接觸會生成有毒性的PH3氣體等內(nèi)在缺陷一定程度上限制了其在阻燃高分子領域的應用。對紅磷進行微膠囊化處理能夠很好地解決紅磷作為阻燃劑所存在的一些缺點：微膠囊化紅磷的殼層能夠?qū)t磷形成保護從而避免與水及氧氣直接接觸，同時避免由于沖擊生熱而自燃，并且能夠改善與基材樹脂

37、的相容性，提高復合材料的機械性能，進而提高使用性能。微膠囊化紅磷還可以通過殼層的合理選擇來提高其阻燃效率，是一種低煙、低毒、性能穩(wěn)定的高效阻燃劑。 硅系阻燃劑：硅系阻燃劑因其具有的諸多優(yōu)點而得到了越來越多的關(guān)注，如在燃燒時能夠生成具有隔熱阻燃作用的炭層，降低火焰的傳播速度等。有機硅化合物既有有機材料的憎水性，能夠有效防潮，又有無機材料的電絕緣性能好、適用溫度范圍寬、化學性質(zhì)穩(wěn)定和生理惰性等優(yōu)點，使材料易于脫模成型。研究表明，有機硅系阻燃劑能夠有效緩解高分子聚合物的熔體低落，改善力學性能和機械加工性能，提高材料的阻燃及抑煙性能，是制備無鹵阻燃低煙低毒阻燃材料的高效阻燃劑。硅元素還具有一定的阻燃協(xié)

38、效作用，因此硅系阻燃劑還能夠與其他阻燃劑復配使用形成一定的協(xié)同效應，提高材料的使用性能的同時大大提高阻燃效率。目前常用的硅系阻燃劑的阻燃技術(shù)手段主要有通過接枝反應在高分子材料分子中引入硅原子，基體材料中添加硅樹脂粉末，硅橡膠與金屬化合物復配使用以及基體材料中加入高摩爾質(zhì)量硅油以改善材料成炭性等方式。含硅基團具有較高的熱穩(wěn)定性，其在PC與PC-ABS合金中的有著良好的阻燃效果，因此，有機硅阻燃劑應用于PC中的阻燃研究的開展也越來越多。聚合物納米復合阻燃技術(shù)：聚合物納米復合阻燃技術(shù)可以將高分子材料與納米級無機材料有機結(jié)合，是近年來阻燃聚合物材料科學迅速發(fā)展的一個新領域。層狀硅酸鹽納米復合材料在聚合

39、物阻燃方面存在著應用價值的觀點由日本學者Fuiiwara和Sakamoto于1976年首次提出，但是其納米復合材料的熱性能及燃燒性能的系統(tǒng)化研究直到近十幾年來才逐步開展。美國國家標準技術(shù)研究所(NIST)下屬的建筑和火災研究實驗室的Jeffrey等人在1998年10月率先對聚合物粘土納米復合材料的燃燒性能及阻燃機理進行了研究。他們的研究結(jié)果認為這是一種有效的新型阻燃技術(shù)手段。層狀硅酸鹽的作用機理如下：納米復合材料由于熱分解燃燒而形成了炭層與硅酸鹽的多層結(jié)構(gòu)，從而在起到隔熱作用，同時阻止了可燃氣體的逸出；層狀硅酸鹽釋放出的質(zhì)子酸進一步催化了納米復合材料熱解過程中的交聯(lián)、成炭反應。之后的數(shù)年時間里

40、，Jeffrey WGilman、Charles A Wilkie、Takashi Kashiwagi以及胡源等人分別對多種聚合物/納米復合材料進行了阻燃性能方面的研究，實驗結(jié)果表明，對聚合物進行納米復合后材料的平均熱釋放速率（HRR）和最大熱釋放速率（pHRR）都得到了大幅的降低。與傳統(tǒng)阻燃處理方式相比，聚合物納米復合阻燃技術(shù)是一種無鹵清潔高效阻燃體系，可有效減少復合材料在燃燒過程中產(chǎn)生的“一次危害”與“二次危害”，從而在滿足阻燃要求的條件下提高材料的使用性能。自然界中粘土等礦物質(zhì)資源非常豐富，因此使用成本也能夠大大降低。 膨脹型阻燃體系：膨脹型阻燃（IFR）體系在燃燒時能夠通過氮磷協(xié)同作用

41、在材料表面生成均勻致密的膨脹炭層，該炭層能夠起到隔絕熱量及空氣流動，同時達到抑煙效果，并防止材料的熔融滴落，進而起到阻燃的作用。膨脹型阻燃體系具有無毒、無鹵、阻燃效率高等優(yōu)點，符合當代阻燃劑發(fā)展的環(huán)保要求，近年來受到了越來越多的關(guān)注，其阻燃機理的研究不斷深化，新型膨脹阻燃體系的開發(fā)也越來越多。IFR體系通常由以下三個部分組成：（1）酸源，常見的有磷酸、硼酸、硫酸、磷酸銨鹽、聚磷酸銨鹽等可用作脫水劑的酸性物質(zhì)，一般為無機酸，或者是在加熱條件下能夠生成無機酸的無機鹽類。（2）炭源，加熱時作為成炭劑，通常為含碳量高的多元醇化合物，如淀粉、乙二醇、季戊四醇類化合物以及三嗪衍生物等。（3）氣源，用作發(fā)泡

42、劑，加熱時有氣體釋放，常用的為諸如尿素、三聚氰胺、脲醛樹脂等含氮的多碳化合物。膨脹阻燃體系主要通過酸源、炭源和氣源的共同作用來發(fā)揮阻燃效果，其發(fā)揮作用的機理為：燃燒的低溫階段酸源釋放酸性物質(zhì)，對聚合物基體起到一定的脫水作用，提高隨后高溫階段材料的成炭量，溫度繼續(xù)升高時無機酸與多元醇酯化反應進一步增加成炭量，聚合物的表面形成致密炭層，該炭層能夠有效地隔絕空氣以及熱量的流動，同時阻滯由聚合物熱解生成的可燃小分子氣體的擴散，防止材料的熔融滴落，此外，氣源釋放的不可燃氣體能夠捕獲自由基，并進一步稀釋了材料周圍的可燃氣體以及氧氣的濃度，降低材料持續(xù)燃燒的可能性。1.7聚氨酯彈性體研究發(fā)展概況 1.7.1

43、國外聚氨醋彈性體的研究發(fā)展概況早在1849年德國化學家伍爾茲就制得了脂肪族異氰酸酯。1850年德國化學家霍夫曼合成了苯基異氰酸酯。但是，直到1937年后德國法本公司(l.G.Farben，Bayer公司的前身)的奧托·拜爾(Otto Bayer)博士才首先將異氰酸酯用于聚氨酯合成。他用六甲基二異氰酸酯(HDI和1，4一丁二醇反應制得了被命名為Iamid一U的聚氨酯纖維。并用甲苯二異氰酸酯和各種多元醇反應得到了聚氨酯彈性體。1942年聚己二酸多元醇酯和二異氰酸酯合成的，具有氨基甲酸酯交聯(lián)結(jié)構(gòu)，據(jù)稱，同年英國ICI公司采用聚酯和MDI制得了被命名為瓦爾卡普輪一A(Vul一caprene-

44、A)的混煉型聚氨酯橡膠。聚氨酯的工業(yè)化也是從德國首先開始的。1941年一1942年Bayer公司開始正式生產(chǎn)，并建立了能力為月產(chǎn)10t的裝置，生產(chǎn)硬泡、涂料和粘合劑等聚氨酯產(chǎn)品。1947年開發(fā)了首臺生產(chǎn)聚氨酯泡沫塑料的機器，1950年后開始生產(chǎn)混煉型聚氨酯(MPC)和澆注型聚氨醋(CPU)，商品牌號為Vulkollan?？梢哉f德國為世界聚氨酯的發(fā)展奠定了化學和工業(yè)的基礎。 美國在20世紀40年代初期就開始異氰酸酯和聚氨酯合成研究，并取得了進展，但應用開發(fā)沒有引起重視。直到第二次世界大戰(zhàn)結(jié)束時，美國對德國的技術(shù)和情報進行考察后，這一新領域才引起美國科學家和企業(yè)家的極大興趣，從此加快了開發(fā)步伐，并

45、不斷取得豐碩成果。1952年固特異(Gooodyear)、納赫(Lackhead)和杜邦(Du Pont)三家公司合作實現(xiàn)了TDI的商品化，為聚氨酯的開發(fā)創(chuàng)造了條件。1953年實現(xiàn)了軟質(zhì)聚氨酯制泡沫塑料(簡稱聚氨酯軟泡)生產(chǎn)，次年便開始用一步法生產(chǎn)軟泡，以取代床墊和座墊中的乳膠泡沫。隨后，Goodyear公司研制成功一種異氰酸酯硫化的聚氨酯混煉膠Chemiqun一sL。1954年和1959年DuPont公司相繼推出了四氫吠喃聚醚型混煉膠Adiprene一B和澆注膠Adiprene一L，并逐漸用CPU替代硬質(zhì)橡膠。在此期間，通用(General)輪胎與橡膠公司開發(fā)出另一種混煉膠Genthane一

46、s。1959年四氫吠喃聚醚和MDI進人市場。隨后，MDI混煉膠、澆注膠和熱塑膠實現(xiàn)了商品化，1960年古德里奇(Goodrich)首先實現(xiàn)了熱塑性聚氨酯TPU)的工業(yè)生產(chǎn)，其商品牌號為Ethane。1961年Mobay公司實現(xiàn)了半熱塑性聚氨酯的商品化，其牌號為Texin。上世紀60年代初該公司還首先開發(fā)出MDI型預聚體及其澆注膠，其商品牌號為Multrathane-F。隨著MDI和CFC的問世，用模塑發(fā)泡生產(chǎn)整皮泡沫制品的技術(shù)開發(fā)成功，加快了聚氨酯微孔彈性體的開發(fā)和應用?？傊?，到了20世紀60年代，美國從原料生產(chǎn)到聚氨酯及其制品的開發(fā)與加工逐漸形成了一個完整的工業(yè)體系，并在世界聚氨酯工業(yè)中取得

47、了領先地位。日本聚氨酯工業(yè)主要是通過技術(shù)引進和與外國公司合資開發(fā)展起來的。20 世紀60 年代初開始生產(chǎn)聚氨酯并逐漸形成了自己的特色。其一，聚氨酯彈性體在聚氨酯中的比重比歐美各國高得多;其二，在彈性體中低模量聚氨酯如涂膜防水材、鋪地材、微孔彈性體等)占的比重很大。1990年日本聚氨酷消費量達到62.5萬t之后，年消費量不僅沒有增長，反而下降。19%年降至40.62萬t，但原料過剩，出口增加。世界聚氨酯彈性體工業(yè)在經(jīng)過了幾個不同時期的發(fā)展后，到20世紀末，己進人“穩(wěn)定發(fā)展”和“高新技術(shù)開發(fā)”的時期，它的技術(shù)水平、工藝技術(shù)、設備、自動控制、以及產(chǎn)品的性能，都已達到了一個相當?shù)乃?。也就是國外有關(guān)人

48、士所說的聚氨酯彈性體的發(fā)展，己達到了它的“頂峰”時期，出現(xiàn)了一段相對較長穩(wěn)定的時期。盡管如此，但也可能隨著某些“高新技術(shù)”開發(fā)成果的應用，會打破這種格局，可能出現(xiàn)“躍進”式的發(fā)展。正如國外有關(guān)人士認為，隨著聚氨酯輪胎的“正式登場”應用，將使得聚氨酯彈性體的“現(xiàn)有產(chǎn)量”提高幾倍以上，這就是世界聚氨酯彈性體的一種趨勢。據(jù)最新報道，艾美萊泰公司研制出一種膠料，實驗數(shù)據(jù)顯示，用這種膠料生產(chǎn)的聚氨酯輪胎的安全性能和使用性能達到和超過了橡膠輪胎。通過進一步的研究，胎面的耐磨性、輪胎的磨損均勻性以及輪胎滾動阻力指標還可以進一步改善，固特異公司和艾美萊泰公司準備聯(lián)合開發(fā)聚氨酯輪胎，據(jù)固特異公司宜稱真正實現(xiàn)聚氨

49、酯輪胎的商業(yè)化生產(chǎn)還需幾年的時間。但通過幾年的開發(fā)研究，聚氨酯輪胎的前景無異是美好的。1.7.2國內(nèi)聚氨酯彈性體的研究現(xiàn)狀 我國自20世紀05年代末就開始了聚氨酯彈性體的研究工作，60年代以聚酯多元醇為基礎的混煉型聚氨酯彈性體中試成功，初步研制了基于聚醚多元醇及聚酯多元醇的澆注型聚氨酯彈性體，70年代混煉型聚氨酯彈性體投人生產(chǎn)，澆注型聚氨酯則處于中試規(guī)模，先后研制成功聚酯型和聚醚型熱塑性聚氨酯彈性體，聚酯型聚氨醋彈性體開始小規(guī)模生產(chǎn)。那時的產(chǎn)品主要用于國防工業(yè)及尖端科研領域，如作為導彈和人造衛(wèi)星的配套材料等。從20世紀80年代起，中國的聚氨酯工業(yè)進人篷勃發(fā)展時期，聚氨酯制品品種、生產(chǎn)能力及產(chǎn)量

50、成倍增加，生產(chǎn)技術(shù)水平顯著提高，應用部門日趨擴大，從國防航天部門到冶金、石油、汽車、選礦、水利、紡織、印刷、醫(yī)療、體育、糧食加工、建筑等眾多工業(yè)部門?？萍缄犖椴粩鄶U大，生產(chǎn)設備和測試儀器也日趨完善。從上世紀90年代至本世紀初，聚氨酯彈性體的適用范圍進一步擴大，產(chǎn)品品種及產(chǎn)量穩(wěn)步增長，原材料、新技術(shù)、先進設備正在協(xié)調(diào)配套生產(chǎn)，已成為21世紀初的一個朝陽產(chǎn)業(yè)。隨著聚氨酯工業(yè)整體水平的提高，聚氨酯彈性體的生產(chǎn)技術(shù)也日趨成熟，新品種、新產(chǎn)品、新工藝不斷涌現(xiàn)出來，其應用范圍進一步擴大。1.7.3 今后我國的研發(fā)方向和重點 盡管我國在聚氨酯彈性體方面取得了巨大的進步，但我國的情況與世界相比還有很大的差距，

51、不論在產(chǎn)量上還是在技術(shù)水平上，與國外都存在較大的差距。許多國外早就有的，國內(nèi)到目前還沒有，國外正在研究開發(fā)的，國內(nèi)還沒有著手開發(fā)。同時，國內(nèi)經(jīng)濟的發(fā)展，又給聚氨酯彈性體提供了更多的應用市場，國內(nèi)的潛在市場相當大，關(guān)鍵就在于投資開發(fā)。根據(jù)我國經(jīng)濟的現(xiàn)狀，國家不投資，行業(yè)又沒有形成有實力的經(jīng)濟實體集團，開發(fā)力量比較薄弱，只能從市場的實際需要入手，開展多層次的應用開發(fā)，并且，絕大多數(shù)可參照國外新技術(shù)進行應用開發(fā)。無溶劑噴涂型聚氨酯彈性體、高性能的特種多異氰酸酯型聚氨酯彈性體、強化功能的改性聚氨酯彈性體、聚氨酯輪胎、環(huán)化只聚多異氰酸酯類聚氨酯彈性體等幾個方面是我國重點研究和開展的方向。 第二章 實驗2

52、.1實驗原料與儀器2.1.1主要原料 表2.1.1原料表 原料名稱 生產(chǎn)廠家 聚醚三元醇 可利亞多元醇南京有限公司 聚醚二元醇 聚酯二元醇（1975） 甲苯二異氰酸酯 煙臺萬華聚氨酯有限公司 MOCA 丙三醇 乙醇胺 三乙醇胺 三乙烯二胺 美國空氣化工產(chǎn)品公司 二月桂酸二丁基錫 UL-32 DMMP 揚州晨化新材料股份有限公司 TCEP 納米級碳酸鈣 甲苯 二正丁胺 鹽酸 自配 溴酚藍 自配 無水碳酸鈉 去離子水 實驗室 硅脂 2.1.2主要儀器 表2.1.2儀器表 儀器名稱 牌號/規(guī)格 生產(chǎn)廠家智能鼓風恒溫干燥箱 DGT 南京萊步科技實業(yè)有限公司電子分析天平 FA224 上海奧陽衡器有限公司

53、循環(huán)水式多用真空泵 SH21 北京市賽多利斯儀器系統(tǒng)有限公司聚合釜玻璃棒集熱式恒溫加熱磁力攪拌器 JR320 河南省予華儀器有限公司精密增力電動攪拌器 JJ1 金壇市白塔新寶儀器廠 2.2聚氨酯彈性體的制備2.2.1預聚體的制備將多元醇放入帶有溫度計、攪拌裝置、抽真空裝置的開口反應釜中，在110下真空脫水2h，然后降溫至70，向釜中加入計量好的TDI，75左右反應2-3h，制得預聚體，然后升溫至80真空脫泡2030min,實驗結(jié)束，將制得的預聚體密封保存，24小時后標定-NCO的含量。2.2.2 NCO含量的測定2.2.2.1異氰酸酯基含量的定義聚合多元醇與過量的二異氰酸酯反應生成的聚氨酯預聚體或中間產(chǎn)物中所含的異氰酸酯基。2.2.2.2 方法原理聚氨酯預聚體或中間產(chǎn)物中的異氰酸酯基與過量的