硬段結(jié)構(gòu)對聚氨酯彈性體相容性及阻尼性能的影響

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1、第18卷第4期高分子材料科學(xué)與工程Vol.18,No.42002年7月POLYMERMATERIALSSCIENCEANDENGINEERINGJul.2002X硬段結(jié)構(gòu)對聚氨酯彈性體相容性及阻尼性能的影響1,222文慶珍,朱金華,姚樹人(1四川大學(xué)高分子材料研究所,四川成都610065;2海軍工程大學(xué),湖北武漢430033)摘要:合成了一系列含有不同硬段的聚氨酯高聚物,并進行了其動態(tài)力學(xué)性能和熱分析(DSC)測試,結(jié){果表明在PPO(Mn=2000)2MDI2BDO體系中,硬段含量不影響Tg。隨著硬段合量的增加,tanD峰值降低并呈線性

2、關(guān)系。硬段分布對該聚氨酯體系的相容性及阻尼性能有較大影響。關(guān)鍵詞:聚氨酯彈性體;硬段;相容性;阻尼性能中圖分類號:TQ334文獻標識碼:A文章編號:100027555(2002)0420117204聚氨酯是一類使用較多,應(yīng)用最早的嵌段1.1.1聚氨酯預(yù)聚物的合成:在裝有攪拌器、[1～3]共聚物。在聚氨酯彈性體中存在著軟段相干燥氮氣導(dǎo)入管和CaCl2干燥管的500mL三區(qū)和硬段相區(qū),軟段為聚氨酯提供了低溫性能頸瓶中,加入熔化的定量的MDI(煙臺產(chǎn),精制[4]和高彈性,硬段結(jié)構(gòu)可通過選擇二異氰酸酯品)液體,在60℃及通氮氣(除水分)的條件下和

3、擴鏈劑加以改變。對稱的二異氰酸酯結(jié)構(gòu)易攪拌10min,然后以每分鐘60～80滴的速度{發(fā)生硬段的結(jié)晶,有利于聚氨酯的相分離,如滴加計量的聚氧化丙烯(PPO,Mn=2000,煙臺2,42TDI2BDO和2,62TDI2BDO聚氨酯的A松產(chǎn),工業(yè)品),滴加完后,將反應(yīng)溫度維持在75弛出現(xiàn)在同一溫度并具有相似的活化能,但是℃左右反應(yīng)3h,然后取樣測定-NCO端基含由于2,62TDI對稱性好,可以結(jié)晶,它的A松量(二正丁胺法),達到或基本達到理論含量后[5]弛峰就比2,42TDI2BDO的寬。二異氰酸酯的停止反應(yīng),即得到MDI2PPO聚氨酯預(yù)聚物

4、。含量對聚氨酯的形態(tài)結(jié)構(gòu)和動態(tài)力學(xué)性能有較以2,42TDI代替MDI,以同樣的方法合成大影響,其影響程度與二異氰酸酯的結(jié)構(gòu)有得到TDI2PPO聚氨酯預(yù)聚物。[6,7]關(guān)。但目前還未見硬段結(jié)構(gòu)對以聚氧化丙烯1.1.2聚氨酯彈性體的合成:在聚氨酯預(yù)聚物(PPO)和PEO為軟段的聚氨酯體系的相容性中,加入計量的1,42丁二醇(上海產(chǎn),化學(xué)純)和阻尼性能的影響的系統(tǒng)報道。或三甲醇丙烷(上海產(chǎn),化學(xué)純)擴鏈,-NCO本文主要討論硬段濃度、硬段分布、固化溫與-OH的摩爾比為1∶1,混合均勻后加熱固度對聚氨酯相容性及阻尼性能的影響。發(fā)現(xiàn)硬化。固化條件:

5、80℃加熱10h,120℃加熱12段起了填充劑的作用,硬段分布影響聚氨酯的h。相容性及阻尼性能,因此可以通過聚氨酯的分1.2性能測試子鏈硬段設(shè)計,控制相區(qū)相容性來改善材料的動態(tài)力學(xué)性能測試在日本產(chǎn)DDV2?2EA阻尼性能。固化溫度對聚氨酯的相容性和阻尼動態(tài)粘彈譜儀上進行,測試頻率為30Hz,升溫性能的影響很大,固化溫度與形態(tài)結(jié)構(gòu)和阻尼速率為3℃?min。性能之間的關(guān)系,對于在實際應(yīng)用中取得最佳1.3熱譜分析——DSC阻尼效果具有一定的指導(dǎo)作用。DSC分析在島津公司生產(chǎn)的DT230型熱分析儀上進行,測試溫度范圍為20℃～2501實驗部分℃,

6、升溫速度為20℃?min。1.1試樣的合成X收稿日期:2001206219;修訂日期:2001210229作者簡介:文慶珍(1964-),女,博士生.聯(lián)系人:姚樹人.118高分子材料科學(xué)與工程2002年2結(jié)果與討論性能見Tab.1,從Tab.1可看出所得的聚氨酯2.1硬段濃度對PPO-MDI-BDO體系阻尼性的Tg與硬段的含量無關(guān)。但tanD峰值卻隨著能的影響硬段濃度的增加而減少,并呈線性關(guān)系:{將PPO(Mn=22000)、MDI、BDO以不同tanD=a[u]+b的摩爾比投料,用兩步法制得的聚氨酯的阻尼式中:[u]——硬段質(zhì)量百分數(shù)。

7、Tab.1Theeffectofcontentsofhardsegments(Wh)ondampingpropertyofpolyurethanes(PPO-MDI-BDO)PPO∶MDI∶BDO(mol∶mol)wh(mass%)Tg(℃)tanDmaxTemp.range(tanD>0.3)1∶5∶445-260.461-37.8～-10.81∶4∶338.8-260.615-43.6～-1.71∶3.3∶2.334-260.716-40.5～+4.21∶2.6∶1.628-230.868-40.7～+4.21∶2∶122.7-201

8、.191-34.7～+7.1因為MDI和BDO形成的硬段可以緊密堆2.2硬段濃度對PPO-TDI-BDO體系的阻尼積,而且軟段分子量較大,相分離嚴重,相間相性能的影響互作用很小,當硬段含量增加