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《含异氰脲酸酯基团浇注型聚氨酯弹性体的合成及其耐热性能的研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。
1、弹性体,20071025,17(5):20~23研究开发CHINAELASTOMERICS含异氰脲酸酯基团浇注型聚氨酯弹性体*的合成及其耐热性能的研究甄建军,翟文(中国兵器工业集团第五三研究所,山东济南250031)摘要:在催化剂作用下,合成了TDI-100型异氰脲酸酯,并与己二酸乙二醇丙二醇酯(PEPA)合成了浇注型聚氨酯弹性体,通过不同温度下的热失重分析(TGA)和弹性体的力学性能高温保持率对比分析表明,在TDI型聚氨酯弹性体中引入异氰脲酸酯基团,可明显提高弹性体的耐热性能。关键词:异氰脲酸酯;力学性能;
2、耐热性能中图分类号:TQ334.1文献标识码:A文章编号:10053174(2007)05002004聚氨酯弹性体具有独特的综合性能:高强度、可以显著地提高聚氨酯弹性体的耐热性能。其中高伸长率、硬度范围宽、耐油性能优异、耐低温、耐以引入异氰脲酸酯最好。异氰脲酸酯具有优良的臭氧老化、耐撕裂、抗刺穿、与金属粘结性能好、减耐热性能、尺寸稳定性、水解稳定性和刚度,脂肪震能力强,耐磨性能尤其突出,俗称耐磨橡族或芳香族多异氰酸酯在适当的条件下可自聚形[1]胶!。其作为一种高性能的材料,在国民经济的成三聚体,得到的是
3、含有异氰脲酸酯环的衍生物,各个领域得到了广泛的应用。但聚氨酯弹性体的异氰脲酸酯三聚体具有六元环结构,且环上无活缺点是耐热性能较差,特别是在温度比较高的环泼的氢,其初始热分解温度在270∀以上,同时,境下,其力学性能保持率较低,通常聚氨酯弹性体还具有三元异氰酸酯的分子特征,使聚氨酯分子长期使用的温度不高于80∀,短期的使用温度不交联密度增大,弹性体的耐热性更好,其制品可以高于120∀,影响了其应用的进一步推广。这主在150∀下长期使用。要是由于聚氨酯弹性体软化温度和热分解温度都笔者以2,4-TDI为基体,合成了TDI型的比
4、较低,聚氨酯弹性体中存在着异氰酸酯基与醇异氰脲酸酯结构,并以聚酯多元醇为软链段,低分反应生成氨基甲酸酯基,与胺基反应生成脲基,同子二胺为扩链剂,制备了含有异氰脲酸酯结构的时还有部分脲基甲酸酯基、缩二脲,其中氨基甲酸聚氨酯弹性体,并对其耐热性能与TDI聚酯型聚酯基的分解温度是241∀,脲基的分解温度是氨酯弹性体进行了对比分析。260∀,脲基甲酸酯基的分解温度是146∀,缩二脲的分解温度是144∀[2]。作为聚氨酯弹性体特1实验部分征基团的这四种基团热分解温度都比较低,造成1.1主要原料了聚氨酯弹性体的耐热性能较差。甲苯
5、二异氰酸酯(TDI):Mn=174,工业品,在聚氨酯弹性体的分子主链上引入内聚能较日本三井武田株式会社;聚己二酸乙二醇丙二醇大、热分解温度高、热稳定性好的有机杂环基团如酯(PEPA):Mn=2000,工业品,烟台万华股份[3~7]异氰脲酸酯环、唑烷酮环、聚酰亚胺环等,有限公司;3,3#-二氯-4,4#-二胺基二苯基甲烷(MOCA):工业品,日本和歌山精化工业株式收稿日期:2007-05-23会社;2,4,6-三[(二甲氨基)甲基]苯酚:DMP-作者简介:甄建军(1974-),山东禹城人,硕士研究生,主要研究方向为聚氨酯的
6、开发与应用。30,工业二级,上海三爱思试剂有限公司;苯甲酰*基金项目:国防装备预研项目氯:分析纯,中国亭新化工试剂厂。第5期甄建军,等.含异氰脲酸酯基团浇注型聚氨酯弹性体的合成及其耐热性能的研究211.2主要设备与仪器所制试样中异氰脲酸酯理论含量为6%(质真空硫化机:台湾东毓油压股份有限公司;量分数)。101-1A型电热鼓风干燥箱:天津市泰斯特仪器1.4性能测试有限公司;硬度计:邵氏LX-A型,浙江省湖州应力应变性能(拉伸强度和伸长率)按GB/T市双材标准计量器具厂;万能实验机:Instron-528%1
7、998标准进行测试:撕裂强度按GB/T1185型,英国Instron公司;热重分析仪(TGA):529%1999标准进行测定;邵氏硬度按GB/TSTA449C型,德国Netnsch公司;傅立叶红外分531%1999标准进行测定;用德国Netnsch公司析仪:Magna750型,Nicolet公司。的STA449C型同步热分析仪进行热失重分析1.3树脂原液的合成与试样制备(TGA),升温速度为10∀/min,N2气氛。1.3.1TDI型异氰脲酸酯的合成2结果与讨论异氰酸酯的自聚反应是非常剧烈的放热反应,须在水浴中进行
8、。在水浴皿中加入适量的水,2.1红外分析并使水温保持在40~45∀之间,向三口烧瓶中加将含有异氰脲酸酯基团的预聚物按要求制作入计量好的TDI,待温度升至40~45∀之间时,红外分析试样,利用Nicolet公司的Magna750型按TDI质量的0.3%加入催化剂DMP-30,并快傅立叶红外光谱仪进行红外分析,所得红外
