聚碳酸酯聚氨酯的制备及表面改性研究

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1、中文摘要为了研究聚碳酸酯聚氨酯的结构与性能，本文用两种方法合成了聚碳酸酯聚氨酯，对其进行了表面改性，并用多种方法进行表征。本文以聚碳酸酯二醇，1，4--丁二醇，4，4’一亚甲基二苯基甲烷二异氰酸酯为原料，分别采用熔融一步法和溶液预聚法制备出聚碳酸酯聚氨酯，用瓜、DSC、TG、SAXS和拉伸实验对聚合产物的性能进行了表征。取结果表明两种方法合成的聚合产物均具有聚碳酸酯聚氨酯的结构；拉伸实验表明聚合产物具有良好的力学性能；DSC、TG结果表明，聚合物呈现出较为明显的软硬段玻璃化转变区，表明存在微相分离的结构，相分离的程度受原料配比、软段分子量、聚合方

2、法的影响，其热分解分为明显的两个阶段；SAXS结果表明，聚合物原料配比、软段含量的变化对硬段微区回旋半径R2，微区间距d2，微区半径r2影响不大(其值分别为9．5A、29A、7．4A)，但对软段的微区半径及间距影响较大，随着软段含量的增大，软段微区的半径r1和间距d1都增大。以聚乙二醇为原料，在四氢呋喃溶液中与氯乙酰氯反应合成氯乙酸单羟基聚7,--醇酯(CPEG)，考察了原料配比，反应浓度对产物的影响；CPEG与过量二甲胺溶液反应合成N，Nt．二甲基甘氨酸单羟基聚7．--醇酯(mEG)，IR与1H-NMR的结果表明CPEG、APEG与预期结构一致

3、。以扩大接枝点为目的，在聚氨酯膜表面分别先引入多氨基聚合物(氨基硅油和聚丙烯酰胺)，再接枝APEG，最后在聚氨酯膜表面进行与丙磺酸内酯的开环反应，实现了末端带磺铵两性离子聚乙二醇在聚氨酯表面的固定。用化学分析能谱分析聚合物表面元素，结果表明，与直接在表面接枝聚乙二醇衍生物的方法相比，先引入多官能团聚合物的方法明显提高了接枝率。关键词：聚碳酸酯聚氨酯微相分离聚乙二醇衍生物接枝表面改性ABSTRACTInordertostudythestructumandpropertiesofpolycarbonate—polyurethane(PCtO，itwa

4、ssynthesizedbytwodifferentmetho&andfollowedbysurfacemodification．Characterizationswereperformedinvariousways．First,PCUWaSsynthesizedusingpolycarbonatediol(PCD)，1，4-butanediol(BD)，and4，4'-methylenediphenyldiisocyanatc(MDI)asstartingmaterialsandbythemeltingone-shotmethodandthes

5、olutionpre-copolymedzationmethod，respectively．ThesynthesizedPCUWaSthencharacterizedbyinfraredspectroscopy(Ⅱ氓differentialscanningcalorimetry(Dsc)，thermogravimelricanalysis(TGA)，small-angleX-rayscattering(SAXS)．andtensilestrengthmeasurement．TheIRshowedthatthepolymersynthesizedb

6、ytheabovetwomethodsbothhavetheDolyearbonate-urethanestructureandthetensileme删ementshowedgoodmechanicalperformanceofthepolymer．TheDSCandTGAdatashowedthatthereisanobvioussoft-hardglasstransitionarea,whichindicatedtheexistenceofthemicro-phaseseparationstructure．Theextentofthepha

7、seseparationwasaffectedbytheratioofstartingmaterials，themolecularweightofPCD，andthepolymerizationmethod．ThedecompositionuponheatingWasobservedintwosteps．SAXSresultshowedthattheradius(r2)，thedistancebetweendomains(d2)，andgyralradius(R2)ofhardsegmentmicro-domainwerefairlyaffect

8、edbythestartingmaterialsratioandsoftsegmentcontent．However,theradius