聚氨酯弹性体耐热性能的研究

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1、青岛科技大学研究生学位论文聚氨酯弹性体耐热性能的研究摘要在大分子链引入异氰脲酸酯(IS)环可以改善聚氨酯弹性体(PUE)的耐热性能。本文通过TDI三聚和三羟乙基异氰脲酸酯(赛克)改性的方法，将IS环引入到PUE的大分子链，以期提高PUE的耐热性，特别是使用温度，同时考察了IS环对PUE力学性能和耐溶剂性的影响。首先，TDI在DMP一30的催化下合成出TDI三聚体，将三聚体中的IS环引入到PUE的大分子链中。实验结果表明：TDI三聚体提高了PUE的耐热性，改性PUE的相转变温度比普通PUE高70℃，并存在明显的两步热失重过程，第二个极大热失重峰对应的温度比普通PUE高了2．7

2、℃；改性PUE的内耗峰比未改性的宽，所对应的温度由10。C提高到65。C，内耗随频率的提高提升不大。随着TDI三聚体用量的增加，PUE的硬度和撕裂强度升高，当质量分数为10％时，拉伸强度和扯断伸长率达到了最高值，分别为49MPa、739％；三聚体质量分数为10％时，PUE的拉伸强度和撕裂强度保持率(100℃)分别为75％和61％，高于普通PUE的41％和33％，即三聚体提高了PUE的使用温度：TDI三聚体提高了PUE的耐溶剂性，PUE试片在乙酸乙酯和丙酮中的溶胀率最小，在甲苯中次之，四氢呋喃中最大。其次，将赛克作为聚氨酯扩链剂的一个组分，与PU预聚体中一NCO反应，把IS环

3、引入到PUE的大分子链。实验结果表明：赛克提高了PUE的耐热性，改性PUE的相转变温度比普通PUE提高了60℃，并存在明显的两步热失重过程，第二个极大热失重峰对应的温度比普通PUE高了12．8。C；改性PUE的内耗峰比未改性的窄，峰位由10℃移到一10℃，且内耗峰值增大(tg6由0．28增大到0．46)，内耗随频率的提高提升不大；随着扩链剂中赛克用量的增加，PUE的力学性能有明显的下降；改性PUE的耐溶剂性变差。然后，用赛克改性异氰酸酯，即通过赛克分子的一oH与异氰酸酯中一NCO的反应，把IS环引入到PUE的大分子链。实验结果表明：赛克提高了PUE的耐热性，改性PUE的相转

4、变温度比普通PUE高20℃，并存在明显的两步热失重过程，第二个极大热失重峰对应的温度比PUE高了10．8。C；改性PUE的内耗峰比普通PUE的宽，最高值出现在50℃左右，内耗随频率的提高提升不大；随着赛克用量的增加，聚氨酯弹性体耐热性能的研究PUE的硬度和撕裂强度升高，当赛克质量分数为10％时，拉伸强度和扯断伸长率达到了最高值，分别为46MPa、732％；赛克质量分数为10％时，PUE的拉伸强度和撕裂强度保持率(100"(2)分别为72％和59％，即赛克提高了PUE的使用温度；赛克提高了PUE的耐溶剂性，PUE试片在乙酸乙酯和丙酮中的溶胀率最小，在甲苯中次之，四氢呋喃中最大

5、。比较三种方法，IS环改性PUE的耐热性能都得到了一定的提高；方法一和方法三：随着测试温度的升高，改性PUE的力学性能保持率高于普通的PUE，即改性后PUE的使用温度提高；随着IS环质量分数的增加，PUE的硬度和撕裂强度升高，拉伸强度和扯断伸长率先升高后降低，耐溶剂性能也得到提高；方法二改性PUE的耐热性虽有一定的提高，但其力学性能下降，耐溶剂性下降。关键词：聚氨酯弹性体耐热性化学改性异氰脲酸酯TDI三聚体赛克Ⅱ青岛科技大学研究生学位论文STUDYONTHERMAI，RESIS删CEOFPUEABSTRACTIntroducingisocyanurategroupcanen

6、hancetheheat-resistantpropertyofpolyurethaneelastomer(PUE)，andtherearedifferentinfluencesonotherpropertiesofPUE．Inthisresearch，PUEwasmodifiedbytoluenediisocyanatetrimerandTHEIC．First，isocyanurategroupwassynthesizedbypolymerizingoftoluenediisocyanate．Theeffectonthemechanicalandthermalproper

7、tiesofPUEWasstudiedbyadjustingthecontentoftoluenediisocyanatetrimer．TheresultsshowedthatthePUEmodifiedbyisocyanurate(m-POE)hadbetterheat-resistantproperties．Phasetransitiontemperatureofm—PUEWas70"ChigherthanthatofPUE．Them-PUEhadwiderinternalfrictionpeak，andthe