蓖麻油聚氨酯聚苯乙烯互穿聚合物网络的研究

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1、蓖麻油聚氨酯／聚苯乙烯互穿聚合物网络的研究摘要本文研究了蓖麻油型聚氨酯／苯乙烯互穿网络聚合物(COPU／PSIPNs)反应动力学、预聚合工艺和蓖麻油改性，在此基础上，制备了一系列COPU／PSIPNs材料和其与交联聚合物微粒(CPMB)的复合材料。反应动力学研究发现，随着苯乙烯组分含量的增加，异氰酸酯和羟基反应速率常数下降；其反应活化能相对于PU反应活化能大得多。互穿聚合反应初期，有机锡对苯乙烯的自由基聚合反应速率影响很小，随着聚合反应的进行，有机锡加速了聚氨酯组分反应热的释放，从而加快苯乙烯聚合反应速率。聚合组分研究说明，当COPU／PS等

2、于70／30、NCO／OH摩尔比为1．3时，COPU／PSIPNs材料的力学性能最佳，拉伸强度达到15．1MPa，断裂伸长率为143．2％。TGA分析表明，随苯乙烯及交联剂的含量增加，材料的热稳定性能提高。摩擦磨损试验得出当NCO／OH比从1．1到1．3，摩擦系数上升了153．6％。比较各种单体接枝蓖麻油的结果发现，用VAC接枝的蓖麻油改性的PU／PSIPNs材料的拉伸强度可提高至1123．3MPa。FTIR验证了接枝的效果。浙江工业大学硕士论文DMA测试表明，COPU／PSIPNs只出现一个低温阻尼峰，随着PU组分的增加，阻尼峰向低温方向移

3、动，并且损耗因子增大。在COPU／PSIPNs中加入CPm可在不同的温度区域出现新的阻尼峰。TGA分析得出CPMB能提高COPU伊SIPNs的热稳定性能。SEM拉伸断面形貌显示，100nm左右的CPMB被均匀的包埋在基体树脂中，其是提高COPU／PSIPNs材料的强度和阻尼性能的原因。关键字：聚氨酯，蓖麻油，聚苯乙烯，交联聚合物微粒，互穿聚合物网络，反应动力学浙江工业人学硕L论文STUDIESoNTHECASToRoIL．BASEDPoLYURETHANE／PoLYSTYRENEINTERPENETRATINGPoLYMERNETWORKSA

4、BSTRACTInthepaper,theprepolymerizationofpolyurethane，thetechnologyofcastoroilmodifiedandthereactionkineticsofthecastoroil．basedpolyurethane／polystyreneinterpenetratingpolymernetworks(COPU／PSIPNs)werestudiedindetail．Onthesebases，thecompositesofCOPU／PSIPNsandCOPU／PSIPNscompou

5、ndedwithcrosslinkingpolymermicrobeads(CPMB)werepreparedThestudiesofreactionkineticsofCOPU伊SIPNsshowedthatthereactingrateconstantdecreasedwiththecontentofstyrene，andthereactingactivationenergybetweenisocyanateandalcoholinCOPU／PSIPNswasmuchhigherthanthatofCOPU；Catalystaffecte

6、dthereactingrateofstyrenepolymerizationslightlyattheinitialinterpenetratingpolymerization，butinthecourseofreaction，thepolymerizationrateofSt浙江T业大学硕L论文couldbeacceleratebythecatalyst．ThemechanicaltestresultsshowedthatwhenthemassratioofCOPU／PSwas70／30andthemolarratioofNCO／OHwa

7、s1．3，themechanicalpropertiesofCOPU／PSIPNsreachedthebest．TGAresultsindicatedthatthermalstabilityofcompositeswasenhancedwiththecontentofpolystyreneandcrosslinker．Thedatafromthefrictionweartestsrevealedfrictioncoefficientofpolyurethaneincreases153．6％．whilethemolarratioofNCO／OH

8、increasesfrom1．1to1．3ThecomparisonofCOPU／PSIPNsmechanicalpropertiesbasedoncastoroi