新型热塑性聚氨酯弹性体的合成及性能研究

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1、学校代号：学号：密级：10532S11112014不保密湖南大学硕士学位论文新型热塑性聚氨酯弹性体的合成及性能研究学位申请人姓名：瑟萱威导师姓名及职称：邳剑翅教援培养单位：化堂化工堂院专业名称：丝堂王程皇撞本论文提交日期：2Q!垒生§目2墨旦论文答辩日期：2Q!垒生受目三目答辩委员会主席：星自胜熬援SynthesisandperformanceresearchofanewthermoplasticpolyurethaneelastomerbyZHANGZ11iweiB．E．(nunanUniversity)201Athesissubmittedinpartialsatisfactionoft

2、heRequirementsforthedegreeofMasterofEngineeringChemicalEngineeringandTechnologyintheGraduateSchoolofHunanUniversitySupervisorProfessorDENGJianruMay，2014IIIIIIIIIIIIIUIY2606590湖南大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方

3、式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名：日期：7叩年‘月乡El学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权湖南大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于l、保密口，在——年解密后适用本授权书。2、不保密讲(请在以上相应方框内打“√”)作者签名：导师签名：日期：乙汐渺年易月中日日期：印／垆年易月，日硕士学位论文摘要热塑性聚氨酯弹性体(TPU)是一种以氨基甲酸酯为硬段

4、和多元醇为软段的多嵌段线型，加热可以塑化、溶剂可以溶解的聚氨酯。热塑性聚氨酯弹性体因其优异的力学性能、物理性能和化学性能，在现代生产和生活中有非常广泛的应用。传统的TPU是用甲苯二异氰酸酯(TDI)作原料，TDI基TPU虽然有优异的综合性能，但因为TDI本身的毒性大，合成的TPU也因为带苯环结构，在紫外光的照射下容易黄变，影响材料的性能与美观；应用于人体，苯环的存在会有致癌的风险使其应用具有局限性。本文从这两个角度来研究热塑性聚氨酯弹性体的性能。合成TDI基TPU和异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)基TPU，用FT-IR、GPC、二正丁胺滴定法、熔点仪、微控电子万能试验机、邵氏橡胶硬度计分析各项

5、性能，结果表明，TDI的反应活性要比IPDI高得多：当硬段含量为42％，Rt为1．04时，两种TPU都能达到比较高的分子量，并且羟基封端，此时综合性能最优；TDI基TPU(25．54Mpa)要比用IPDI基TPU(18．7Mpa)强度大，而断裂伸长率方面却整体逊于后者；前者的熔融温度、硬度都要要比后者高很多；不同的聚合物二元醇的IPDI基TPU，力学性能对比，PEA>PBA>PMTEG。因为IPDI基TPU力学性能稍差，并且催化剂二丁基二月桂酸锡存在安全隐患，本文采用1，2一环己二醇(CHD)作扩链剂和BiCAT8118作催化剂合成TPU。用FT-IR、GPC、二正丁胺滴定法、微控电子万能试

6、验机、邵氏橡胶硬度计分析各项性能。结果表明，BDO和CHD的活化能分别为39．42、69．57kJ／mol，CHD的反应活性要比BDO小很多；使用BiCAT囫8118做催化剂，加入的量需要比BDO作扩链剂多5倍；随着硬段含量的提升，TPU的硬度增加非常明显，同样硬段含量下，CHD扩链的TPU硬度比BDO扩链的高；两种TPU都是随着硬段含量的增加，拉伸强度增加，而断裂伸长率降低；CHD扩链的TPU拉伸强度(18．7MPa)要比BDO扩链(12．19MPa)的优异，但是断裂伸长率却会整体降低。关键词：热塑性聚氨酯弹性体；动力学；异佛尔酮二异氰酸酯；1，2一环己二醇：力学性能II新型热塑性聚氨酯弹

7、性体的合成及性能研究AbstractThermoplasticpolyurethaneelastomer(TPU)isakindofcarbamateashardsegmentandpolyolsassoftsegment，manyblockandlinear，plasticizedbyheating，andsolubleinsolvent．Thermoplasticpolyurethaneelastomer