COPUHCAA互穿网络型聚合物的研究

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1、中文摘要本文采用顺序聚合方法,首先利用蓖麻油(Co)与2,4一甲苯二异氰酸酯(TDI)反应生成预聚体(CO.PU),然后将CO.PU与丙烯酸.2.羟.3.氯丙酯(HCAA)混合,用过氧化苯甲酰(BPo)作引发剂、二丁基二月桂酸锡(DBTDL)作催化剂制备出了一种新型的聚氨酯互穿网络聚合物(口PN.IIlte巾enetfatingPolymcrNet、)l,ork)。利用游离TDI和一NCO的测定,研究了反应条件对CO.PU合成的影响;利用拉伸强度的测定,研究了体系组成对口N力学性能的影响;利用热分析(DSC、TG)研究了mN的结构及其耐热性能。结果表明:升高反应温度,CO—P

2、U中游离TDI和剩余一NCO的含量都逐渐降低;提高nNCOI/nOH比例,CO.PU中剩余一NCO的含量逐渐增大,游离TDI含量也逐渐增大;随着反应时问的延长,一NcO含量逐渐减小;加入催化剂DBTDL后,一NCO的含量明显降低。在常温条件下,C0一PU能够与Hc从形成IPN:随着固化时间的延长,IPN的拉伸强度逐渐增大,8d后基本达到最大值22.06MPa;增加nCO.PU/nHCAA或CO—PU中nNco/nOH,IPN的拉伸强度都是先增大,后减小;在BPO和DBTDL的用量分别为O.5%和0.2%时,CO.PU,HCAA的拉伸强度最大;在形成CO.PU俎CAA后2265

3、锄以处的一NCo特征吸收峰基本消失。在受热过程中IPN的分解是分步进行的,热分解分为三个阶段,在220℃~328℃首先分解的是聚氨酯网络,失重率为33.09%,然后在328℃~440℃时聚烯烃网络分解,失重率为53.32%,最后在440℃~500℃是整个体系开始分解形成小分子的过程,失重率为8.69%;体系组成对口N的耐热性能有一定的影响,在nCO.PU/nHCAA为4:l、6:l和7:1的口N中,nCO.PU/nHCAA为6:1的口N耐热性最好,nNCCI/noH为2.O、2.5和3.O的口N中,nNCo/noH为2.5的口N耐热性最好。聚氨酯网络的分解主要形成C02、Hz

4、O和异氰酸酯、醇等,聚烯烃网络的分解主要形成烯烃、烷烃化合物;CO.Pu/HCAA热分解反应是一级动力学,其热分解活化能根据体系组成不同而不同,nCO.PU/州C从为4:l、6:l和7:l的CO.PU-2.5/HCAA热分解活化能分别为:52.88lCJ/mol、59.42kJ/mol和53.53U/hlol;nNCo/nOH=2.O、2.5、3.0的口N热分解活化能相差不大。关键词:蓖麻油,TDI,HC从,聚氨酯,互穿网络聚合物,力学性能,热分解AbstractAkindofpr印01),IIle“CO—P∽wefesyInhesizedby2,4一toluenediiso

5、cyanate(TDI)reactcd、析mc嬲toroil(CO)wi也st印ingpolyIn嘶瘟培memodin幽spap既111既menewcaStoroiIp01y毗觚en叩eIl蛐gpolyIIl呱删彤weremadebyCO-PUlIlixedw岫2-hydroxyl-3-chloropropylac川ate(HCAA),b唧eroxide(BP0)船“tiatoranddibu叫血la砒at《DBTDL)asc砌yStatroomt锄1per砷Ire.11屺e侬斌ofreacdonconditiollsonsyIlthesisofCO—PUwercstudie

6、dbytestingⅡle能eTDIand—NCO;Ⅱlee蹶tof她syst锄compositionon恤lnechanicalprop瞰ieSof口Nw骶studiedbyteStingterlSiles仃engm;tllestllJcturcandheatrc两stantofIPNwercstudiedbyusing廿l锄alaIlalysis(DSC,TG).11leresIlltSshowed:廿ler啪ailliIlg—NCOa11dTDIcontentofCo.PUincreasedgraduallywithincre蕊ngtemperature,tllerem

7、ajning—NCoandTDIC0ntentofCO-PUdecreasedwitllincreaSing吐lereatioofNCO/oH;廿ler锄amiIlg—.NCocontentofCo—PUdecreasedwitlltime;merema“ng—NCOcontefltofCO—PUdecreasedobviouslyaReraddingcataJyStDBTDL.ThecaStoroilpolyurethanep却olymerCO—PUwaSmixcdwitllHCAA,andfb珊ed

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1、中文摘要本文采用顺序聚合方法,首先利用蓖麻油(Co)与2,4一甲苯二异氰酸酯(TDI)反应生成预聚体(CO.PU),然后将CO.PU与丙烯酸.2.羟.3.氯丙酯(HCAA)混合,用过氧化苯甲酰(BPo)作引发剂、二丁基二月桂酸锡(DBTDL)作催化剂制备出了一种新型的聚氨酯互穿网络聚合物(口PN.IIlte巾enetfatingPolymcrNet、)l,ork)。利用游离TDI和一NCO的测定,研究了反应条件对CO.PU合成的影响;利用拉伸强度的测定,研究了体系组成对口N力学性能的影响;利用热分析(DSC、TG)研究了mN的结构及其耐热性能。结果表明:升高反应温度,CO—P

2、U中游离TDI和剩余一NCO的含量都逐渐降低;提高nNCOI/nOH比例,CO.PU中剩余一NCO的含量逐渐增大,游离TDI含量也逐渐增大;随着反应时问的延长,一NcO含量逐渐减小;加入催化剂DBTDL后,一NCO的含量明显降低。在常温条件下,C0一PU能够与Hc从形成IPN:随着固化时间的延长,IPN的拉伸强度逐渐增大,8d后基本达到最大值22.06MPa;增加nCO.PU/nHCAA或CO—PU中nNco/nOH,IPN的拉伸强度都是先增大,后减小;在BPO和DBTDL的用量分别为O.5%和0.2%时,CO.PU,HCAA的拉伸强度最大;在形成CO.PU俎CAA后2265

3、锄以处的一NCo特征吸收峰基本消失。在受热过程中IPN的分解是分步进行的,热分解分为三个阶段,在220℃~328℃首先分解的是聚氨酯网络,失重率为33.09%,然后在328℃~440℃时聚烯烃网络分解,失重率为53.32%,最后在440℃~500℃是整个体系开始分解形成小分子的过程,失重率为8.69%;体系组成对口N的耐热性能有一定的影响,在nCO.PU/nHCAA为4:l、6:l和7:1的口N中,nCO.PU/nHCAA为6:1的口N耐热性最好,nNCCI/noH为2.O、2.5和3.O的口N中,nNCo/noH为2.5的口N耐热性最好。聚氨酯网络的分解主要形成C02、Hz

4、O和异氰酸酯、醇等,聚烯烃网络的分解主要形成烯烃、烷烃化合物;CO.Pu/HCAA热分解反应是一级动力学,其热分解活化能根据体系组成不同而不同,nCO.PU/州C从为4:l、6:l和7:l的CO.PU-2.5/HCAA热分解活化能分别为:52.88lCJ/mol、59.42kJ/mol和53.53U/hlol;nNCo/nOH=2.O、2.5、3.0的口N热分解活化能相差不大。关键词:蓖麻油,TDI,HC从,聚氨酯,互穿网络聚合物,力学性能,热分解AbstractAkindofpr印01),IIle“CO—P∽wefesyInhesizedby2,4一toluenediiso

5、cyanate(TDI)reactcd、析mc嬲toroil(CO)wi也st印ingpolyIn嘶瘟培memodin幽spap既111既menewcaStoroiIp01y毗觚en叩eIl蛐gpolyIIl呱删彤weremadebyCO-PUlIlixedw岫2-hydroxyl-3-chloropropylac川ate(HCAA),b唧eroxide(BP0)船“tiatoranddibu叫血la砒at《DBTDL)asc砌yStatroomt锄1per砷Ire.11屺e侬斌ofreacdonconditiollsonsyIlthesisofCO—PUwercstudie

6、dbytestingⅡle能eTDIand—NCO;Ⅱlee蹶tof她syst锄compositionon恤lnechanicalprop瞰ieSof口Nw骶studiedbyteStingterlSiles仃engm;tllestllJcturcandheatrc两stantofIPNwercstudiedbyusing廿l锄alaIlalysis(DSC,TG).11leresIlltSshowed:廿ler啪ailliIlg—NCOa11dTDIcontentofCo.PUincreasedgraduallywithincre蕊ngtemperature,tllerem

7、ajning—NCoandTDIC0ntentofCO-PUdecreasedwitllincreaSing吐lereatioofNCO/oH;廿ler锄amiIlg—.NCocontentofCo—PUdecreasedwitlltime;merema“ng—NCOcontefltofCO—PUdecreasedobviouslyaReraddingcataJyStDBTDL.ThecaStoroilpolyurethanep却olymerCO—PUwaSmixcdwitllHCAA,andfb珊ed

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