聚氨酯改性聚硅氧烷的制备与应用.pdf

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1、，2014，28（6）：422~425研究·开发SILICONEMATERIAL聚氨酯改性聚硅氧烷的制备与应用11112庞元金，杨奔腾子，陈军，倪海鹰，周远建（1.四川大学高分子科学与工程学院，成都610041；2.中蓝晨光化工研究设计院有限公司，成都610041）摘要：以摩尔质量较大的端羟基聚二甲基硅氧烷（107硅橡胶）为软段、液化改性二苯基甲烷-4，4'-二异氰酸酯为硬段，空气中的水分为交联剂制备了聚硅氧烷-聚氨酯（PDMS-PU）共聚物。采用傅里叶红外光谱仪（FTIR）

2、对材料的结构进行分析，并测试了材料的固化性能、力学性能、水解性能以及耐油性能。结果表明，随着107硅橡胶含量的增加，PDMS-PU共聚物的拉伸强度先增后减，拉断伸长率逐渐下降；共聚物的力学性能随着固化时间的增加先增后减；经改性后，PDMS-PU的耐油性能大大提高了，随着107硅橡胶含量的增加，共聚物的耐油性明显下降。当107硅橡胶质量分数为80%，固化温度为20℃时，共聚物17h后完全固化，固化后拉伸强度为0.8MPa，拉断伸长率为75%，此时共聚物耐油性较好。关键词：聚硅氧烷，端羟基聚二甲基硅氧烷，聚氨酯，二苯基甲烷-4，4'-二异氰酸酯，嵌段共聚物+中图分类号：

3、TQ264.14文献标识码：A文章编号：1009-4369（2014）06-0422-04有机硅-聚氨酯嵌段共聚物具有聚氨酯材料市售。优异的力学性能和良好的耐油、耐磨性能，又吸红外光谱仪：170SX型，美国Nicolet公司；纳了聚硅氧烷的热稳定性、耐水性，是一类很有电子拉力实验机：AG-10TA，日本岛津公司；发展前途的高分子材料，广泛应用于生物医用材电子天平：YP202N型，上海精密科学仪器厂；［1-5］真空泵：2Xz-2型，浙江黄岩机械厂；台式干料、弹性体、密封胶等。然而他们大多采用摩尔质量较低的聚硅氧烷与聚氨酯形成聚硅氧烷燥箱：DG/20-002型，重庆试验

4、设备厂。-聚氨酯（PDMS-PU）共聚物，其耐油性能和1.2试样制备纯聚硅氧烷相比没有太大变化［6-9］。PDMS-PU共聚物的制备流程如图1所示。本实验采用摩尔质量较大的端羟基聚二甲基MDI二月桂酸二丁基锡硅氧烷（107硅橡胶）为软段、液化改性二苯基↓↓甲烷-4，4'-二异氰酸酯为硬段，空气中的水分搅拌均匀107硅橡胶→PE模具或试管→PE模具或试管为交联剂，在有机锡作用下于室温固化制备搅拌均匀固化→制样PDMS-PU共聚物，以期改善PDMS-PU共聚物的耐油性。研究了固化时间、107硅橡胶含量对图1PDMS-PU共聚物的制备流程PDM

5、S-PU共聚物力学性能、耐油性能的影响。采用图1中的制备流程，按照配方分别称取107硅橡胶和MDI于试管中，搅拌至均匀，再加1实验入有机锡继续搅拌，得到液态粘稠物，然后暴露1.1主要试剂及仪器在空气中，依靠空气中的水作为交联剂，在不同液化改性二苯基甲烷-4，4'-二异氰酸酯温度（5、15、20和25℃）下进行交联固化，（MDI）：烟台万华聚氨酯股份有限公司；羟最终得不同聚硅氧烷含量的PDMS-PU共聚物。基聚二甲基硅氧烷（107硅橡胶）：摩尔质量所制共聚物中107硅橡胶质量分数分别为0%、18000g/mol，使用前在0.096MPa真空条件下除水2h，中蓝晨光化工

6、研究设计院有限公司；收稿日期：201404011作者简介：庞元金（1988—），男，硕士生，主要从事聚合四氢呋喃：成都市科龙化工试剂厂；二月桂酸二物的成型加工及改性。#丁基锡：天津市大茂化学试剂厂；标准油：2，联系人，E-mail：1048191@qq.com。第6期庞元金等.聚氨酯改性聚硅氧烷的制备与应用·423·57%、73%、80%、84%、87%和100%。的差异，这表明PDMS-PU共聚物已被成功制107硅橡胶和MDI在湿气中的固化机理：备。107硅橡胶和MDI在有机锡的催化作用下生成预2.2温度对共聚物固化时间的影响聚体，然后在湿气的作用下扩链并交联，

7、反应副图3是温度对共聚物固化时间的影响。产的CO从体系中脱出去。21.3性能测试红外光谱：采用傅里叶变换红外光谱仪以衰减全反射方式测试，KBr为背景制样。拉伸强度、拉断伸长率：按GB/T6344—2008、采用电子拉力试验机测试。吸油率：常温下称取试样（m），在标准油1中浸泡7天，取出用滤纸擦干表面，称取质量（m），按式1计算。2图3温度对共聚物固化时间的影响吸油率=（m-m）/m×100%（1）211由图3可见，随着温度的提高，固化时间缩固化时间：在PE模具中测试，从注入模具短。这是因为随着温度的上升，MDI和107硅橡至顺利启模、样品表面光洁时所用的时间，测