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1、合成橡胶工业,2009-07-15,32(4):281～283实验CHINASYNTHETICRUBBERINDUSTRY接枝聚合物聚酯多元醇增强聚氨酯弹性体的性能殷宁,亢茂青,冯月兰,杜辉,封悦霞,王心葵(中国科学院山西煤炭化学研究所,山西太原030001)摘要:用接枝聚合物聚酯多元醇(GPOPs)增强聚氨酯弹性体(PUE),并对GPOPs的组成和形态进行了表征,考察了GPOPs的用量对PUE性能的影响。结果表明,GPOPs是乙烯基单体在聚酯多元醇介质中聚合得到的改性聚酯多元醇,它能显著提高PUE的邵尔A硬度
2、、拉伸强度、撕裂强度,并改善其尺寸稳定性和热稳定性;能够在保持PUE硬度、拉伸强度基本不变的条件下,减少二异氰酸酯的用量,降低成本。关键词:接枝聚合物;聚酯多元醇;聚氨酯弹性体;增强;物理机械性能;热稳定性中图分类号:TQ32318文献标识码:A文章编号:1000-1255(2009)04-0281-03聚氨酯弹性体(PUE)是一类用途广泛的高分制备异氰酸酯预聚体。在氮气保护下,按照子材料,但在物理机械性能和热稳定性方面还有—NCO/—OH(摩尔比)2135加入计量的MDI、欠缺,因此用其他材料对其进行增强以改
3、善其性CMA-1044和不同质量分数的GPOPs,在80℃能的研究逐渐受到人们的关注。目前已有将接枝下反应2h,用二正丁胺法测定游离的—NCO含[1-5]聚合物聚醚多元醇用于聚醚型PUE的报道,量,按扩链系数0195加入1,4-丁二醇,充分搅但由于聚醚多元醇和聚酯多元醇在极性、反应活拌,混合均匀后浇注到120℃的平板钢制模具性等方面存在较大的差异,很难将其用于聚酯型中,经硫化制得一系列不同GPOPs含量的PUEPUE中。本研究受到接枝聚合物聚醚多元醇在聚试样。试样经90℃×72h老化后测定各项醚软泡中应用的启发
4、,在前期接枝聚合物聚酯多元性能。[6-7]醇(GPOPs)制备研究的基础上,将GPOPs用于113分析与测试聚酯型PUE中,以改善PUE的物理机械性能和热傅里叶变换红外光谱(FTIR)分析采用日本稳定性,并在保证材料性能的前提下,减少异氰酸岛津公司生产的Shimadzu-8101型FTIR仪测酯的用量,降低复合材料的成本。定;GPOPs的微观形态用荷兰Philips公司生产的SEM15型扫描电子显微镜(SEM)进行分析;用美1实验部分国Instron公司生产的Instron4201型拉力试验机111原材料按照G
5、B/T528—1992、GB/T529—1991和GB/TGPOPs,以苯乙烯、丙烯腈等乙烯基物质为单390314—1994测定试样的拉伸强度、扯断伸长率体,以偶氮二异丁腈或过氧化苯甲酰为引发剂,在和撕裂强度;按照GB531—1976测定邵尔A硬牌号为CMA-1044的聚酯二元醇中通过自由基度;收缩性用加入GPOPs前后PUE的尺寸变化率引发活化的链加成反应而合成的高稳定分散的接表示;耐磨性用阿克隆磨耗仪按照GB1689—枝聚合物乳液,其总固物质量分数为25%,粒径1982测定;热重(TG)分析用日本岛津公司生
6、产为018μm、60℃黏度不大于1900mPa·s,自制;的TGA-50型热分析仪进行。聚酯二元醇,牌号为CMA-1044,山东烟台合成革厂产品;4,4′%二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI),山东烟台万华聚氨酯股份有限公司产品;1,4-丁①①收稿日期:2008-06-11;修订日期:2009-06-08。二醇,德国BASF公司产品。作者简介:殷宁(1968—),男,副研究员。已发表论文20112试样制备余篇。在配有加料管、搅拌和温度计的三口烧瓶中基金项目:中国科学院重点资助项目(KYS140102)。·282·合成
7、橡胶工业第32卷2结果与讨论当PUE受到外界拉伸或冲击应力作用时,部分软211GPOPs表征段将伸展或者收缩,硬段在应力方向上定位,从图1可以看出,与谱图a相比,谱图b除了GPOPs的加入以及它本身为高相对分子质量、大体-1-1在3446cm和3552cm处出现端羟基的特征积侧链结构,增加了分子链的旋转空间位垒和内摩-1吸收峰、1729cm处出现聚酯羰基伸缩振动吸擦力,即增加了PUE分子链节的刚度,起到了强-1-1收的强峰外,在1600cm、3000～3100cm和化、支撑硬段和阻碍软段滑移的作用,这样就大大-
8、1700～800cm处还出现了芳环的特征吸收峰,表提高了PUE材料的物理机械性能。明有接枝和均聚的聚苯乙烯生成;谱图b在-11620～1625cm处未出现苯乙烯单体的特征吸收峰,表明合成GPOPs时乙烯基单体的接枝聚合反应比较完全。a—CMA21044;b—GPOPsFig1FTIRspectraofbasalpolyesterols(CMA21044)andGPOPs从图2可以看出,
