【碩士】耐高溫高度支化聚氨酯的合成與改性研究

內容簡介

　　【碩士】耐高溫高度支化聚氨酯的合成與改性研究　　授予學位：碩士　　學位授予單位：湖北大學　　學位年度：2010　　聚氨酯(PU)是一類結構獨特和性能優(yōu)異的高分子材料，但是PU的力學強度和耐熱性能不佳，限制了PU的廣泛應用。對Pu進行改性已成為PU研究領域的熱點。高度支化聚合物具有新奇的結構和獨特的性能，利用高度支化結構來提高PU的力學強度是一種有效的方法。聚酰亞胺耐熱性優(yōu)異，將其引入PU，不僅可提高PU的耐熱性，而且剛性的酰亞胺環(huán)還能提高其力學強度。環(huán)氧樹脂(EP)具有高模量、高強度、高耐熱性，也是一種能夠提高PU力學強度和耐熱性的化合物。本文對PU的合成、結構及性能、高度支化聚氨酯的合成與應用、聚氨酯．酰亞胺合成與應用、聚氨酯／環(huán)氧樹脂合成與應用的研究進展作了較詳細綜述。　　本文以異佛爾酮二異氰酸酯(IPDI)、聚碳酸酯二醇(PCDL)、3，3’，4，4’．二苯甲酮二酐(BTDA)、聚醚胺(ATA)為原料，采用A2+B3法合成了高度支化聚氨酯．酰亞胺(HBPUI)。通過紅外光譜(FT-IR)、核磁共振光譜(NMR)、旋轉粘度計、差式掃描量熱分析(DSC)、熱重分析(TG)、電子拉力機、動態(tài)熱力學分析(DMA)表征了產物的結構和性能。發(fā)現(xiàn)高度支化結構的引入使HBPUI具有較低的粘度和較高的殛；力學強度和模量顯著增強；初始熱分解溫度達到300。C以上，熱穩(wěn)定性得到提高。用甲苯2，4．二異氰酸酯(TDI)、PCDL、ATA合成了端氨基高度支化聚氨酯，并與EP的環(huán)氧基開環(huán)反應后得到端氨基高度支化聚氨酯／環(huán)氧樹脂(AHBPU／EP)。通過FT-IRDSC、TG、電子拉力機、DMA、X射線衍射法(XRD)表征了產物的結構和性能。發(fā)現(xiàn)產物的取和熱穩(wěn)定性相對于AHBPU都有提高，初始熱分解溫度達到了300。C；當[B3]／[A2]=I：l，mEp／mAHBPu--0．5，n(NCO)／n(OH)=I．3時，拉伸強度達最大23．05MPa，斷裂伸長率達最小值192．24％；高度交聯(lián)結構的存在使得結晶程度降低?！　? 本文也利用HBPU!的端氨基與EP反應制備了高度支化聚氨酯．酰亞胺／環(huán)氧樹脂(AHBPUI／EP)。通過紅外光譜、DSC、TG、電子拉力機、XRD表征了產物的結構和性能。結果表明，高度交聯(lián)結構的存在使得殆升高，由于同時引入了聚酰亞胺和環(huán)氧樹脂，熱穩(wěn)定性得到了進一步提高，最高初始熱分解溫度達到了333。C；并討論了BTDA含量、EP含量、[A2]／[B3]1：11值對產物力學性能的影響，發(fā)現(xiàn)聚酰亞胺、環(huán)氧樹脂、支化結構的引入使得產物的力學性能得到提高?！　?

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