通過(guò)單軸拉伸測(cè)試、紅外光譜、溶脹平衡法等測(cè)試手段,分析PET基聚氨酯膠片的力學(xué)性能、氫鍵作用、交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)完整性及韌性。隨著TDI含量的增大,PET/TDI/N-100粘合劑膠片的交聯(lián)密度（νe）逐漸減小,交聯(lián)點(diǎn)間的鏈段平均分子量（Mc）逐漸增大,最大拉伸強(qiáng)度和彈性模量逐漸降低,斷裂伸長(zhǎng)率逐漸升高;其交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)完整性與氫鍵比例（H）成正比,與N-100含量（N）成反比;當(dāng)TDI含量α=0.6時(shí),PET/TDI/N-100粘合劑膠片的剪切模量校正因子D最大,交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)完整性最好,力學(xué)性能較佳。 

【文章來(lái)源】：固體火箭技術(shù). 2016,39(03)北大核心CSCD

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PET/TDI/N-100聚氨酯膠片的拉伸曲線

?喚鼉哂謝?學(xué)交聯(lián)，而且包含很多的物理交聯(lián)，這些物理交聯(lián)主要是靠極性基團(tuán)之間的氫鍵作用，使鏈段纏結(jié)，形成更多的物理交聯(lián)點(diǎn)，從而讓彈性體膠片的交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)更加完整，提升其力學(xué)性能。在PET/TDI/N-100聚氨酯膠片中，極性基團(tuán)的氫鍵主要集中在氨基甲酸酯基團(tuán)，其羰基是氨基質(zhì)子的主要接受體，參與形成氫鍵后，其FTIＲ譜峰將向低波數(shù)方向發(fā)生頻移［13－14］。因此，通過(guò)對(duì)比自由羰基和與氫鍵合羰基的相對(duì)含量，就可計(jì)算出羰基參與氫鍵形成的百分?jǐn)?shù)。圖2給出了PET/TDI/N-100粘合劑膠片羰基部分的FTIＲ譜圖。圖2PET/TDI/N-100粘合劑膠片的羰基部分紅外譜圖Fig．2InfraredspectrogramofcarbonylpartinthePET/TDI/N-100binderfilms由圖2可知，氨基甲酸酯基團(tuán)上羰基的吸收峰明顯地分成兩部分，說(shuō)明形成氫鍵后，譜峰發(fā)生了明顯的頻移。其中，1725cm－1為自由羰基的吸收峰，1695cm－1為與氫鍵合后發(fā)生頻移的羰基吸收峰。通過(guò)對(duì)紅外曲線進(jìn)行積分計(jì)算，就可推算出自由羰基與氫鍵合羰基的比例，如表2所示。表2中，S1是自由羰基的吸收峰面積，S2是與氫鍵合羰基的吸收峰面積，P是與氫鍵合羰基的比例。表2PET/TDI/N-100聚氨酯粘合劑膠片中與氫鍵合的羰基比例Table2ProportionofthehydrogenbondingcarbonylgroupinthePET/TDI/N-100polyurethanefilmsαS1S2P/%00．147990．2300360．850．20．189920．2455056．380．40．175390．159447．610．60．251650．2219146．860．80．183760．2232554．85由表2可知，隨TDI含量增大，PET/TDI/N-100粘合劑膠片中硬段含量略微升高，但由于TDI是二官能度異氰酸酯，更多的硬段結(jié)構(gòu)嵌入柔性鏈段中，空間位阻效應(yīng)使得硬段的聚集度降低，從而使氨基甲酸酯基團(tuán)上?

?謀壤?鸞ゼ跣。?剮Ｕ?蜃覦降低。隨著TDI含量α從0增加到0．8，剪切模量校正因子D先增大、后減小，在TDI含量為0．6時(shí)，D達(dá)到極大值，交聯(lián)結(jié)構(gòu)中物理交聯(lián)與網(wǎng)絡(luò)缺陷的兩者比例達(dá)到最大，對(duì)膠片的力學(xué)性能貢獻(xiàn)也達(dá)到最大值，其交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)完整性最好，其粘合劑膠片的力學(xué)性能也較好，相比于PET/N-100空白樣品，其延伸率提高了200%。但TDI含量達(dá)到0．8時(shí)，雖然物理交聯(lián)比例再次更高，形成封口圈結(jié)構(gòu)缺陷的比例也會(huì)降低，但由于化學(xué)交聯(lián)點(diǎn)過(guò)少，末端懸掛鏈可能會(huì)更多。所以，校正因子會(huì)略低于TDI含量為0．6的膠片。圖3N/D與H/D的關(guān)系圖Fig．3ＲelationalgraphofN/DandH/D2．4TDI含量對(duì)PET/TDI/N-100粘合劑膠片韌性的影響將聚氨酯彈性體膠片的單軸拉伸曲線進(jìn)行積分處理，得到的數(shù)值可代表PU彈性體膠片的韌性，積分值越大，代表韌性越強(qiáng)，說(shuō)明PU彈性體膠片具有更強(qiáng)的抗拉伸能力，表示其具有更完整的交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。通過(guò)理論推導(dǎo)可知，假設(shè)彈性體膠片在拉伸過(guò)程中橫截面積不變，膠片的拉伸曲線積分值與拉伸斷裂做功的總能量成正比，如式(10)所示［9］:∫σdε=L0W＇/S(10)圖4給出了PET/TDI/N-100粘合劑膠片拉伸曲線積分值和校正因子D隨著TDI含量的變化趨勢(shì)。圖4TDI含量對(duì)PET/TDI/N-100粘合劑膠片的拉伸曲線積分值和校正因子的影響Fig．4InfluenceoftheαvalueonthetensilecurveintegralvalueandDvalueofPET/TDI/N-100binderfilms由圖4可知，隨TDI含量從0增大到0．6，PET/—381—2016年6月毛科鑄，等:TDI對(duì)PET/N-100粘合劑膠片力學(xué)性能和交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)完整性的影響第3期

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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