發(fā)布時間：2022-01-23 11:36

　　混煉型聚氨酯（MPU）具有高強度、高耐磨、優(yōu)異的耐溶劑性等優(yōu)點,可以采用橡膠的加工成型方式進行加工,因此可作為一種特種橡膠來使用。但MPU在高頻的動態(tài)條件下由于滯后作用而產(chǎn)生大量熱量,導致MPU制品容易被破壞,限制了MPU在動態(tài)條件下的應(yīng)用。微相分離結(jié)構(gòu)對聚氨酯（PU）的性能有著重要的影響,而MPU中硬段含量較低,導致其微相分離結(jié)構(gòu)有別于常規(guī)PU材料且不易測量表征。本論文用預聚體法,以PTMG為軟段和α-甘油烯丙基醚為擴鏈劑,分別改變R值、硬段含量和異氰酸酯類型從而合成不同結(jié)構(gòu)的MPU。采用IR、¹H-NMR、TG、旋轉(zhuǎn)流變儀、門尼粘度儀等對MPU結(jié)構(gòu)進行表征,并研究了不同結(jié)構(gòu)對MPU的加工流變性能和微相分離結(jié)構(gòu)的影響;采用預處理方法制備MPU/NR并用膠用來改善MPU動態(tài)生熱大的問題,通過流變方法對并用膠的硫化動力學進行了研究;采用SEM、DMA等對MPU/NR硫化膠的力學性能、耐磨性能、動態(tài)機械性能及微觀形貌進行表征。主要研究結(jié)果如下:FTIR、¹H-NMR結(jié)果表明已經(jīng)合成了所需結(jié)構(gòu)的MPU材料。TG結(jié)果表明,當異氰酸酯為MDI,硬段含量... 

【文章來源】：廣東工業(yè)大學廣東省

【文章頁數(shù)】：106 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

聚氨酯的微相分離結(jié)構(gòu)

廣東工業(yè)大學碩士學位論文10圖1-2聚氨酯材料的TTS主曲線[62]Figure1-2TTSmastercurvesofpolyurethanematerial[62]在具有嵌段結(jié)構(gòu)的聚氨酯體系中，由于硬段和軟段極性及熱力學性質(zhì)上的差異，很容易形成微相分離的結(jié)構(gòu)，而硬段微區(qū)和軟段微區(qū)對溫度的依賴程度的差別，使得其流變學上呈現(xiàn)一定的復雜性[54]。用流變學方法研究聚氨酯相分離結(jié)構(gòu)時，通常是在線性粘彈區(qū)內(nèi)不同溫度下，一定的頻率范圍內(nèi)對聚合物施加一個SAOS掃描[55]，然后根據(jù)室溫疊加原理將不同溫度下的頻率掃描曲線繪制成一條更寬掃描頻率范圍內(nèi)的時溫等效主曲線（TTS）[56-57]。在TTS主曲線中，不同頻率對應(yīng)不同的松弛時間，也反應(yīng)了對應(yīng)的鏈段微區(qū)的大小，通常高頻和中頻區(qū)對應(yīng)較大尺寸的鏈段的松弛行為，而低頻末端區(qū)對應(yīng)納米尺度微區(qū)的松弛，由于聚氨酯材料的微相分離結(jié)構(gòu)的存在，使得曲線末端開始偏離主曲線，即TTS失效現(xiàn)象，末端表現(xiàn)出一定的彈性，TTS失效則一般標志著內(nèi)部存在著微相分離的結(jié)構(gòu)，而TTS曲線開始發(fā)生偏離的溫度則被認為開始發(fā)生微相分離的溫度。1.5橡膠硫化動力學研究橡膠材料通常被人們所知的是它的高彈性，在較大的形變下能迅速恢復的性能，而天然橡膠或其他的通用橡膠的生膠一般都為一維的線性結(jié)構(gòu)，分子鏈可以發(fā)生滑移一般都具有較低的模量和基本沒有力學性能，必須經(jīng)過硫化交聯(lián)以后形成穩(wěn)定的三維交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)才具有應(yīng)用的價值。因此橡膠的硫化也就成為橡膠加工過程中最重要的一個環(huán)節(jié)，對橡膠硫化過程的研究也就具有重要的價值。橡膠材料從線性結(jié)構(gòu)發(fā)展為

廣東工業(yè)大學碩士學位論文20圖2-3原料（a）及MPU生膠的紅外譜圖（b）Figure2-3FTIRspectrumsofrawmaterialsofMPU（a）andMPUrubber（b）本研究以PTMG為軟段和α甘油烯丙基醚作為擴鏈劑，分別合成了不同異氰酸酯為硬段的MPU，并采用紅外光譜分析表征所合成MPU的結(jié)構(gòu)。圖2-3為原料單體及合成的MDI型MPU生膠的紅外光譜圖。在（a）圖中，多元醇PTMG和擴鏈劑α甘油烯丙基醚均出現(xiàn)3478cm-1和1110cm-1附近位置的紅外吸收峰，分別表示—OH和—O—的峰；2700~3000cm-1所表示的是單體分子主鏈中烷基的碳氫振動吸收峰，同時擴鏈劑在1640cm-1處一個小的峰為C=C的吸收峰；MDI中2270cm-1位置處出現(xiàn)最大的吸收峰為—NCO的不對稱伸縮振動峰，在1450~1600cm-1附近出現(xiàn)較多的尖銳峰為苯環(huán)骨架變形振動吸收峰。在（b）圖中，合成的MPU生膠紅外光譜中3400cm-1附近沒有峰出現(xiàn)，表明—OH基本都參與到反應(yīng)中；同時在3288cm-1附近的出峰屬于基團中—NH的伸縮振動峰[68]；2700cm-1~3000cm-1的峰屬于分子鏈中甲基亞甲基的伸縮振動峰；2270cm-1處—NCO的峰完全消失，表明了單體中的—NCO已經(jīng)完全參與反應(yīng)[26]；在1730cm-1處峰歸屬于氨基甲酸酯中的羰基峰，由紅外圖分析可得MPU已經(jīng)成功合成。

【參考文獻】：
期刊論文
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本文編號：3604267