【硕士】耐高温高度支化聚氨酯的合成与改性研究

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内容简介

　　【硕士】耐高温高度支化聚氨酯的合成与改性研究　　授予学位：硕士　　学位授予单位：湖北大学　　学位年度：2010　　 聚氨酯(PU)是一类结构独特和性能优异的高分子材料，但是PU的力学强度和耐热性能不佳，限制了PU的广泛应用。对Pu进行改性已成为PU研究领域的热点。高度支化聚合物具有新奇的结构和独特的性能，利用高度支化结构来提高PU的力学强度是一种有效的方法。聚酰亚胺耐热性优异，将其引入PU，不仅可提高PU的耐热性，而且刚性的酰亚胺环还能提高其力学强度。环氧树脂(EP)具有高模量、高强度、高耐热性，也是一种能够提高PU力学强度和耐热性的化合物。本文对PU的合成、结构及性能、高度支化聚氨酯的合成与应用、聚氨酯．酰亚胺合成与应用、聚氨酯／环氧树脂合成与应用的研究进展作了较详细综述。　　 本文以异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、聚碳酸酯二醇(PCDL)、3，3’，4，4’．二苯甲酮二酐(BTDA)、聚醚胺(ATA)为原料，采用A2+B3法合成了高度支化聚氨酯．酰亚胺(HBPUI)。通过红外光谱(FT-IR)、核磁共振光谱(NMR)、旋转粘度计、差式扫描量热分析(DSC)、热重分析(TG)、电子拉力机、动态热力学分析(DMA)表征了产物的结构和性能。发现高度支化结构的引入使HBPUI具有较低的粘度和较高的殛；力学强度和模量显著增强；初始热分解温度达到300。C以上，热稳定性得到提高。用甲苯2，4．二异氰酸酯(TDI)、PCDL、ATA合成了端氨基高度支化聚氨酯，并与EP的环氧基开环反应后得到端氨基高度支化聚氨酯／环氧树脂(AHBPU／EP)。通过FT-IRDSC、TG、电子拉力机、DMA、X射线衍射法(XRD)表征了产物的结构和性能。发现产物的取和热稳定性相对于AHBPU都有提高，初始热分解温度达到了300。C；当[B3]／[A2]=I：l，mEp／mAHBPu--0．5，n(NCO)／n(OH)=I．3时，拉伸强度达最大23．05MPa，断裂伸长率达最小值192．24％；高度交联结构的存在使得结晶程度降低。　　 本文也利用HBPU!的端氨基与EP反应制备了高度支化聚氨酯．酰亚胺／环氧树脂(AHBPUI／EP)。通过红外光谱、DSC、TG、电子拉力机、XRD表征了产物的结构和性能。结果表明，高度交联结构的存在使得殆升高，由于同时引入了聚酰亚胺和环氧树脂，热稳定性得到了进一步提高，最高初始热分解温度达到了333。C；并讨论了BTDA含量、EP含量、[A2]／[B3]1：11值对产物力学性能的影响，发现聚酰亚胺、环氧树脂、支化结构的引入使得产物的力学性能得到提高。　　

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