论文部分内容阅读
聚氨酯是指分子链中含有重复氨基甲酸酯基团聚合物的总称,它的制品强度高、弹性好且易成型,因此能广泛用于各个领域。目前制备聚酯型聚氨酯所用的二元羧酸多为己二酸,而戊二酸与己二酸结构相似,且本身属于奇数碳二元酸,用其作为酸源制备的聚酯型聚氨酯理论上会有独特的优点。因此本文采用戊二酸和丙二醇在不同工艺下制备聚酯多元醇,而后利用自制的聚酯多元醇为原料,分别制备出聚氨酯弹性体及水性聚氨酯,用以研发新材料并测定其低温性能,主要研究内容如下:将戊二酸与丙二醇反应,通过改变醇酸比、缩聚温度、缩聚时间、催化剂加入量等实验条件,探究不同实验工艺对合成多元醇色度的影响,从而探究制备最低色度的聚酯多元醇的工艺条件;通过改变1,2-丙二醇与1,3-丙二醇的比例,制备不同结晶度的聚酯多元醇。研究结果表明,在优选的工艺条件下,能够制备出分子量为900的聚酯多元醇最低色度为17和分子量为2000的聚酯多元醇最低色度为41;在反应釜中进行戊二酸聚酯多元醇的放大反应的探索,通过改变缩聚温度、缩聚时间和催化剂含量等实验条件合成出分子量1000与分子量2000的戊二酸聚酯多元醇,为以后工厂化提供数据支撑。研究结果表明,与小试实验相比,反应釜中合成聚酯多元醇的反应速度相对缓慢;将自制戊二酸聚酯多元醇与MDI反应,改变异氰酸根含量、扩链系数与多元醇分子量等实验参数,制备系列聚氨酯弹性体。采用傅里叶红外光谱、DSC、TG、万能拉伸机等技术手段,表征其微观结构及主要性能;使用低温箱,测定其在真实低温环境下的各种性能。研究结果表明:戊二酸系聚氨酯的玻璃化转变温度小于-40℃,热分解温度大于300℃,具有优异的耐高低温性能;在低温环境中(实验温度高于-40℃),戊二酸系聚氨酯弹性体的硬度、拉伸强度随温度的降低而提高,断裂伸长率随温度的降低而下降;将自制戊二酸基聚酯多元醇与IPDI反应制备透明水性聚氨酯乳液,改变R值、多元醇种类、DMPA含量和三乙胺含量等实验参数,探索合成透明水性聚氨酯的最佳工艺条件;通过傅里叶红外光谱、TG、旋转粘度计技术手段,探究其微观结构与稳定性,研究结果表明使用戊二酸聚酯多元醇能够合成出稳定性良好的透明水性聚氨酯,但是耐高温老化性能不佳。