论文部分内容阅读
本文以甲苯二异氰酸酯(TDI)和乙二胺(EDA)为单体通过界面聚合法制备出大粒径的多孔聚脲(PU)微球。探讨了针头内径和单体的滴加速率对PU微球尺寸的影响,研究了聚合时间、聚合温度、EDA与TDI的摩尔比等对PU微球形貌和结构的影响。通过对硝基苯甲醛(NBA)与PU多孔微球表面伯胺的反应测定了PU微球表面伯胺基含量,通过光学显微镜和扫描电子显微镜(SEM)对微球的形貌做了表征,通过压汞法对PU多孔微球的孔结构进行了表征,采用热重分析仪和差示扫描量热仪对PU多孔微球的热性能进行了表征,使用X-射线衍射仪测试了微球的结晶性能,使用核磁共振仪对PU的化学结构进行了表征。改变针头的内径及TDI单体的滴加速率,可制备粒径介于400~750?m的大小均一的多孔PU微球。当EDA与TDI的摩尔比为1:7,65°C反应5 h可制得表面光滑粒径均一的PU多孔微球。测得PU微球表面胺基基团密度为1.179×10-8 mmol/cm2(0.071/nm2)。SEM表征表明微球表面为粗糙的外壳,内部为多孔结构。PU多孔微球的比表面积为8.2m2/g,孔体积为0.4 cm3/g,孔隙率为31%。PU微球有良好的耐热性能,XRD对PU微球的结晶表征得到其结晶度为41%。核磁1H谱和13C谱测试表明,TDI液滴表面单体首先与连续相中的EDA反应形成硬壳,TDI随后与H2O反应直到聚合完成。当体系中EDA加入量过多时,形成的PU微球规整性变差。当EDA/TDI摩尔比为1.43时,制得的PU微球之间呈现串珠状排列且微球之间有聚合物相连。选用内径不同的针头,改变TDI的滴加速率可以改变串珠的尺寸和规整度。对串珠的形貌做表征,结果表明串珠表面光滑且分布有孔洞,内部为多孔结构。串珠孔体积为0.3 cm3/g,孔隙率为26%。改变针头的内径可以制得直径不同的棒状PU。当针头内经为300?m,且控制TDI单体的滴加速率在140 m L/h时可以制得粗细均匀的棒状PU。对其表面和内部形貌表征结果表明,棒状PU表面光滑,内部为多孔结构。