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热塑性聚氨酯弹性体(TPU)是一种以氨基甲酸酯为硬段和多元醇为软段的多嵌段线型,加热可以塑化、溶剂可以溶解的聚氨酯。热塑性聚氨酯弹性体因其优异的力学性能、物理性能和化学性能,在现代生产和生活中有非常广泛的应用。传统的TPU是用甲苯二异氰酸酯(TDI)作原料,TDI基TPU虽然有优异的综合性能,但因为TDI本身的毒性大,合成的TPU也因为带苯环结构,在紫外光的照射下容易黄变,影响材料的性能与美观;应用于人体,苯环的存在会有致癌的风险使其应用具有局限性。本文从这两个角度来研究热塑性聚氨酯弹性体的性能。合成TDI基TPU和异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)基TPU,用FT-IR、GPC、二正丁胺滴定法、熔点仪、微控电子万能试验机、邵氏橡胶硬度计分析各项性能,结果表明,TDI的反应活性要比IPDI高得多;当硬段含量为42%,Rt为1.04时,两种TPU都能达到比较高的分子量,并且羟基封端,此时综合性能最优;TDI基TPU(25.54Mpa)要比用IPDI基TPU(18.7Mpa)强度大,而断裂伸长率方面却整体逊于后者;前者的熔融温度、硬度都要要比后者高很多;不同的聚合物二元醇的IPDI基TPU,力学性能对比,PEA>PBA>PMTEG。因为IPDI基TPU力学性能稍差,并且催化剂二丁基二月桂酸锡存在安全隐患,本文采用1,2-环己二醇(CHD)作扩链剂和BiCAT8118作催化剂合成TPU。用FT-IR、GPC、二正丁胺滴定法、微控电子万能试验机、邵氏橡胶硬度计分析各项性能。结果表明, BDO和CHD的活化能分别为39.42、69.57kJ/mol, CHD的反应活性要比BDO小很多;使用BiCAT@8118做催化剂,加入的量需要比BDO作扩链剂多5倍;随着硬段含量的提升,TPU的硬度增加非常明显,同样硬段含量下,CHD扩链的TPU硬度比BDO扩链的高;两种TPU都是随着硬段含量的增加,拉伸强度增加,而断裂伸长率降低;CHD扩链的TPU拉伸强度(18.7MPa)要比BDO扩链(12.19MPa)的优异,但是断裂伸长率却会整体降低。