低生热聚氨酯胶料的制备与性能研究

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聚氨酯胶粘剂的研究进展、合成、改性与应用

技术研讨与交流II畫驚器&扯◎啊蛋虧0◎腮收稿日期：2018-12-17作者简介：李国遵（1988-），男，硕士，主要从事聚氨酯、聚豚的研发工作，发表多篇论文、专利。

E-mail:liguozun@。

聚氨酯胶粘剂的研究进展、合成、改性与应用李国遵，高之香，李士学，李建武,陈雨，赵苗（三友（天津）高分子技术有限公司，天津300211）摘要:通过查阅国内外相关文献资料，简要阐述了聚氨酯胶粘剂的性能、结构、合成、改性及应用等相关内容，综述了聚氨酯胶粘剂目前国内外的研究现状及研究进展，并对聚氨酯胶粘剂的发展做了展望。

关键词:聚氨酯胶粘剂；合成;改性;应用；研究进展中图分类号:TQ433.4+32文献标识码:A文章编号:1001-5922（2019）05-0177-04随着科学技术的发展，我国胶粘剂工业持续快速发展。

硅树脂、聚氨酯、环氧树脂、丙烯酸酯和其他各种胶粘剂广泛应用于各个领域円。

聚氨酯（PU）胶粘剂优异的机械性能、良好的耐低温性、耐酸碱性、耐油污性和与基材良好粘合性在众多材料中脱颖而出“。

聚氨酯胶粘剂是分子链中含有氨基甲酸酯基团（-NHCOO-）或（和）异氤酸酯基团（-NCO）的粘合剂。

分子链中大量的氨基甲酸酯、基甲酸酯、缩二和其他基团赋予聚氨酯胶粘剂优异的性能“81o1异氧酸酯聚氨酯胶粘剂的研究现状聚氨酯胶粘剂的合成是基于异氤酸酯独特的化学性质。

异氤酸酯是分子中含有异氤酸酯基团（-NCO）的化合物，该基团具有重叠双键排列的高度不饱和键结构，能与各种含活泼氢的化合物进行反应。

在聚氨酯胶粘剂领域，主要使用含有2个或多个-NCO特征基团的异氤酸酯。

根据产品在光照下是否发生黄变现象将聚氨酯胶粘剂分为通用型异氤酸酯聚氨酯胶粘剂和耐黄变型异氤酸酯聚氨酯胶粘剂。

1.1通用型异氧酸酯聚氨酯胶粘剂的研究现状通用氤酸酯，即芳香幅氤酸酯是目前聚珮工业使用最广泛的异氤酸酯，由于结构中与苯环相连的亚甲基易被氧徳解团Wt料处黄变罷常用的W1W氤酸酯有TDI、MDI和PAPI等。

水性聚氨酯导热复合材料的制备及性能研究

水性聚氨酯导热复合材料的制备及性能研究摘要：水性聚氨酯(WPU)利用水作为分散介质，具有柔韧性、粘附性、低污染、抗磨损性、无毒性和环境保护等优点，可应用于橡胶、涂料、纺织品合成革等诸多领域。

但是，由于WPU缺乏稳定的交联键，导致其耐溶剂性差、电性能和热学性能不佳等，使其应用领域受到限制。

因此，有多种方法可以提高WPU的性能。

一种常见的方法是添加交联剂制备紫外线固化的WPU；另一种方法是通过将碳纳米管、粘土或图形等无机填充材料引入WPU，生产有机和无机混合物。

基于此，本篇文章对水性聚氨酯导热复合材料的制备及性能进行研究，以供参考。

关键词：水性聚氨酯导热复合材料；制备；性能引言随着电子科学技术的发展，微型集成电路和电子元器件逐渐向高性能化、智能化方向发展，工作频率急剧升高，容易造成微型集成电路和电子元器件温度升高，由于在封闭空间内，电子元器件及配件使用可靠性将受到极大的影响。

聚合物作为微型集成电路和电子元器件热界面材料研究由来已久，但导热性能较差，需要添加高导热填料提高其导热率以达到使用要求。

但是，填料的添加会使高分子复合材料的机械性能、耐水性降低。

因此，对聚合物进行改性时，选择合适的填料以及适当的填充量显得尤为关键。

1原料、试剂与仪器深圳吉田化工有限公司工业级水性聚氨酯1926(WPU)；炭黑(CB，40B2，125平方米/克，平均粒径23nm，pH 8)，o ' brien hanhua关键词硅烷代理协理KH550、AR、山东友苏华公科技有限公司；聚氨酯加厚(612)，三晋化工有限公司；无水乙醇、空气、天津富馀精细化工有限公司；去离子水里，自己去做。

nicoletis 5 fourier红外线光谱仪，satsuma shields technology，美利坚合众国；MAIA3XMH扫描电子显微镜，泰斯肯(中国)有限公司；PYris603190148美国PE公司重型医疗分析员；上海市第六计量厂高强度数字pc 68nanozs 90英国马尔文仪器有限公司绘制激光粒度；em 24501通用试验机，深圳泰瑟枪仪器设备有限公司；Z3003D打印机，北京惠天威科技有限公司。

聚氨酯空心玻璃微珠复合隔热材料的制备及性能研究

聚氨酯/空心玻璃微珠复合隔热材料的制备及性能研究肖玉龙1田华安2（1大连船舶重工集团有限公司，辽宁大连，2中国舰船研究设计中心，湖北武汉）摘要：本文在PPG-TDI-MOCA聚氨酯弹性体材料中添加空心玻璃微珠，制备了聚氨酯/空心玻璃微珠复合材料，研究了空心玻璃微珠对聚氨酯弹性体材料性能的影响。

可以发现经过偶联剂处理后的空心玻璃微珠表面会形成了偶联界面，能够有效改善微珠与聚氨酯基体之间的相容性。

随着空心玻璃微珠用量的增加，复合材料的拉伸强度和扯断伸长率都会降低，且粒径越大降幅越大。

通过观察复合材料断面，可以发现空心玻璃微珠粒径越小，其在复合材料中的分散情况越好。

随着空心玻璃微珠用量的增加，复合材料的热导率呈现下降趋势，且填充同样含量的空心玻璃微珠，粒径越小，复合材料热导率越小，隔热性能越好。

关键词：聚氨酯；空心玻璃微珠；偶联剂空心玻璃微珠（Hollow Glass Microspheres，HGB）是一种无机非金属材料，具有质量轻、体积大、热导率低，抗压强度高、分散性、流动性、稳定好等优点；同时具有低吸油、绝缘、自润滑、隔音、无毒等一些普通材料不具备优异性能[1]。

国外从20世纪70年代开始将其作为一种新型填充材料，在复合材料、石油化工、航空航天、涂料等领域开展了应用研究[2]，近年来国内也对该材料进行了广泛的应用研究[3]。

本文以空心玻璃微珠与PPG-TDI-MOCA液体聚氨酯弹性体材料（PU）为主制备了低热导率的轻质PU/HGB复合材料，分析了空心玻璃微珠填料含量及粒径大小对材料隔热性能、力学性能、分散情况的影响。

1 实验部分1.1 主要原材料PPG-TDI型聚氨酯预聚体：牌号T1178A，异氰酸酯（NCO）含量：2.87%，黎明化工研究院产品；MOCA：3,3’-二氯-4,4’-二氨基二苯基甲烷（MOCA），江苏化工农药集团有限公司产品；空心玻璃微珠：牌号：QH500、QH550、QH700，秦皇岛秦皇空心玻璃微珠公司产品；硅烷偶联剂：牌号：KH560、KH570，南京全希化工有限公司产品。

热塑性聚氨酯(PU)弹性体TPU的合成、加工以及性能解析

热塑性聚氨酯（PU）弹性体TPU的合成、加工以及性能解什么是聚氨酯TPU?.热塑性聚氨酯TPU,是一类加热可以塑化、溶剂可以溶解的聚氨酯。

热塑性聚氨酯与混炼型和浇注型聚氨酯比较，化学结构上没有或很少有化学交联，其分子基本上是线性的，然而却存在一定量的物理交换。

所谓物理交换的概念，在1958年由SchollenbergeC.S.首先提出，是指在线性聚氨酯分子链之间，存在着遇热或溶剂呈可逆性的“连接点”，它实际上不是化学交联，但起化学交联的作用。

由于这种物理交联的作用，聚氨酯形成了多相形态结构理论，聚氨酯的氢键对其形态起了强化作用，并使其耐受更高的湿度。

聚氨酯TPU有哪些分类?既然知道了热塑性聚氨酯TPU是什么，那它有哪些分类呢？按划分标准的不同，TPU可以有很多不同的分类。

比如，按软段结构可分为聚酯型、聚酸型和丁二烯型，它们分别含有酯基、酸基或丁烯基。

按硬段结构分为氨酯型和氨酯麻型，它们分别由二醇扩链剂或二胺扩链剂获得。

普遍常见的划分是分为聚酯型和聚酸型。

按有无交联可分为纯热塑性和半热塑性。

前者是纯线性结构，无交联键；后者是含有少量H尿基甲酸酯等交联键。

按制成品用途可分为异型件（各种机械零件）、管材（护套、棒型材）和薄膜（薄片、薄板）以及胶粘剂、涂料和纤维等。

聚氨酯TPU是怎样合成的?热塑性聚氨酯TPU虽然有很多分类，但从分子结构上来说，都是属于聚氨酯。

那么，它是怎么聚合而成的呢？按照合成工艺的不同，主要分为本体聚合和溶液聚合。

在本体聚合中，又可按有无预反应分为预聚法和一步法：预聚法是将二异鼠酸酯与大分子二醇先行反应一定时间，再加入扩链生产TPU；一步法是将大分子二醇、二异酸酯和扩链剂同时混合反应成TPUo溶液聚合是将二异氟酸酯先溶于溶剂中，再加入大分子二醇令其反应一定时间，最后加入扩链剂生成TPUoTPU的软段种类、分子量、硬段或软段含量以及TPU聚集态会影响TPU的密度，密度大约在1.10-1. 25之间，与其他橡胶和塑料无显著差异。

聚氨酯结构与性能的相关性

聚氨酯结构与性能的相关性聚氨酯(简称TPU)是由多异氰酸酯和聚醚多元醇或聚酯多元醇或/及小分子多元醇、多元胺或水等扩链剂或交联剂等原料制成的聚合物。

通过改变原料种类及组成，可以大幅度地改变产品形态及其性能，得到从柔软到坚硬的最终产品。

聚氨酯制品形态有软质、半硬质及硬质泡沫塑料、弹性体、油漆涂料、胶粘剂、密封胶、合成革涂层树脂、弹性纤维等，广泛应用于汽车制造、冰箱制造、交通运输、土木建筑、鞋类、合成革、织物、机电、石油化工、矿山机械、航空、医疗、农业等许多领域。

根据所用原料的不同，可有不同性质的产品，一般为聚酯型和聚醚型两类。

可用于制造塑料、橡胶、纤维、硬质和软质泡沫塑料、胶粘剂和涂料等。

聚氨酯由长链段原料与短链段原料聚合而成，是一种嵌段聚合物。

一般长链二元醇构成软段，而硬段则是由多异氰酸酯和扩链剂构成。

软段和硬段种类影响着材料的软硬程度、强度等性能。

软段对性能的影响聚醚、聚酯等低聚物多元醇组成软段。

软段在聚氨酯中占大部分，不同的低聚物多元醇与二异氰酸酯制备的聚氨酯性能各不相同。

极性强的聚酯作软段得到的聚氨酯弹性体及泡沫的力学性能较好。

因为，聚酯制成的聚氨酯含极性大的酯基，这种聚氨酯内部不仅硬段间能够形成氢键，而且软段上的极性基团也能部分地与硬段上的极性基团形成氢键，使硬相能更均匀地分布于软相中，起到弹性交联点的作用。

在室温下某些聚酯可形成软段结晶，影响聚氨酯的性能。

聚酯型聚氨酯的强度、耐油性、热氧化稳定性比PPG聚醚型的高，但耐水解性能比聚醚型的差。

聚四氢呋喃（PTMEG）型聚氨酯，由于PTME G规整结构，易形成结晶，强度与聚酯型的不相上下。

一般来说，聚醚型聚氨酯，由于软段的醚基较易旋转，具有较好的柔顺性，优越的低温性能，并且聚醚中不存在相对易于水解的酯基，其耐水解性比聚醚型好。

聚醚软段的醚键的α碳容易被氧化，形成过氧化物自由基，产生一系列的氧化降解反应。

以聚丁二烯为软段的聚氨酯，软段极性弱，软硬段间相容性差，弹性体强度较差。

聚氨酯材料的制备及性能研究

聚氨酯材料的制备及性能研究聚氨酯是一种重要的高分子化合物，具有优异的物理性能和化学性能。

一、聚氨酯的制备方法聚氨酯的制备方法包括聚酯型、聚醚型、聚氨酯醇型和聚异氰酸酯型。

其中，聚酯型和聚醚型是最常用的制备方法。

1.聚酯型聚酯型聚氨酯是由多羟基醇和多酸酐或多元酸酐经缩酐反应制备而成的。

常用的多羟基醇有聚酯多元醇、聚醚多元醇等，常用的多酸酐或多元酸酐有己内酰胺、苯酰胺等。

2.聚醚型聚醚型聚氨酯是由聚醚多元醇和二异氰酸酯经缩合反应制备而成的。

其反应机理为二异氰酸酯与聚醚多元醇的反应，生成聚氨酯。

二、聚氨酯材料的性能特点聚氨酯材料具有优异的物理性能和化学性能。

1.力学性能聚氨酯材料的力学性能优异。

硬度高，强度大，可根据需要进行调整。

2.热性能聚氨酯材料的热性能良好，可在-40℃~-120℃温度范围内工作。

3.化学性能聚氨酯材料的化学性能良好，耐油、耐溶剂、耐酸、耐碱等。

4.耐磨性聚氨酯材料的耐磨性良好，是一种优良的磨损材料。

三、聚氨酯材料的应用领域聚氨酯材料广泛应用于机械制造、矿山冶金、工业制造、汽车制造等领域。

具体应用如下：1.制造耐磨零件聚氨酯材料制成的零件具有耐磨、耐腐蚀等特性，可用于制造磨损部件。

2.制造机械密封件聚氨酯材料具有优异的密封性，可用于制造机械密封件。

3.制造输送带聚氨酯材料的耐磨性良好，是一种优良的制造输送带材料。

4.制造植入物聚氨酯材料具有良好的生物相容性，可用于制造植入物。

四、聚氨酯材料的发展趋势聚氨酯材料的发展趋势是注重材料的高性能化、低污染化和环保化。

未来，聚氨酯材料的应用领域将更加广泛，技术也将更加成熟，发展前景广阔。

总之，聚氨酯材料是一种重要的高分子化合物，具有优异的物理性能和化学性能，未来发展前景广阔。

聚氨酯的制备及其应用

聚氨酯的制备及其应用黄楠;陈叶;罗曼;张红星;陈兰【摘要】The polymer polyurethane preparation method was briefly reviewed, the application of polyurethane using in all aspects of life, such as automotive industry, medical applications, construction industry, sports industry, printing industry, and optical industry, was introduced.As the power increases in the field of science and technology, new products are developing and accelerating fast, polyurethane will play a more and more important role in the economic and social fields.%简述了高分子材料聚氨酯的制备方法以及介绍了聚氨酯在汽车工业、医学应用、建筑行业、体育行业、印刷行业、光学行业等各个生活领域的应用，相信随着科学技术力量的不断加大，新产品的开发步伐的不断加快，聚氨酯在经济和社会领域会发挥越来越重要的作用。

【期刊名称】《广州化工》【年(卷),期】2015(000)007【总页数】3页(P32-33,74)【关键词】聚氨酯;制备;应用【作者】黄楠;陈叶;罗曼;张红星;陈兰【作者单位】咸阳师范学院化学与化工学院，陕西咸阳 712000;咸阳师范学院化学与化工学院，陕西咸阳 712000;咸阳师范学院化学与化工学院，陕西咸阳712000;咸阳师范学院化学与化工学院，陕西咸阳 712000;咸阳师范学院化学与化工学院，陕西咸阳 712000【正文语种】中文【中图分类】O621849年，德国化学家伍尔兹(Wurtz)用硫酸烷基酯复分解后制备得到异氰酸酯[1-4]。

聚酯型聚氨酯二氧化硅复合材料与低硬度聚氨酯材料的制备与性能

聚酯型聚氨酯/二氧化硅复合材料及低硬度聚氨酯材料的制备与性能摘要聚氨酯(PU)是一种具有氨基甲酸酯链段重复结构的聚合物，具有很好的耐撕裂和耐磨损性，良好的抗臭氧和耐油性，应用广泛。

气相二氧化硅(俗称白炭黑)具有粒径小、多孔、比表面积大、表面活性高等特性，可用于改善橡胶制品的性能。

聚氨酯/二氧化硅(PU/SiO2)复合材料具有优良的机械性能和良好的耐热性能。

聚氨酯材料的综合性能与其组成的多元醇、多异氰酸酯和扩链剂小分子二胺的种类有关，还与复合材料的微相结构密切相关。

扩链剂3, 5-二甲硫基甲苯二胺(DMTDA)与常用扩链剂MOCA相比，有常温下为液体，操作方便的优点，但是文献中报导不多，本文基于扩链剂DMTDA制备了PU/SiO2复合材料，含有不同交联密度微区的多交联聚氨酯材料，并考察了多交联体系PU/SiO2复合材料的性能以及不同交联方式对性能的影响。

本文以2, 4-甲苯二异氰酸酯(TDI-100)、聚酯多元醇(PEA)、气相SiO2以及3, 5-二甲硫基甲苯二胺(DMTDA)为主要原料，用预聚法合成了PU/SiO2复合材料、多交联体系PU材料以及多交联体系PU/SiO2复合材料，利用SEM、DSC和力学测试考察了材料的性能，并分析了影响材料性能的主要因素。

SEM分析表明：SiO2粒子在PU基体中分散较好。

多交联体系PU/SiO2复合材料的拉伸断裂面呈明显的凹凸不平状态，具有很多纤维状物连接的丘陵状的花纹，这种断裂方式的材料具有更好的韧性和强度。

力学性能测试表明：当预聚体中-NCO基团含量为4%左右，加入SiO2粒子能够明显提高聚氨酯材料的硬度、拉伸强度和耐撕裂性能，但断裂伸长率降低。

当SiO2添加量为3%(相对于多元醇的质量分数)时， PU/SiO2复合材料的综合性能最优。

多交联聚氨酯材料具有比均一聚氨酯材料更好的耐撕裂性能和断裂伸长率，拉伸性能区别不大。

多交联PU/SiO2复合材料具有比均一PU/SiO2复合材料有更好的耐撕裂性能和断裂伸长率，并保持了PU/SiO2复合材料良好的拉伸性能。

热塑性聚氨酯热熔胶的合成与性能研究

热塑性聚氨酯热熔胶的合成与性能研究以己二酸系聚酯二醇为软段，二异氰酸酯与扩链剂生成的链段为硬段，制备了聚氨酯热熔胶；研究了软硬段组成、结构、相对分子质量、扩链剂、异氰酸酯指数等对聚氨酯热熔胶的力学性能、结晶性能、粘接性能及耐热性能的影响。

标签：热塑性聚氨酯；热熔胶；合成；性能聚氨酯胶粘剂以其优良的粘接性、突出的弹性、耐磨性、耐低温等特性得到了迅速的发展，已广泛用于制鞋、包装、木材加工、汽车、轻纺、机电、航天航空等工业部门中。

目前市场上的聚氨酯胶粘剂大都为双组分及单组分溶液型，它们往往要耗费大量的有机溶剂，生产成本高；而且会造成环境污染，影响人身健康。

随着环保法的日趋严格和人们环保意识的不断增强，环保型胶粘剂已成为合成胶粘剂发展的主流；聚氨酯热熔胶就是一类无溶剂、无污染的环保型胶粘剂，必将越来越受到人们的青睐[1～4]。

本研究是以己二酸系聚酯二醇为软段，二异氰酸酯与扩链剂生成的链段为硬段，制备了热塑性聚氨酯热熔胶；研究了软硬段组成、结构、相对分子质量、扩链剂、异氰酸酯指数等对聚氨酯热熔胶的力学性能、结晶性能、粘接性能及耐热性能的影响，从而揭示出热塑性聚氨酯弹性体结构与性能之间的关系。

1 实验部分1.1 主要原料聚酯多元醇，自制；甲苯二异氰酸酯，上海试剂厂；二苯基甲烷二异氰酸酯、1，4-丁二醇，进口；乙二醇、一缩二乙二醇，上海试剂厂。

1.2 试样制备将聚酯多元醇加入反应器中，加热至一定温度减压脱水，然后与二异氰酸酯反应生成预聚体，再与扩链剂反应生成聚氨酯。

1.3 性能测试（1）DSC分析：10 mg左右的样品置于铝制样品池中，再在PERKIN ELMER Pyris1 DSC 差示扫描量热仪氮气气氛下测定，升温速度为10 ℃/min。

（2）GPC分析：采用Waters150 C凝胶渗透色谱仪测定相对分子质量及其分布，四氢呋喃为溶剂，进样量为1 mL/min，测试温度为30 ℃。

（3）TGA分析：在PERKIN ELMER Pyris 1 差示扫描量热仪上氮气气氛下测定，以10 ℃/min的速率升温（200～600 ℃）。

反应型聚氨酯热熔胶的制备及其粘接性能的研究

ｓｉｖｅ（ＲＨＭＰＡ）ｗａｓｓｕｃｃｅｓｓｆｕｌｌｙｓｙｎｔｈｅｓｉｚｅｄｕｓｉｎｇａｔｗｏ — ｓｔｅｐｂｕｌｋｐｏｌｙｍｅｒｉｚａｔｉｏｎｗｉｔｈ４．４一ｄｉｐｈｅｎｌｙ —
ｂｏｎｄｉｎｇｓｔｒｅｎｇｔｈｉｎｃｒｅａｓｅｄｗｉｔｈｔｈｅｃｈａｉｎｅｘｔｅｎｄｉｎｇｒｅａｃｔｉｏｎｔｉｍｅａｎｄｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ．Ｍｏｒｅｏｖｅｒ，ｔｈｅｈｉｇｈｅｒｔｈｅｒｅａｃｔｉｏｎｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ，ｔｈｅｉｎｃｒｅａｓｉｎｇｔｒｅｎｄｏｆｂｕｔｔｂｏｎｄｓｔｒｅｎｇｔｈｗａｓｍｏｒｅｏｂｖｉｏｕｓ．Ｉｎａｄｄｉ — ｔｉｏｎ，ｔｈｅｉｎｆｌｕｅｎｃｅｏｎａｄｈｅｓｉｖｅｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆｔｈｅＲＨＭＰＡｄｅａｌｅｄｗｉｔｈｈｙｄｒｏｃｈｌｏｒｉｃａｃｉｄｓｏｌｕｔｉｏｎ，
随着温度的升高而升高，并且，反应温度越高，对接粘接强度增大的幅度越明显。同时，还研究了热熔胶在盐酸溶液、
ＮａＯＨ水溶液、８Ｏ ℃ 的热水以及一２Ｏ ℃的低温下处理ｌＯｈ后粘接性能的变化，研究表明，这种热熔胶粘接性能没有发生明显的变化，表现出良好的耐化学性能。

聚氨酯制备

第2章实验部分2.1实验原料及仪器2.1.1实验原料实验用到的主要试剂见表2.1。

表2.1实验主要原料试剂名称缩写纯度生产厂家甲苯二异氰酸酯TDI 分析纯上海凌峰化学试剂有限公司聚氧化丙烯二醇1000 PPG1000 工业级天津石化三厂聚氧化丙烯二醇2000 PPG2000 工业级天津石化三厂聚氧化丙烯二醇2000 TDB2000 工业级天津石化三厂聚四氢呋喃醚二醇1000 PTMG1000 工业级天津石化三厂聚氧化丙烯三醇1000 TMN1000 工业级天津石化三厂凤凰牌环氧树脂6101 E-44 工业级江苏三木化工集团有限公司正丁醇n-butanol 分析纯国药集团化学试剂有限公司三羟甲基丙烷TMP 工业级天津市博迪化工有限公司2,4-二氨基-3,5-二甲硫基氯苯Tx-2 分析纯国药集团化学试剂有限公司二端氨基低聚醚胺D2000 工业级江苏三木化工集团有限公司三端氨基低聚醚胺T403 工业级江苏三木化工集团有限公司盐酸HCl 分析纯国药集团化学试剂有限公司碳酸钠Na2CO3分析纯国药集团化学试剂有限公司二正丁胺C2H8N2分析纯国药集团化学试剂有限公司丙酮C3H6O 分析纯国药集团化学试剂有限公司乙醇C2H6O 分析纯国药集团化学试剂有限公司乙醇C2H6O 工业级哈尔滨华信化工有限公司2.1.2实验仪器实验室用的主要仪器设备见表2.2。

表2.2实验使用的主要仪器设备设备名称设备型号生产厂家环境力学分析谱仪粘弹仪DMA 50 法国METRA VIB公司动态热分析仪DMA+450 法国METRA VIB公司差示扫描量热仪（DSC）Q800 美国TA公司的Q800 FT-IR Spectrometer FT-IR 200美国V ARIAN公司数显邵尔A硬度计TH-200 北京时代之峰科技有限公司FA2004型电子分析天平FA2004上海天平仪器厂DK-98-1电热恒温水浴锅DK-98-1天津市泰斯特仪器有限公司电热恒温真空干燥箱DZF 上海跃进医疗器械厂数显式鼓风干燥箱GZX-GF-Ⅱ上海跃进医疗器械厂2.2材料的制备2.2.1阻尼层材料约束复合阻尼材料主要由约束层和阻尼层共同组成，阻尼层材料主要为复合材料提供阻尼性能。

聚氨酯弹性体的制备和性能研究

聚氨酯弹性体的制备和性能研究近年来，聚氨酯弹性体被广泛应用于各种领域，例如医学、建筑、汽车等。

它以其卓越的性能备受青睐，而制备和性能研究是其应用的基础。

一、聚氨酯弹性体制备的方法聚氨酯弹性体的制备方法有两种：预聚体法和反应注射法。

预聚体法是指将聚醚、聚酯或聚醚酯与异氰酸酯进行加成反应来制备预聚体。

然后，将预聚体与水、交联剂和氧化剂进行混合，通过发泡反应制备出聚氨酯弹性体。

该方法具有制备成本低、反应条件温和等优点。

但由于长时间的反应，会生产出有害副产品，如CO2、NCO等。

反应注射法是指在反应开始时一次性混合聚醚、聚酯或聚醚酯、硬质接枝剂、氧化剂和交联剂，然后注入硬质聚氨酯预制件中。

由于反应速度很快，从而减少了反应时间。

因此，该方法具有制备时间短、产品质量好等优点。

但该方法里面保持着反应注射的高度运用，操作化简也非常的复杂。

二、聚氨酯弹性体的性能聚氨酯弹性体的性能主要包括力学性能、耐热性能、耐久性能等。

力学性能是指材料承受外力下的变形和断裂的能力。

聚氨酯弹性体具有优异的力学性能，它的弹性模量可以在0.1-100MPa之间，而且具有极高的拉伸强度和超弹性。

这是由于聚氨酯弹性体的弹性是由其内部三维网状结构所决定的。

耐热性能是指材料在高温下的性能。

聚氨酯弹性体的耐热性能较好。

其耐热温度可以达到200°C。

但当超过此温度时，聚氨酯弹性体的力学性能会下降。

耐久性能是指材料经过一定使用寿命后，仍然能够保持原有的性能水平。

聚氨酯弹性体具有优秀的耐久性能，因为它能够长期维持其优异的拉伸强度和超弹性。

三、聚氨酯弹性体的应用聚氨酯弹性体的应用已涵盖了医学、建筑、汽车等领域。

在医学方面，它被广泛应用于心脏起搏器、人工心脏、仿生器官等医疗器械中。

在建筑领域，聚氨酯弹性体被用作绝热、密封材料、涂料、防水层等。

在汽车领域，它被应用于轮胎、减震器、座椅垫等部件中。

总之，聚氨酯弹性体作为一种优秀的高分子材料，其制备和性能的研究对其应用具有重要意义。

高耐磨低生热NBRTBIR复合材料的结构与性能

高耐磨低生热NBR/TBIR复合材料的结构与性能摘要采用高反式-1,4-丁二烯-异戊二烯共聚橡胶(TBIR)对丁腈橡胶(NBR)进行改性,制备了高耐磨、低生热输送轮用白炭黑填充的NBR/TBIR橡胶纳米复合材料. 研究了NBR/TBIR橡胶纳米复合材料的交联密度、物理力学性能及填料分散性,探讨了材料的结构对性能的影响. 研究结果表明,与纯NBR相比,NBR/TBIR橡胶纳米复合材料的硫化速率和交联密度随TBIR用量的增加而增大; 在保持NBR硫化胶基本力学性能、耐老化性能和耐溶剂性能基本不变的前提下,TBIR的加入使NBR/TBIR硫化胶的耐磨性提高15%,动态压缩生热降低5%,动态压缩永久变形降低22%,白炭黑分散水平提高; 与丁腈橡胶/顺丁橡胶[NBR/BR(80/20),质量份数比]硫化胶相比,NBR/TBIR(80/20,质量份数比)硫化胶具有更低的动态压缩生热和动态压缩永久变形及更好的填料分散性.关键词反式-1,4-丁二烯-异戊二烯共聚橡胶; 丁腈橡胶; 顺丁橡胶; 耐磨性; 纳米复合材料输送轮作为驱动轮或承载轮广泛应用于各种生产输送系统,在实际工作中主要受到垂直方向的压力和摩擦力影响,并且连续作业还会引起较高的生热,因此在制备输送轮时需要选择高硬度、高耐磨及低生热的材料[1,2]. 由于丁腈橡胶(NBR)具有较高的硬度及优异的耐热性,常作为输送轮的耐磨层使用. 但由于NBR分子链中含有强极性的侧基,使得滞后损耗高,生热严重,影响了产品的使用寿命[3]. 因此开发同时具备低生热、低磨耗及耐老化等性能的输送轮胶料具有重要意义. 顺丁橡胶(BR)与NBR并用可以提高NBR的耐磨性,同时BR柔顺的分子链结构可以降低材料的内摩擦损耗,降低硫化胶的生热、改善耐低温性及耐磨性[4～7]. He等[8～17]制备了高反式-1,4-丁二烯-异戊二烯共聚橡胶(TBIR),研究结果表明TBIR具有适宜的结晶性,从而有效降低分子链的内摩擦,降低生热,提高硫化胶动态疲劳性能; 同时可使橡胶模量与强度提高,可以有效抑制填料的聚集,改善共混胶料的填料分散性,提高硫化胶的耐磨性能. 本文将TBIR与NBR并用,以期改善NBR基硫化胶的生热性能和耐磨耗性能.1 实验部分1.1 试剂与仪器丁腈橡胶(NBR),牌号N220S,丙烯腈含量41%,门尼黏度为56.0,日本JSR公司; 顺丁橡胶(BR),牌号山东齐鲁石化公司; 高反式-1,4-丁二烯-异戊二烯共聚橡胶(TBIR),丁二烯单体单元(Bd)摩尔分数为重均分子量M w=1.04×106,分子量分布M w/M n=13.7,山东华聚高分子材料有限公司; 白炭黑(7000GR),上海灏燊化工有限公司; 硅烷偶联剂双-(γ-三乙氧基硅基丙基)四硫化物(Si69),上海品胜公司; 过氧化二异丙苯(DCP)和三烯丙基异三聚氰酸酯(TAIC),莱茵化学(青岛)有限公司.RM-200C型密炼机,哈尔滨哈普电子机械有限公司; MM150-330型双辊开炼机,美国法雷尔公司; HS-100T-RTMO型平板硫化机,佳鑫电子设备科技(深圳)有限公司; MV Permier型门尼黏度测试仪、MDR 2000型无转子硫化仪和Disper GRADER αView型填料分散测试仪,美国阿尔法科技公司; NP24-100T4CS型平板硫化机,美国RCM公司; ZBET-TC02.00型电子拉力机,德国Zwick/Roell公司; Ⅱ-ShoreA/B/O型硬度计,德国Digi公司; GT-7042-RDH型橡胶回弹测试仪、GT-7012-D型滚筒磨耗实验机、GT-RH-2000型动态压缩生热仪和GT-7060-SA型热空气老化箱,中国台湾高铁测试有限公司; DSC8500型示差扫描量热(DSC)仪,美国Perkin Elmer公司,测试温度0～80 ℃,升温速率10 ℃/min,N2气氛围; DMA Q800型动态热机械分析(DMA)仪,美国TA公司,拉伸模式,应变为0.1%,频率10 Hz,温度范围为-110～80 ℃,升温速率为3 ℃/min.1.2 实验过程基础配方(质量份): 100份生胶[m(NBR)/m(TBIR)/m(BR)=0/100/0,100/0/0,95/5/0,90/10/0,85/15/0,80/20 /0,80/0/20],40份白炭黑(7000GR),4份硅烷偶联剂Si-69,1.5份白炭黑分散剂AR-205,2份防老剂4010NA,2份交联剂DCP,1份助交联剂TAIC. 将丁腈橡胶和反式丁戊橡胶置于60 ℃烘箱中1 h后在双辊开炼机上压成厚度为1 mm的胶片. 采用四段混炼工艺制备混炼胶.一段密炼: 密炼机初始温度为70 ℃,转速为70 r/min,填充系数为0.75. 首先,当密炼室温度达到70 ℃后投入生胶,2 min后投入防老剂、白炭黑分散剂和1/2白炭黑及硅烷偶联剂,5 min后投入另外1/2白炭黑和硅烷偶联剂,7 min时打开上顶栓清扫,12 min时排胶[温度为(130±3) ℃],在室温下放置20 min.二段密炼: 密炼机初始温度为70 ℃,转速为70 r/min,填充系数为0.75. 将一段混炼胶投入密炼机中混炼8 min后排胶,在室温下放置20 min.三段密炼: 密炼机初始温度为60 ℃,转子转速为30 r/min. 投入二段混炼胶、交联剂和助交联剂,6 min后排胶(温度不超过100 ℃).四段开炼: 开炼机初始辊温为60 ℃,转速为40 r/min,将密炼的三段母炼胶薄通3次(辊距为1 mm),打三角包6次(辊距为0.3 mm),打卷3次后下片(辊距为1.5 mm),得到白炭黑填充的橡胶纳米复合材料混炼胶.将上述混炼胶在室温下放置24 h,测试硫化特性参数,测试温度为160 ℃; 将试样最大扭矩的10%和90%所对应的时间分别定义为焦烧时间(t10,min)和工艺正硫化时间(t90,min). 采用平板硫化机制备硫化胶,条件为160 ℃,10 MPa,t90.参照GB/T 25268-2010[18]标准测试硫化特性,测试条件: 150 ℃,10 MPa,40 min; 参照ASTM D7723[19]标准测试填料分散性; 参照GB/T 528-2009[20]和GB/T 529-2008[21]标准测试拉伸性能及直角撕裂性能; 参照GB/T 531.1-2008[22]标准测试硬度性能; 参照GB/T 1681-2009[23]标准测试回弹性能; 参照GB/T 9867-2008[24]标准测试旋转辊筒式(DIN)耐磨性能,负荷(10±0.2) N,测试温度(23±2) ℃; 压缩生热性能测试: 负载(1.0±0.03) MPa,行程(4.45±0.03) mm,测试温度(55±1) ℃,测试时间25 min; 参照GB/T 3512-2001[25]标准测试热空气老化性: 100 ℃,48 h; 参照GB/T 1690-2010[26]标准测试耐油性,测试温度为(70±1.0)℃,时间为72 h; 参照GB/T 7759.1-2015[27]标准测试压缩永久变形,测试温度为100 ℃,时间为72 h,应变25%.2 结果与讨论2.1 混炼胶结晶性能将NBR,BR,TBIR,填料和助剂按实验配方及加工工艺分别在转矩流变仪和开炼机上进行密炼和开炼,得到含有各种助剂和白炭黑的橡胶纳米复合材料,该橡胶纳米复合材料在硫化前统称为混炼胶,硫化后统称为硫化胶. 图1(A)为混炼胶的DSC曲线. 可以看出,NBR及NBR/BR混炼胶的DSC曲线中没有熔融峰,而含TBIR的混炼胶在33～35 ℃之间出现一个结晶熔融峰,并且结晶熔融焓随着TBIR并用份数的增多而增大,说明NBR和BR在室温下为无定形态,TBIR的引入可以为NBR混炼胶提供结晶组分,从而提高NBR/TBIR混炼胶的强度和模量. 图1(B)给出相应硫化胶的DSC曲线. 与TBIR混炼胶相比,TBIR硫化胶在33.7 ℃处仍然存在结晶熔融峰,但结晶熔融焓显著下降. 随着TBIR加入份数的增多,NBR/TBIR混炼胶在33 ℃附近有微弱的结晶熔融峰,表明NBR/TBIR硫化胶中仍然存在一定程度的TBIR晶区,这些晶区作为链排列的有序区域,不仅可以提高硫化胶的力学性能,改善磨耗,而且有利于降低链内摩擦,改善生热性能.Fig.1DSC curves of TBIR,NBR,NBR/TBIR and NBR/BR compounds(A) and vulcanizates(B)m(NBR)/m(TBIR)/m(BR): a. 0/100/0; b. 100/0/0; c. 95/5/0; d. 90/10/0; e. 85/15/0; f. 80/20/0; g.80/0/20.2.2 硫化特性及硫化胶性能表1给出BR,NBR/TBIR及NBR/BR混炼胶的硫化特性及硫化胶的力学性能. 可见,随着TBIR加入份数的增多,NBR/TBIR混炼胶的t90逐渐缩短,同时反映交联密度的最高扭矩(M H,dN·m)与最低扭矩(M L,dN·m)的差值(M H-M L,dN·m)逐渐升高,表明硫化胶的交联密度提高. 交联密度的变化也表明TBIR与NBR并用可以提高共混物的交联密度,这是由于TBIR大分子链双键和α-H含量高于NBR,促进剂分解产生的自由基夺取α-H机率增大,交联密度显著提高[15].与NBR胶料相比,NBR/TBIR硫化胶的拉伸强度、定伸应力及撕裂强度略有降低,硬度和回弹性能提高. 对比不同并用比例的NBR/TBIR硫化胶发现,随着TBIR并用份数的增多,撕裂强度逐渐降低,拉伸强度和定伸应力在并用5～10份时性能最佳. 这可能是由于NBR和TBIR的极性相差较大,界面结合力和共硫化程度较弱. 当并用TBIR份数较少时,TBIR可以比较均匀地分布在NBR基体内,有序的分子链段及交联密度的提高可以改善共混物的力学性能. 当并用TBIR份数较多时,TBIR相区尺寸较大,不均匀的交联网络结构及较弱的界面结合力导致共混硫化胶力学性能下降. 硫化胶的耐热空气老化性能结果(表2)表明,5～20份TBIR与NBR并用,并用硫化胶的老化系数仍保持在较高水平,并用相同份数的NBR/TBIR硫化胶的耐老化性能与NBR/BR硫化胶相近.Table1Physical and mechanical properties of NBR/TBIR and NBR/BR vulcanizatesTable2Physical and mechanical properties of NBR/TBIR and NBR/BR vulcanizates after aging** Aging conditions: under air at 100 ℃for 72 h.2.3 硫化胶的耐磨性Fig.2DIN abrasion loss amounts of NBR/TBIR and NBR/BRvulcanizates m(NBR)/m(TBIR)/ m(BR): a. 100/0/0; b. 0/100/0; c. 95/5/0; d. 90/10/0; e. 85/15/0; f. 80/20/0; g. 80/0/20.图2给出硫化胶的DIN磨耗量. 由图2可见,与NBR硫化胶相比,TBIR和NBR/TBIR硫化胶具有较高的耐磨性,随着TBIR并用份数的增多,磨耗量先降低后升高,表现出与力学性能相同的变化规律. 并用10～15份TBIR时,适宜的TBIR 用量及相对较小的相区尺寸,使NBR/TBIR硫化胶的磨耗量最低,耐磨性最优; 随着TBIR份数的增多,由于NBR与TBIR不相容,TBIR相区尺寸增大,交联网络结构不均匀性增大,磨耗量增大,耐磨性下降.2.4 硫化胶的动态压缩生热及压缩永久变形表3给出了硫化胶的动态压缩生热、动/静态压缩永久变形结果. 与NBR硫化胶相比,NBR/TBIR硫化胶生热显著降低,动态压缩永久变形降低; 且随TBIR并用份数的增大而逐渐降低. NBR/TBIR(90/10,质量份数)硫化胶的动态压缩生热、动态压缩永久变形明显降低,静态压缩永久变形基本保持不变. 与NBR/BR(80/20,质量份数)硫化胶相比,并用10份TBIR的NBR/TBIR硫化胶即可达到与之相当的性能水平.Table3Heat built-up and compression set of NBR/TBIR and NBR/BR vulcanizates2.5 硫化胶的耐油性表4给出了硫化胶在70 ℃用3#标准油浸泡72 h后的质量变化率(Δm100,%)和体积变化率(ΔV100,%). 可见,NBR硫化胶具有优异的耐油性能,NBR/TBIR硫化胶的耐油性随TBIR并用份数的增多而逐渐降低,NBR/TBIR(80/20)硫化胶的耐油性能要优于NBR/BR(80/20),说明与NBR/BR(80/20)硫化胶相比,TBIR中排列更加紧密的分子链可以在一定程度上抑制油性溶剂的进入,从而提高并用胶的耐油性能. 可见,并用5～10份TBIR时,NBR/TBIR硫化胶仍然具有较高的耐油性能.Table4Oil resistance(70℃,72h) of NBR/TBIR and NBR/BR vulcanizates2.6 硫化胶的动态热机械性能采用DMA测试了硫化胶的损耗模量和损耗因子,图3给出NBR/TBIR/BR 并用胶的损耗模量和损耗因子与温度的关系曲线. 可见,NBR/TBIR硫化胶的损耗模量曲线中均存在2个玻璃化转变温度(T g)峰,说明NBR与TBIR为相分离体系. 并用5～15份TBIR的NBR/TBIR硫化胶中NBR相的损耗模量峰、损耗峰与纯NBR硫化胶的基本重叠,表明NBR/TBIR硫化胶中NBR相区的交联密度与纯NBR硫化胶的基本一致,即交联助剂没有在极性橡胶组分NBR中偏析; NBR/TBIR硫化胶中TBIR相的损耗模量峰随着TBIR含量增大而向高温方向移动,表明该体系中可能存在共交联. NBR/TBIR(80/20)硫化胶中NBR的损耗模量峰及损耗峰均向高温方向移动,表明助剂在NBR中的偏析影响了其交联密度. NBR/BR(80/20)硫化胶中NBR相的损耗模量峰、损耗峰与纯NBR硫化胶的基本重叠.Fig.3Loss modulus(G",A) and loss factor(tanδ,B) of NBR/TBIR and NBR/BR vulcanizates m(NBR)/m(TBIR)/m(BR): a. 100/0/0; b. 95/5/0; c.90/10/0; d. 85/15/0; e. 80/20/0; f. 80/0/20.2.7 炭黑分散性表5给出采用炭黑分散仪表征压缩疲劳生热实验前后硫化胶的填料分散性结果. 可以看出,在NBR/TBIR硫化胶中,随着并用TBIR份数的增多,白炭黑在共混物中的分散度保持不变,而平均聚集体粒径尺寸逐渐降低. 这主要是由于混炼胶在停放过程中会发生填料的聚集[28],而结晶性TBIR的引入可以提高橡胶基体的强度和模量,有效抑制停放过程中白炭黑的聚集.压缩疲劳测试25 min后,对压缩疲劳中间部位进行填料分散性测试,发现疲劳后的NBR,NBR/TBIR及NBR/BR硫化胶中填料分散程度基本保持不变,平均聚集体粒径尺寸较疲劳前略有增大,表明动态疲劳过程对填料分散有一定的影响,会导致填料的聚集. 而NBR/TBIR(80/20)硫化胶中平均聚集体粒径尺寸较NBR/BR(80/20)硫化胶的低.Table5Filler dispersion and mean aggregate size in NBR/TBIR and NBR/BR vulcanizatesa. Before the compression fatigue heat built-up test;b. after the compression fatigue heat built-up test.Fig.4Radar map(A) and oil resistance(B) of NBR and NBR/TBIR vulcanizates 2.8 物理机械性能由图4可以看出,与NBR硫化胶相比,NBR/TBIR(90/10)硫化胶应用于输送轮中,由于TBIR的加入能够抑制胶料在停放过程中发生填料的聚集,因此填料分散性显著改善[29～31]; 同时填料没有明显的偏向,NBR与TBIR(90/10)两相交联结构均匀; TBIR晶区的存在表明NBR/TBIR(90/10)硫化胶中存在有序的链结构. 上述因素均有利于降低分子链的内摩擦损耗及分子链与填料之间的摩擦,使NBR/TBIR(90/10)硫化胶在周期性外力作用下生热降低、耐磨性改善、动态压缩永久变形降低,同时保持NBR原有的良好力学性能及耐溶剂性. 与NBR/BR(80/20)硫化胶相比,NBR/TBIR(80/20)硫化胶具有更优的动态压缩生热性能与耐油性能.3 结论与NBR硫化胶相比,NBR/TBIR(90/10)的硫化胶可以在保持NBR硫化胶基本力学性能、耐老化性能和耐溶剂性能基本不变的前提下,耐磨性提高15%,动态压缩生热降低5%,动态压缩永久变形降低22%,白炭黑的分散性改善. 与NBR/BR(80/20)硫化胶相比,NBR/TBIR(80/20)硫化胶具有更低的动态压缩生热和更优异的耐油性能,TBIR改性NBR可制备高耐油、高耐磨且低生热的橡胶制品.。

聚氨酯(混炼、浇注、热塑)生产方式和配合介绍

聚氨酯（混炼、浇注、热塑）生产方式和配合介绍一、聚氨酯的分类按加工工艺分：混炼胶（M-PUR）、浇注胶（C-PUR）、热塑型（T-PUR）三类。

混炼胶--采用聚醇和异氰酸酯反应制得固体生胶状聚合物，然后利用传统工艺加工成型。

浇注胶--采用聚醇和异氰酸酯、扩链剂等配合剂经二步或一步法合成线型液态聚合物，加工时浇注于模具中，进行加热、熟化使其转化为具有一定网状结构的橡胶状固体。

该法具有许多优点，发展速度较快。

热塑型--采用聚醇和异氰酸酯反应生成线型聚合物，加工成颗粒状固体，具有热塑性。

采用热塑性塑料的加工设备和工作程序直接生产出成品。

该法在聚氨酯橡胶中发展速度最快。

该类橡胶的缺点是耐油、耐热性能差，机械力学性能不如C-PUR。

聚氨酯橡胶的特点：较强的抗磨耗性能，优异的力学机械性能，硬度范围适应大，很宽的模量范围，耐油、耐低温性能较好，抗辐射、耐臭氧性能优良。

二、混炼型聚氨酯橡胶的生产方法一般由聚酯多元醇与低于化学当量的二异氰酸酯反应后制得生胶状高分子材料，分子量约为10000~30000。

有三种生胶的硫化体系。

使用TDI制备的生胶采用异氰酸酯硫化体系；使用MDI制备的生胶多采用过氧化物硫化体系；使MDI并且分子中含有不饱和键的生胶多采用硫黄或过氧化物硫化体系。

硫化体系不同，混炼胶的物理性质和加工性能亦不同。

结果比较如下：1生胶合成一步法和二步法。

一步法由聚醇、扩链剂、催化剂等一起混合，加入一定量的二异氰酸酯反应，逐渐形成粘稠状胶料，经过加热、熟化即可制备出M-PUR生胶。

二步法先使用聚醇、二异氰酸酯生成预聚物，然后扩链，加热、熟化即可生成生胶。

一步法优于二步法。

工艺控制应注意：-NCO/-OH比值；反应温度，控制在60~70℃；烘胶温度100℃以上4~6小时。

生胶的贮存应在适宜温度和较低湿度条件下。

2塑炼与混炼与普通的丁苯橡胶相似，只是滚筒温度控制不同。

首先塑炼（20~30℃，5~10min）,混炼时的加料顺序：生胶--硬脂酸--炭黑--硫化剂。

聚氨酯分子结构与性能的关系

聚氨酯分子结构与性能的关系聚氨酯由长链段原料与短链段原料聚合而成，是一种嵌段聚合物。

一般长链二元醇构成软段，而硬段则是由多异氰酸酯和扩链剂构成。

软段和硬段种类影响着材料的软硬程度、强度等性能。

2.3.1 影响性能的基本因素聚氨酯制品品种繁多、形态各异，影响各种聚氨酯制品性能的因素很多，这些因素之间相互有一定的联系。

对于聚氨酯弹性体材料、泡沫塑料，性能的决定因素各不相同，但有一些共性。

2.3.1.1 基团的内聚能聚氨酯材料大多由聚酯、聚醚等长链多元醇与多异氰酸酯、扩链剂或交联剂反应而制成。

聚氨酯的性能与其分子结构有关，而基团是分子的基本组成成分。

通常，聚合物的各种性能，如力学强度、结晶度等与基团的内聚能大小有关。

聚氨酯分子中，除含有氨基甲酸酯基团外，不同的聚氨酯制品中还有酯基、醚基、脲基、脲基甲酸酯基、缩二脲、芳环及脂链等基团中的一种或多种。

各基团对分子内引力的影响可用组分中各不同基团的内聚能表示，有关基团的内聚能（摩尔内能）见表2-11。

酯基的内聚能高，极性强。

因此聚酯型聚氨酯的强度高于聚醚型和聚烯烃型，聚氨酯-脲的内聚力、粘附性及软化点比聚氨酯的高。

聚氨酯材料的结晶性、相分离程度等与大分子之间和分子内的吸引力有关，这些与组成聚氨酯的软段及硬段种类有关，也即与基团种类及密集程度有关。

2.3.1.2 氢键氢键存在于含电负性较强的氮原子、氧原子的基团和含H原子的基团之间，与基团内聚能大小有关，硬段的氨基甲酸酯或脲基的极性强，氢键多存在于硬段之间。

据报道，聚氨酯中的多种基团的亚胺基（NH）大部分能形成氢键，而其中大部分是NH与硬段中的羰基形成的，小部分与软段中的醚氧基或酯羰基之间形成的。

与分子内化学键的键合力相比，氢键是一种物理吸引力，极性链段的紧密排列促使氢键形成；在较高温度时，链段接受能量而活动，氢键消失。

氢键起物理交联作用，它可使聚氨酯弹性体具有较高的强度、耐磨性。

氢键越多，分子间作用力越强，材料的强度越高。

聚氨酯胶黏剂的制备、配方及其应用

水乳液型胶黏剂：
• 是聚合物胶体在水中的分散体，是一种相对稳定的体系。
• 当乳液中的水分逐步渗透到被粘物中去并挥发掉时，浓度
就会增大，表面张力的作用使胶粒凝聚而固化。
• 环境温度对乳液的凝聚影响很大，温度足够高时，乳液能
凝聚成连续的膜；温度太低或者低于最低成膜温度时，不能形成连续的膜，此时胶膜呈白色，强度极差。 • 不同聚合物乳液的最低成膜温度不同，因此在使用此类胶黏剂的时候，一定要使环境温度高于最低成膜温度，否则
• 当预聚体—NCO含量高时，可用低分子二元醇或
端基含 — OH 的聚酯、聚醚与固化剂并用，以改
善预聚体胶的弹性。
• 当预聚体—NCO含量低时，可以用多官能度的胺
类或醇类，以获得高度交联的聚氨酯。
2. 聚氨酯胶黏剂的粘接机理
• 对固体材料进行粘接必须满足下列条件：
• （1）接触角尽可能小，到达完全润湿；
易扩散，因此多异氰酸酯胶黏剂能渗入被
粘材料中．从而提高粘接力。
⑥ 多异氰酸酯胶黏剂粘接橡胶和金属时，不但粘接牢固，而且能使橡胶与金属之间形成软 - 硬过渡层，因此这种粘接内应力小，能产生更优良的耐疲劳性能。 ⑦ 低温和超低温性能超过所有其他类型的胶黏剂。其粘合层可在 -196 ℃，甚至在 253℃下使用。 ⑧ 聚氨酯胶黏剂具有良好的耐磨、耐水、耐油、耐溶剂和耐化学药品、耐臭氧以及耐细菌等性能。
成物。是聚氨酯胶黏剂中最重要的一部分，有单组分、
双组分、溶剂型、无溶剂型等类型。
含羟基聚氨酯胶黏剂：含羟基的线型聚氨酯聚合物，
由二异氰酸酯与二官能度的聚酯或聚醚反应生成。属
双组分胶黏剂。
按组分数：单组分聚氨酯胶黏剂；双组分聚氨
酯胶黏剂（API、醇+预聚体）

聚氨酯保温材料研究进展

综述CHINA SYNTHETIC RESIN AND PLASTICS合成树脂及塑料， 2023， 40（4）： 72DOI：10.19825/j.issn.1002-1396.2023.04.15我国每年新增建筑面积约20 亿m2，其中，95%为高能耗建筑，需要采取节能措施，最简单的节能措施是使用外墙保温材料。

导热系数不大于0.12 W/（m·K）的材料称为保温材料［1］。

建筑上常用的保温材料主要有无机保温材料、发泡聚苯乙烯、聚氨酯（PU）及复合型材料，其中，PU保温材料以其良好的保温效果和阻燃性能，近年来得到快速发展。

本文综述了PU保温材料的研究进展。

1 生物基PUAcuña等［2］制备了生物质蓖麻油基硬质PU泡沫（RPUF）。

两种生物基RPUF均含有蓖麻油改性多元醇，一种是二乙醇胺改性蓖麻油的多元醇（BIO1），另一种是用苯膦酸改性BIO1的环氧化多元醇（BIO2），研究了可膨胀石墨（EG）和氧化石墨（GO）总掺入量为6%（w）的RPUF的蜂窝结构、热性能、阻燃性能和力学性能。

结果表明，GO促进了EG的分散，降低了泡沫的蜂窝尺寸；GO提高了RPUF的隔热性能和阻燃性能；RPUF/BIO2/EG/ GO阻燃等级为UL 94 V-0级，而RPUF/BIO2/EG仅为UL 94 V-2级；与RPUF/BIO1相比，RPUF/BIO2/ EG/GO的热释放速率（HRR）、总热释放量（THR）和总烟生成量分别降低了54%，24%，15%；与RPUF/BIO2相比，RPUF/BIO2/EG/GO的HRR和THR分别降低了46%，6%；RPUF/BIO1的压缩强度为0.07 MPa，RPUF/BIO2/EG/GO和RPUF/BIO2/EG 的压缩强度增加到0.11 MPa。

因此，可通过加入天然碳材料来开发生物基阻燃RPUF作为防火保温聚氨酯保温材料研究进展张萌（内蒙古交通职业技术学院，内蒙古赤峰 024005）摘要：介绍了聚氨酯（PU）保温系数的预测方法及影响因素研究进展。