聚氨酯制备
聚氨酯合成方法
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巨型水性聚氨酯乳液[1]以水作溶剂或者作分散介质,体系中不含或含很少量的有机溶剂,异氰酸酯和多元醇缩合生成聚氨酯的乳液。
反应用下式表示:水性聚氨酯乳液合成工艺进展(1-1)这是一类非常重要的缩聚物,水性聚氨酯乳液具有无毒、不污染环境、节能、易操作等优点,在工业上(包括黏合剂和涂料等)有着广泛的应用。
因此,它正逐步成为当今聚氨酯领域发展的重要方向。
从20世纪60年代水性聚氨酯被用做涂料开发出来到80年代,美、德、日等国的一些聚氨酯产品已从试制阶段发展为实际生产和应用,一些公司如德国的Bayer公司、Hoechst公司、美国Wyandotle 化学公司、日本的Dic公司走在前列。
国内水性聚氨酯产品品种少、性能不佳,每年仍需大量进口,因此需开发高质量的产品以满足国内的迫切需要。
由于聚氨酯的疏水性很强,必须采用新的合成方法制备PU乳液,水性聚氨酯的合成过程主要为:①由低聚物多元醇、扩链剂、二异氰酸酯形成中高相对分子质量的PU 预聚体;②中和后预聚体在水中乳化,形成分散液。
各种方法在于扩链过程的不同。
聚氨酯乳液的制备方法有两大类:外乳化法和内乳化法。
1.外乳化法该方法是使用最早的制备水性聚氨酯的方法,外乳化法就是在乳化剂、高剪切力存在下强制乳化的方法,最早为Pschlack发明,1953年杜邦公司的W.yandott采用此法合成了PU乳液。
其合成工艺是先将聚醚二醇和有机异氰酸酯合成PU预聚体,再以小分子二元醇或二胺扩链,得到PU的有机溶液,然后于强烈搅拌下,逐渐加入适当的乳化剂的水溶液,形成一种粗粒乳液,最后送入均化器,形成粒径适当的乳液。
但因该方法存在反应时间长,乳化剂用量大以及乳液颗粒粗而导致储存性差,胶层物理机械性能不佳等缺点,目前生产基本不用该方法。
后来发展起来的一种叫做低温封蔽法制备PU乳液的方法,可减少乳化剂的用量且制得稳定性好的乳液。
该方法是将端-NCO预聚体用肟、内酰胺、NaHSO3、乙酰乙酸酯等封端剂封端后,与多元胺一起分散于含乳化剂的水溶液中,形成一种稳定的PU乳液。
聚氨酯pu合成化学
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聚氨酯pu合成化学聚氨酯(Polyurethane,简称PU)是一种高分子化合物,由多元醇、异氰酸酯和助剂等原料经过化学反应制得。
它具有优异的耐磨性、耐油性、耐水性、耐化学腐蚀性、耐老化性、高弹性、高强度等特点,广泛应用于家具、汽车、建筑、航空、电子等领域。
聚氨酯的合成化学主要包括预聚物的制备、扩链反应和交联反应三个阶段。
一、预聚物的制备预聚物是聚氨酯合成的第一步,主要通过多元醇与异氰酸酯的反应制得。
多元醇是聚氨酯的主要原料之一,常见的有聚酯多元醇、聚醚多元醇、聚碳酸酯多元醇等。
异氰酸酯是聚氨酯的另一个主要原料,常见的有甲苯二异氰酸酯(TDI)、二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)、六亚甲基二异氰酸酯(HDI)等。
预聚物的制备过程通常分为两个阶段:预聚合和分散。
预聚合是指在一定的温度和压力下,将多元醇与过量的异氰酸酯反应,生成含有异氰酸酯基团的预聚物。
预聚合过程中,异氰酸酯基团与多元醇分子中的羟基发生反应,形成氨基甲酸酯键。
预聚合的目的是使多元醇与异氰酸酯充分反应,提高反应程度,降低残留的异氰酸酯基团含量。
分散是指将预聚物与溶剂混合,形成均匀的溶液。
分散过程中,预聚物与溶剂之间发生相互作用,形成稳定的分散体系。
溶剂的选择对聚氨酯的性能有很大影响,常用的溶剂有丙酮、乙酸丁酯、甲苯等。
二、扩链反应扩链反应是聚氨酯合成的关键步骤,主要通过添加扩链剂将预聚物中的异氰酸酯基团转化为脲基或氨基甲酸酯基团,实现聚氨酯分子链的延长。
扩链剂是一类具有活性氢原子的化合物,常见的有水、二元醇、二元胺等。
扩链反应通常分为两个阶段:链引发和链增长。
链引发是指在扩链剂的作用下,预聚物中的异氰酸酯基团与扩链剂中的活性氢原子发生反应,生成脲基或氨基甲酸酯基团。
链引发过程中,异氰酸酯基团与活性氢原子之间的反应是可逆的,可以通过调整反应条件来控制反应程度。
链增长是指在链引发的基础上,继续添加扩链剂,使聚氨酯分子链进一步延长。
链增长过程中,新的扩链剂分子与已经形成的脲基或氨基甲酸酯基团发生反应,生成新的脲基或氨基甲酸酯基团。
_聚氨酯生产工艺及注意事项
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_聚氨酯生产工艺及注意事项聚氨酯是一种重要的高分子材料,广泛应用于汽车、建筑、家具、鞋材、饰品等行业。
聚氨酯的生产工艺及注意事项对于产品质量和生产效率至关重要。
下面将详细介绍聚氨酯生产工艺及注意事项。
一、聚氨酯生产工艺聚氨酯的生产包括原料的配制、反应体系的组装、反应过程控制、模具成型、固化、后处理等步骤。
下面是一个典型的聚氨酯生产工艺流程。
1.原料的配制:聚氨酯的生产主要有两类原料,即多元醇和多异氰酸酯。
根据产品的要求,选择合适的多元醇和多异氰酸酯进行配制。
在配制过程中需注意原料的纯度和贮存条件。
2.反应体系的组装:将多元醇和多异氰酸酯按照一定的比例混合,形成混合液。
混合液的配比很关键,需要根据实际情况进行调整。
3.反应过程控制:将混合液放入反应釜中,通过调节反应温度、搅拌速度、反应时间等参数,控制反应过程。
反应过程中需注意加热和冷却速度,控制反应温度的均匀分布,以避免产生失效区和品质不佳的产品。
4.模具成型:将反应好的聚氨酯液体倒入模具中,根据产品的形状和尺寸进行成型。
模具的设计和制备需要考虑到产品的特点和要求,以保证成型效果和产品质量。
5.固化:将成型后的聚氨酯放入固化室中,进行固化处理。
固化时间和温度需要根据具体的产品而定,以确保聚氨酯完全固化。
6.后处理:完成固化后,进行产品的后处理工序,包括去除模具、清洁和修整等。
注意保持产品的外观和性能。
二、注意事项1.原料选择:聚氨酯的品质很大程度上取决于原料的选择。
选用纯度高、稳定性好的原料,并根据产品的要求进行合理的配比。
2.反应条件控制:反应过程中需严格控制温度、压力、搅拌速度等参数,以确保反应体系的均匀混合和反应的充分进行。
3.模具设计:模具的设计要考虑到产品的形状和尺寸要求,避免出现模具无法脱离或成型不完整的情况。
4.固化处理:固化时间和温度的选择要根据产品的要求进行调整。
固化时间过短会导致固化不完全,固化时间过长则会影响生产效率。
5.质量检验:聚氨酯生产过程中需要进行质量检验,包括原料的检验和产品的质量抽检。
聚氨酯材料的制备及性能研究
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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。
实验室聚氨酯合成
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聚氨酯由两相来组成,包括软段和硬段,软段是长链多元醇,硬段是由异氰酸酯和扩链剂构成。
聚氨酯是由异氰酸酯和多元醇反应先生成预聚体,然后与扩链剂反应硫化制得。
有时使用“一步法”来合成聚氨酯以降低成本和增加反应速度。
所谓“一步法”就是将多元醇、异氰酸酯及扩链剂混合,一步反应生成聚氨酯。
对于合成聚氨酯来讲,大家都知道,其所有成份极易吸水,Dupont公司的聚醚在船运期间进行有效干燥,厂家能够直接使用。
在操作期间水分经常偶然进入,因此需脱气工序。
小样品很容易吸取一定量的不利于合成的潮气,因此在实验室任何异氰酸酯反应之前应该脱气。
脱气可将混合时带入的空气排出。
在下面的配方中都采用了脱气或干燥工序。
异氰酸酯Terathane®可以做为软段材料与通用的二异氰酸酯反应,全球最常用的二异氰酸酯为4,4'-二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)和甲苯二异氰酸酯(TDI),(2,4-;2,6-TDI 异构体以各种比例混合的混合物)。
Terathane® 也可与特殊的二异氰酸酯反应,例如PPDI,以提高耐磨性能、耐温性能和挠曲疲劳性能。
对于脂肪族二异氰酸酯,参看抗紫外光部分。
其它的二异氰酸酯偶然遇到,它们也可与Terathane®反应,尽管反应速率会有所不同。
硫化剂/扩链剂在聚氨酯生产中最通用的氢供体是胺类和醇类,当最终产物为弹性体时,通常用的扩链剂为二胺和二醇。
表2 给出的是各种氨基和羟基与苯基异氰酸酯反应的速度。
相对反应速度可以通过催化剂来选择(参看硫化时间和催化剂部分)。
表2 异氰酸酯活性氢载体25℃速度常数80℃活化能kcal/mol 芳香胺10~20 ——伯羟基2~4308~9仲羟基11510叔羟基0.01——水0.4611伯硫羟0.005——酚0.01——脲—2—羧酸—2—酰苯胺—0.3—苯胺基甲酸酯—00216 5*苯基异氰酸酯在甲苯中,100%的化学计量*k×104L/mol·s预聚物的制备虽然“一步法”生产聚氨酯弹性体有其有利的一面(例如成本低、速度快),但是多数情况下大家愿意选择“预聚法”路线。
聚氨酯聚合方法
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聚氨酯聚合方法聚氨酯是一种重要的聚合物,在各个领域具有广泛的应用。
聚氨酯的合成方法有很多种,其中最常用的是聚酯和聚醚两种方法。
1. 聚酯法聚酯法是一种常见的聚氨酯合成方法。
它的基本原理是通过聚酯多元醇与异氰酸酯发生反应,生成聚氨酯。
具体步骤如下:(1)聚酯多元醇的制备:首先,选择适当的酸和醇进行酯交换反应,生成聚酯多元醇。
常用的酸有酒石酸、己二酸等,常用的醇有乙二醇、丙二醇等。
(2)异氰酸酯的制备:异氰酸酯是聚氨酯合成的关键原料。
一般是将二异氰酸酯与醇进行反应,生成异氰酸酯。
(3)聚氨酯的合成:将聚酯多元醇和异氰酸酯按一定比例混合,在一定的温度和压力下进行反应,生成聚氨酯。
反应过程中,还可以添加一些助剂,如催化剂、阻燃剂等,以改善聚氨酯的性能。
2. 聚醚法聚醚法也是一种常用的聚氨酯合成方法。
它的原理与聚酯法类似,只是聚醚多元醇和异氰酸酯的选择不同。
具体步骤如下:(1)聚醚多元醇的制备:首先,选择适当的醇进行缩聚反应,生成聚醚多元醇。
常用的醇有环氧乙烷、环氧丙烷等。
(2)异氰酸酯的制备:异氰酸酯的制备方法与聚酯法相同。
(3)聚氨酯的合成:将聚醚多元醇和异氰酸酯按一定比例混合,在一定的温度和压力下进行反应,生成聚氨酯。
同样地,反应过程中可以添加助剂来改善聚氨酯的性能。
聚氨酯聚合方法的选择取决于所需聚氨酯的性能要求和应用领域。
聚酯法合成的聚氨酯具有良好的耐热性和耐候性,适用于制备高温和户外使用的材料。
而聚醚法合成的聚氨酯具有良好的柔软性和低温性能,适用于制备弹性体和冷藏设备等。
聚氨酯聚合方法是一种重要的合成方法,可以根据不同的需求选择聚酯法或聚醚法。
通过合理的配比和合成条件,可以得到具有不同性能的聚氨酯材料,满足各种应用的需求。
未来随着科学技术的不断发展,聚氨酯的合成方法也将进一步完善,为各个领域带来更多的应用和创新。
聚氨酯的配方及工艺
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线形热塑性聚氨酯原料用量(质量份)聚己内酯二醇(Mn:2000):20001,6-己二醇:112.0三羟甲基丙烷: 6.700TDI(80/20): 348.0有机锡催化剂: 1.2‰丁酮:1058聚氨酯油合成①配方:原料规格用量(质量份)醇酸树脂上步合成产品1000二甲苯聚氨酯级620.0甲苯二异氰酸酯工业级165.5二月桂酸二丁基锡分析醇 1.2‰丁醇5%②合成工艺:a. 将上步合成的醇酸树脂、50%二甲苯加入反应釜,升温至600C,在N2的继续保护下,将甲苯二异氰酸酯滴入聚合体系,约2h滴完;用剩余二甲苯洗涤甲苯二异氰酸酯滴加罐,并加入反应釜。
b. 保温1h,加入催化剂;将温度升至800C,保温反应;5h后取样测NCO含量,当NCO含量小于0.5%时,加入正丁醇封端0.5h。
降温,调固含、过滤、包装。
实例2聚酯基潮气固化聚氨酯的合成(1)配方:原料规格用量(质量份)聚己内酯二醇工业级,Mn:1500 3200聚己内酯三醇工业级,Mn:500 550.0二月桂酸二丁基锡化学纯0.5‰(以固体分计)二甲苯聚氨酯级2682甲苯二异氰酸酯工业级1230NCO理论含量:5.5%;NCO平均官能度:2.40。
(2)合成工艺:①依配方将聚己内酯多元醇加入聚合釜,加入50%的二甲苯共沸带水,至无水带出,通入N2保护,将温度降至600C。
②在N2的继续保护下,将甲苯二异氰酸酯滴入聚合体系,约2.5h滴完;用剩余二甲苯洗涤甲苯二异氰酸酯滴加罐,并加入反应釜。
③保温2h,加入催化剂;将温度升至800C,保温反应;2h后取样测NCO含量,当NCO含量稳定后(一般比理论值小0.5%),降温、过滤、包装。
1.羟基树脂合成实例实例1 羟基丙烯酸树脂的合成(1)配方:原料规格用量(质量份)丙二醇甲醚醋酸酯聚氨酯级111.0二甲苯(1)聚氨酯级140.0丙烯酸-β-羟丙酯工业级150.0苯乙烯工业级300.0甲基丙烯酸甲酯工业级100.0丙烯酸正丁酯工业级72.00丙烯酸工业级8.000叔丁基过氧化苯甲酰(1)工业级18.00叔丁基过氧化苯甲酰(2)工业级 2.000二甲苯(2)聚氨酯级100.0(2)合成工艺:①先将丙二醇甲醚醋酸酯、二甲苯(1)加入聚合釜中,通氮气置换反应釜中的空气,加热升温到1300C。
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](https://img.taocdn.com/s3/m/1a88a2f727fff705cc1755270722192e45365881.png)
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。
聚氨酯的合成工艺及应用
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聚氨酯的合成工艺及应用聚氨酯是一种重要的聚合物材料,其合成工艺繁多,应用领域广泛。
在本文中,我们将着重介绍聚氨酯的合成工艺以及其在各个领域中的应用。
一、聚氨酯的合成工艺1.聚醚型聚氨酯的合成工艺聚醚型聚氨酯的合成主要通过聚醚醇与异氰酸酯反应制得。
首先,将聚醚醇与异氰酸酯按一定的摩尔比例混合,然后在一定的温度下进行反应,生成聚醚型聚氨酯。
这种合成工艺简单易行,产品性能优良,广泛应用于建筑、汽车、医疗等领域。
2.聚酯型聚氨酯的合成工艺聚酯型聚氨酯的合成过程与聚醚型类似,只是反应时所使用的原料不同。
通常是将聚酯醇与异氰酸酯反应制得。
这种类型的聚氨酯具有较好的耐热性和耐化学腐蚀性,适用于制备高性能涂料、粘接剂等。
3.聚氨酯泡沫的合成工艺聚氨酯泡沫的合成主要是通过聚醚醇、异氰酸酯和一定的发泡剂共混,并在一定条件下发生聚合反应,生成聚氨酯泡沫。
该泡沫材料具有较低的密度和良好的隔热、隔音性能,在建筑、交通工具、家具等行业中得到广泛应用。
二、聚氨酯的应用领域1.建筑领域聚氨酯在建筑领域中被广泛应用于保温、防水、防裂等方面。
例如,聚氨酯泡沫可用于制备隔热隔音材料和保温板,聚氨酯涂料可用于屋顶防水涂层、地板涂料等。
2.汽车领域聚氨酯在汽车领域中主要用于制备汽车内饰、座椅、缓冲材料等。
其性能优异,具有良好的弹性和耐磨损性,能够有效提高汽车的舒适性和安全性。
3.医疗领域聚氨酯在医疗领域中被广泛应用于制备医用器械、医用敷料、假体等。
由于聚氨酯具有较好的生物相容性和耐腐蚀性,因此较为适合医疗器械材料。
4.家具领域聚氨酯在家具领域中被用于制备软垫、沙发、床垫等。
其具有良好的弹性和舒适性,因此深受消费者的喜爱。
5.其他领域此外,聚氨酯还被应用于制备运动器材、电子产品外壳、船舶防水涂料、防腐剂等方面。
总之,聚氨酯是一种非常重要且多功能的聚合物材料,其合成工艺繁多,应用领域广泛。
随着技术的不断进步和需求的增长,聚氨酯的应用领域将会更加拓展,为各个领域带来更多的优异性能和价值。
聚氨酯生产工艺流程
![聚氨酯生产工艺流程](https://img.taocdn.com/s3/m/4773c33fba68a98271fe910ef12d2af90242a894.png)
聚氨酯生产工艺流程
一、前期准备工作
1.原材料准备:聚氨酯生产的主要原材料包括异氰酸酯、聚醚多元醇、催化剂、助剂等。
2.设备准备:聚氨酯生产需要的设备主要有反应釜、加热系统、搅拌系统、计量泵等。
3.环境准备:聚氨酯生产需要在密闭的环境下进行,保证生产过程中无外界干扰。
二、反应釜内制备
1.将异氰酸酯和聚醚多元醇按一定比例加入反应釜中,并启动搅拌系统。
2.在加入催化剂和助剂后,开始加热反应釜并控制温度。
一般情况下,反应温度约为60℃-80℃。
3.根据反应物质的不同,反应时间也会有所不同。
一般情况下,反应时间约为30分钟至1小时左右。
4.在反应结束后,关闭加热系统并继续搅拌直至混合物降温至室温。
三、混合物处理
1.将混合物转移到另一个容器中,并加入一定量的溶剂。
2.通过过滤等处理方式,将混合物中的杂质和不溶性物质去除。
3.根据需要,可以对混合物进行调色、调香等处理。
四、包装与储存
1.将处理好的聚氨酯液体装入密封容器中。
2.在储存过程中,需要保持密封状态并避免阳光直射和高温环境。
3.在使用前,需要先将聚氨酯液体搅拌均匀,以保证其性能稳定。
聚氨酯简介介绍
![聚氨酯简介介绍](https://img.taocdn.com/s3/m/5e0e5fa6afaad1f34693daef5ef7ba0d4b736d74.png)
02
聚氨酯的制备与性质
聚氨酯的制备方法
聚合反应法
通过多元醇与异氰酸酯的聚合反应制备聚氨酯。这种方法常用的是聚酯多元醇 和聚醚多元醇与二异氰酸酯进行反应。
预聚体法
首先使多元醇与过量的二异氰酸酯反应,生成含有异氰酸酯基团的预聚体,然 后再加入扩链剂进行反应。这种方法可以改善聚氨酯的性能和加工性。
聚氨酯的物理性质聚氨酯在Βιβλιοθήκη 来市场中的潜力新能源汽车市场
随着新能源汽车市场的快速发展,聚氨酯作为一种轻质、 高强度的材料,在电动汽车的电池包、座椅、内饰等方面 有广泛的应用前景。
建筑节能市场
聚氨酯在建筑节能领域也有很大的应用潜力,如聚氨酯保 温材料、聚氨酯隔热窗框等,能够提高建筑的保温性能和 节能效果。
高端装备制造
复原状。
耐温性
该材料在广泛的温度范围内都能 保持良好的弹性和性能。
耐油性
弹性聚氨酯对油脂和燃料具有良 好的抗性,使其在汽车、航空航
天等领域得到广泛应用。
04
聚氨酯的应用领域与市场前景
聚氨酯的应用领域与市场前景
• 聚氨酯是一种具有多种优异性能的高分子材料,广泛应用于众多领域。以下将对其应用领域及市场前景进行简要介绍。
软质聚氨酯
柔韧性
软质聚氨酯具有优异的柔 韧性和弹性,能够很好地 适应各种形状和弯曲。
吸音性
该材料具有良好的吸音性 能,能够有效地降低噪音 和振动。
舒适性
软质聚氨酯常用于制作座 椅、床垫等,因为其能够 提供舒适的支撑和触感。
弹性聚氨酯
回弹性
弹性聚氨酯具有出色的回弹性, 即使在长时间压缩后也能迅速恢
可降解聚氨酯
通过引入特定结构或添加剂,使聚氨酯在特定环境条件下能够降解 为低毒性或无毒性物质。
聚氨酯化学与工艺
![聚氨酯化学与工艺](https://img.taocdn.com/s3/m/911e402959fafab069dc5022aaea998fcc224016.png)
聚氨酯化学与工艺聚氨酯(Polyurethane,简称PU)是一种重要的高分子材料,具有优良的性能和广泛的应用领域。
聚氨酯化学与工艺是指聚氨酯的制备过程以及相关的化学反应机理。
聚氨酯的合成包括两个主要的步骤:聚合和交联。
聚合是通过将异氰酸酯(Isocyanate)与聚醚或聚酯等含有活性氢原子的化合物反应而形成的。
异氰酸酯通常是聚氨酯合成中的一个非常重要的原料,它具有较低的粘度和较高的反应活性。
而聚醚或聚酯是与异氰酸酯进行聚合反应的活性氢化合物。
在聚合过程中,异氰酸酯与活性氢化合物发生缩合反应,生成酰胺键,形成聚合物链。
同时,反应中还生成一些氨基根离子(Aminus)和氰酸根离子(Cminus),这些离子间的相互作用也起到了交联的作用。
除了聚合反应,还有一些辅助反应也会发生。
例如,异氰酸酯与水反应会生成氨,这被称为水解反应。
水解反应通常会导致气泡、变色、变软等不良现象,因此在聚氨酯制备过程中需要控制水分的含量。
聚氨酯制备的工艺也非常重要。
在工业上,聚氨酯通常是通过批量反应或连续反应来制备的。
在批量反应中,将异氰酸酯和活性氢化合物按一定的配比混合并加热反应,直至反应完成。
而在连续反应中,可以通过连续加入原料及连续取出反应产物的方式来实现聚氨酯的连续制备。
聚氨酯制备过程中需要考虑的一些关键参数包括:原料配比、反应温度、反应时间等。
这些参数的合理控制可以影响聚氨酯的性能和质量。
此外,还可以通过添加填料、增塑剂、稳定剂等来改变聚氨酯的性能和应用范围。
总的来说,聚氨酯化学与工艺是探讨以及研究聚氨酯制备过程中所涉及的化学反应以及工艺参数的学问。
通过深入研究聚氨酯化学与工艺,可以更好地理解聚氨酯的合成机理,并在实际应用中对材料的性能进行调控和优化。
聚氨酯(Polyurethane,简称PU)是一种重要的高分子材料,具有优良的性能和广泛的应用领域。
聚氨酯化学与工艺是指聚氨酯的制备过程以及相关的化学反应机理,通过深入研究聚氨酯化学与工艺,可以更好地理解聚氨酯的合成机理,并在实际应用中对材料的性能进行调控和优化。
聚氨酯的生产工艺
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聚氨酯的生产工艺聚氨酯是一种重要的合成聚合物,其生产工艺通常分为四个主要步骤:原材料准备、预聚物制备、聚合反应和产品加工。
下面将详细介绍聚氨酯的生产工艺。
首先是原材料准备。
聚氨酯的主要原料包括二元醇、二元异氰酸酯和链延长剂。
二元醇可以选择乙二醇、丙二醇等较常用的烷基二醇,二元异氰酸酯常用的有TDI (二苯甲酰胺二异氰酸酯)、MDI (二苯甲酰胺二异氰酸酯)等,链延长剂可以选择丙三醇、肉豆蔻醇等。
这些材料需要在一定比例下根据配方准备好。
接下来是预聚物制备。
预聚物是聚氨酯的主要组成部分,它是由二元醇和二元异氰酸酯在催化剂的作用下进行缩聚反应形成的。
在反应过程中,需要控制适当的温度和时间,以确保预聚物的质量和性能。
预聚体是聚氨酯中的短链段,通常以持续流动方式制备。
然后是聚合反应。
聚合反应是将预聚体与链延长剂进行缩聚反应形成聚氨酯的过程,其过程需要在一定的温度和压力下进行,以确保反应的完全性和产物的质量。
在反应过程中,需要添加适量的催化剂、稀释剂等辅助材料,以促进反应的进行。
聚合反应的时间通常较长,需要几个小时至几十个小时。
最后是产品加工。
聚氨酯在聚合反应后会形成块状或液状的物料,根据不同的需求可以选择不同的加工方式。
常用的加工方式包括浇铸、喷涂、涂覆、挤出等。
在产品加工过程中,还需要根据原材料的特性和产品的需求进行相应的调整和控制,以获得所期望的性能和质量。
总结起来,聚氨酯的生产工艺包括原材料准备、预聚物制备、聚合反应和产品加工。
这些步骤需要严格控制工艺参数和原材料的质量,以确保最终产品具有良好的性能和质量。
聚氨酯是一种具有广泛应用前景的材料,在建筑、汽车、电子等领域中得到了广泛的应用。
聚氨酯的配方
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聚氨酯是一种由多元醇和异氰酸酯反应得到的聚合物,其配方根据所需性能和用途可以有很大的变化。
以下是一种典型的聚氨酯配方:1. 多元醇:这是聚氨酯的主要组成部分,提供了材料的柔性和耐久性。
常用的多元醇包括聚酯多元醇、聚醚多元醇和聚己内酯多元醇等。
2. 异氰酸酯:这是反应剂,与多元醇反应生成聚氨酯。
常用的异氰酸酯包括甲苯二异氰酸酯(TDI)、二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)和六亚甲基二异氰酸酯(HDI)等。
3. 催化剂:催化剂加速了反应速度,使材料更快地固化。
常用的催化剂包括二月桂酸二丁基锡、辛酸亚锡和三乙基铝等。
4. 扩链剂:扩链剂可以增加聚氨酯的硬度,并改善其耐温性能。
常用的扩链剂包括醇类、胺类和酚类等。
5. 阻燃剂:如果需要,可以添加阻燃剂以提高材料的阻燃性能。
常用的阻燃剂包括红磷、三氧化二锑和氢氧化铝等。
6. 填料:填料可以降低成本,同时提高材料的某些性能。
常用的填料包括碳酸钙、滑石粉和硅灰石等。
7. 溶剂:溶剂用于溶解多元醇和异氰酸酯,使它们能够更好地混合。
常用的溶剂包括丙酮、丁酮和甲苯等。
以上是一种典型的聚氨酯配方,但实际上可以根据需要进行调整。
例如,如果需要更硬的材料,可以增加异氰酸酯的用量;如果需要更柔软的材料,可以增加多元醇的用量。
此外,还可以根据需要添加其他助剂,如抗氧剂、紫外光稳定剂和抗静电剂等。
在制备聚氨酯时,一般需要将多元醇和异氰酸酯在催化剂的作用下进行反应。
这个过程通常需要在一定的温度和压力下进行,以促进反应的进行。
反应结束后,可以得到聚氨酯树脂。
然后,可以根据需要将树脂加工成各种不同的形状和用途,如泡沫、涂料、粘合剂和弹性体等。
聚氨酯的工艺
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聚氨酯的工艺
聚氨酯的工艺是指制备聚氨酯材料的过程。
下面是一种常见的聚氨酯工艺流程:
1. 原料准备:聚氨酯的制备原料包括多元醇和多异氰酸酯。
多元醇可以是聚醚多元醇、聚酯多元醇等,多异氰酸酯为三聚异氰酸酯。
2. 配制混合物:将事先准备好的多元醇和多异氰酸酯混合在一起,按照一定的配比加入溶剂或者催化剂,以调整混合物的黏度和固化速度。
3. 混合搅拌:使用搅拌设备对混合物进行充分搅拌,确保原料完全混合均匀。
4. 注塑成型:将混合物注入聚氨酯成型模具中,通过提高温度和/或增加压力使其固化成型。
5. 固化处理:将固化后的聚氨酯制品放置于恒温箱中,经过一定时间的低温加热,使其进一步固化和提高物理性能。
6. 后处理:根据需要对聚氨酯制品进行切割、打磨、喷涂等后续加工处理。
上述流程为一般聚氨酯制备的工艺流程,不同的聚氨酯制品可能有不同的工艺要求和特殊处理步骤。
化工加工中的聚氨酯制备技术
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化工加工中的聚氨酯制备技术聚氨酯是一种重要的高分子材料,具有很高的物理、化学性能,广泛应用于建筑、汽车、航空、电气、纺织、鞋材、涂料等领域。
化工加工中的聚氨酯制备技术多样,下面就聚氨酯制备技术进行深入探讨。
一、聚氨酯产生机理聚氨酯的产生是一种聚合反应,具体的化学反应机理如下所示:以聚酯型聚氨酯为例,聚酯二元醇一般与聚异氰酸酯在一定条件下反应,产生短链的酰胺酸酯。
随后,酰胺酸酯发生延长反应,其中的异氰酸酯结构单元与新的酯醇结合,从而引发聚合反应,形成聚氨酯。
二、聚氨酯制备技术(一)聚氨酯制备工艺流程聚氨酯的制备过程通常包括以下几个步骤:1.原材料的选用(聚酯、聚醚、聚氨酯等)2.材料的称量和混合3.聚合反应(常压、真空或压力反应)4.成品检测和包装(二)聚氨酯制备工艺聚氨酯材料的制备工艺可以分为两大类,即低压成型和高压成型。
低压成型的生产工艺适用于开发各种聚酯型、聚醚型和聚脲酸型耐磨、耐化学损伤、热塑性和热固性聚氨酯材料。
高压成型工艺是现代聚氨酯生产的标准工艺之一,它可以制造出各种硬度、颜色、纹理、线条和结构的聚氨酯制品,同时也可以生产出复合材料、粘合剂、封装材料、隔音材料、楼板、隔热材料和其他材料。
这种工艺方式一般有两种:一种是硬质泡沫塑料的高压成型工艺,另一种是弹性泡沫塑料的高压成型工艺。
(三)聚氨酯泡沫塑料制备技术聚氨酯泡沫塑料一种新型的复合材料,主要用于保温、隔音、填充、包装、运输和建筑行业。
根据不同的用途和工艺要求,聚氨酯泡沫材料可以通过以下两种方式得到:1.常压泡沫制备技术常压发泡就是在常压下,通过在聚氨酯反应体系中加入发泡剂,经适当混合后,使其发生聚合反应并形成一定的泡沫体系。
该工艺的特点是原料成本较低,但泡沫质量差,泡沫细胞粗糙不均匀,导致抗拉和抗压强度较低,而且表面性能较差。
2.高压灌注泡沫制备技术高压灌注泡沫是在高压下,聚氨酯材料经高压泵和灌注设备将聚氨酯材料灌入腔体中,然后在规定的时间内加入发泡剂,并使聚氨酯聚合反应发生聚氨酯泡沫生产,其特点是泡沫细胞均匀、细腻、坚实,泡沫层间粘结牢固,表面光滑、平坦、耐磨损、抗老化.三、总结聚氨酯制备技术的应用范畴很广,无论是在建材、汽车、电子、鞋材、涂料等领域,都扮演着重要角色。
聚氨酯的成分
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聚氨酯的成分
聚氨酯是一种由异氰酸酯和多元醇制备而成的高分子化合物。
它是一种重要的聚合物,在生产中广泛应用于制备聚氨酯泡沫、弹性体、涂料、胶粘剂、封胶剂等。
聚氨酯的主要成分如下:
1.异氰酸酯
异氰酸酯是制备聚氨酯的必要原料之一。
它是一种含有NCO基团的化合物。
在制备聚氨酯的过程中,异氰酸酯与多元醇通过反应形成聚氨酯。
2.多元醇
多元醇是制备聚氨酯的另一种必要原料。
多元醇通常具有两个或两个以上的羟基基团,与异氰酸酯反应,可形成聚氨酯。
3.催化剂
催化剂是制备聚氨酯的关键之一。
它可以加速异氰酸酯与多元醇之间的反应。
常用的催化剂有有机锡化合物、有机铅化合物、有机锑化合物等。
4.助剂
助剂也是制备聚氨酯过程中不可或缺的。
助剂的种类很多,常用的有表面活性剂、防火剂、光稳定剂、增塑剂等。
这些助剂可以改善聚氨酯的性能和使用效果,提高产品质量。
总之,聚氨酯的制备需要多种原料和助剂的配合,其中异氰酸酯和多元醇是重要的基础原料,催化剂和助剂的加入可以改善聚氨酯的性能和使用效果。
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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6101E-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。
目前对于阻尼层的选择主要是具有较宽的阻尼温域和较高的阻尼损耗峰值。
聚氨酯弹性体材料由于其软段相与硬段相之间存在一定的不相容性,能在材料内部形成微相分离,为材料提供额外的阻尼性能。
【49】2.2.1.1阻尼层材料的制备本研究中,以预聚体法合成相应的聚氨酯弹性体材料。
所谓预聚体法,是指通过控制端羟基低聚物与多异氰酸酯反应过程中异氰酸基团过量,使生成的聚合物端基为异氰酸根,然后选用特定的扩链剂(交联剂)对其进一步固化并成型。
本课题在阻尼层材料制备过程中,分别以PPG2000和TDI作为聚氨酯弹性体中的软段和硬段。
其中软段PPG2000为低分子量聚醚,由环氧丙烷在特定初始剂作用下开环聚合而成,因此其结构中含有大量的醚键和饱和碳链,较端羟基聚酯和聚烯烃分子链更为柔顺,能够为聚氨酯弹性体材料提供较高的阻尼损耗峰值;相应的硬段部分选择甲苯二异氰酸酯(TDI),根据基团贡献理论,在分子链中引入苯环、酯基等大基团能获得更好的阻尼性能。
【50】样品制备的具体步骤为:(1)预聚体的制备:在三口烧瓶中按照计算量加入PPG2000,110 ℃下真空脱水2 h;脱水后将PPG-2000冷却至60 ℃左右,再加入计算量的TDI(于60℃左右先预热),由于该反应为较强的放热反应,故制备过程中,需要进行控制升温,即分别于65 ℃、70 ℃以及75 ℃下分阶段反应一段时间,体系温度稳定后调至下一温度阶段,最终,于80℃下反应1.5~2 h得到聚氨酯预聚体。
(2)弹性体样品的制备:将制备的预聚体进行分析,测定其中-NCO含量,并根据预聚体中-NCO基团百分含量,以计量的TMP作为扩链剂,于80 ℃下固化2 h,85 ℃下后固化10 h;即得到不同-NCO含量的聚氨酯弹性体材料,室温下熟化7天后进行动态力学性能测试。
(3)制备相关反应步骤如下图2.1~2.2所示。
图2.1聚氨酯弹性体预聚体制备反应方程式图2.2聚氨酯预聚体在TMP固化后链结构示意图(4)聚氨酯弹性体制备工艺流程如下图2.3所示。
图2.3聚氨酯弹性体材料制备过程工艺图2.2.1.2聚氨酯弹性体材料的性能与分析方法(1)红外光谱对聚氨酯反应过程的分析红外光谱法对高分子材料的分析是利用材料中某些特定的基团对电磁波中的红外光区特定频率波具有选择性吸收的特点来进行高分子内部基团结构分析、定性鉴定的一种方法。
【51】(a)TDI(b)聚醚型聚氨酯弹性体图2.4红外光谱图上图2.4为制备的聚醚型聚氨酯弹性体材料样品和其所用原料甲苯二异氰酸酯(TDI)红外光谱对照图;结合(a),(b)两图可知,聚氨酯样品中2265波数的峰强度较TDI大幅下降,几乎消失,而2265 cm–1对应的正是异氰酸酯基团的不对称伸缩振动特征吸收峰,由此可以判定在聚氨酯弹性体的制备过程中,TDI 完全反应。
【52】另外还可以有图中,(b)中分别在1729 cm–1(羰基的伸缩振动),1223 cm–1(碳-氧键伸缩振动)以及3304 cm–1(仲胺的氮-氢键伸缩振)存在较强的吸收峰,而对应的(a)图中并未出现,结合三者关系,可以推断聚氨酯弹性体样品中有氨基甲酸酯基团的生成。
【53】(2)示差扫描量热仪对聚氨酯热性能的分析物质在加热过程中,由于脱水,分解或相变等物理化学变化,经常会伴随着吸热或放热效应。
高分子材料亦如此,伴随着环境温度的升高,材料内部同时也会随着产生诸如玻璃化转变、熔融、结晶,分解等物理或化学变化。
【54】差热分析就是通过精确测定物质加热(或冷却)过程中伴随物理或化学变化产生的热效应大小以及产生热效应时所对应的温度,来达到对物质进行定性和/或定量分析的目的。
图2.5聚醚型聚氨酯弹性体的DSC曲线有上图2.5可以看出,在-40 ℃左右时,DSC曲线中出现了一个吸热峰,分析材料结构可知,该处的吸收峰应该为聚氨酯弹性体软段材料的玻璃化转变温度(硬段材料一般刚性较大,玻璃化温度出现在高温);当温度继续升高时,曲线中再没有出现其他的吸热或者是放热峰,由此可以判断该聚氨酯弹性体材料中的软段部分与硬段部分的相容性很好,硬段部分较好的溶于软段部分中。
【55,56】(3)动态力学测试分析仪对聚氨酯阻尼性能的分析材料的动态力学行为是指材料在振动的条件下,即在交变应力(或交变应变)作用下所处的响应,它不同于材料的静态力学行为,后者是指材料在恒定或单调递增的应力(或应变)作用下的行为。
测定材料在一定温度范围内动态力学性能的变化就是所谓的动态力学分析(Dynamic Mechanical Analysis,简称DMA)。
对于高分子材料而言,一般情况下都表现出玻璃态,高弹态以及粘流态三种力学状态,并且在三种状态的转变过程中,材料的刚度、模量、热膨胀系数以及阻尼性能都发生较大的变化,而这些宏观性能与高分子材料微观结构密切相关,由此可知,DMA对高分子材料的研究具有重要的知道意义。
【57-60】图2.6聚四氢呋喃醚型聚氨酯弹性体的DMA测试温度谱图(a)E'-T;(b)E"-T;(c)tan δ-T;(d)三曲线合并图上图2.6为软段为PTMG1000的聚氨酯弹性体材料的DMA测试谱图。
由图中信息可以看出,该种弹性体材料在温度为-60~100 ℃区间内,分别经历了玻璃态、玻璃化转变区,橡胶态以及粘流转变区四种力学相态变化过程;再者可以从图中得到,该种材料的Tg在-23 ℃左右(取图2.4中c图数据),不同温度点该种材料对应的储能模量(E')与耗能模量(E"),以及本文重点关注的阻尼性能主要表征参数—损耗因子(tanδ)。
2.2.2约束层材料约束层作为约束阻尼材料约束作用的提供者,一般而言,要求约束层材料具有较高的强度和刚度。
本文根据选题需要,主要选取聚氨酯和环氧树脂两种材料作为约束层来考察复合材料的约束阻尼性能。
2.2.2.1聚氨酯弹性体材料通过分别选择不同种类(PPG和PTMG)和不同官能度(三官能度聚醚TMN1000和双官能度聚醚PPG1000)的不同低分子量聚醚作为聚氨酯软段材料,硬段材料选用TDI-80,以及Tx-2作为扩链剂,通过预聚体法合成高硬度聚氨酯弹性体材料(制备过程与2.2.1.1节相类似,此处不再赘述)。
2.2.2.2改性环氧树脂材料环氧树脂材料品种繁多,是一类研究较为广泛的高分子材料;其中以双酚A 型环氧树脂研究最为深入,应用最为广泛;它是由环氧丙烷和双酚A缩合而成的低聚物材料,其内部结构为线性大分子,主链中还存在很多活性基团,在各种固化剂的作用下,能够交联成为不不熔不溶的网状结构。
因其具有许多优异的性能(耐化学腐蚀性、机械强度高、尺寸稳定性好、粘结性以及良好的电性能),所以广泛的应用于浇注、层压和制备粘合剂、涂料、胶泥,涂料等制品。
因此,本课题通过选用特定的固化剂体系及配比对环氧树脂进行增韧,以克服环氧树脂材料的脆性的缺点,并对其阻尼相关的性能进行研究。
进而选取具有特定的硬度值和阻尼性能的环氧树脂(E-44)材料作为复合约束阻尼材料的约束层,作进一步的研究。
材料制备的主要流程为:将E-44型环氧树脂真空脱泡,选用不同的的种类胺类固化剂(T403和D2000),调节其配比,混合均匀后,进行脱泡处理,放入烘箱中固化。
固化条件:80 ℃预固化4 h,随后调节温度至120 ℃,再后固化4 h,最后关闭烘箱,使样品退火至室温。
相关反应式如下图2.7所示:图2.7环氧树脂与胺类固化剂反应过程图2.2.3复合约束阻尼材料本论文中,为探究影响复合材料阻尼性能的因素,分别从阻尼层与约束层两类材料展开研究。
在研究过程中,研究选取不同的材料分别作为阻尼层材料与约束层材料,通过控制材料的相关影响因素,将选定的阻尼层与约束层进行复合,以制备出不同系列的复合约束阻尼材料,具体制备过程及方法详见每一章节复合材料制备方法;最后通过测定复合材料的动态力学性能,考察材料的阻尼性能,并分析相应的影响因素。
2.3相关化学计算2.3.1聚氨酯预聚体制备的计算目前聚氨酯弹性体材料的按照制备方式主要分为三种,即:热塑性聚氨酯弹性体(TPU),浇注型聚氨酯弹性体(CPU)以及混炼型聚氨酯弹性体(MPU)。
本课题主要研究浇注型聚氨酯弹性体材料,对于浇注型弹性体的制备而言,主要方法有预聚体法和一步成型法;但是对于一步成型法而言,一者体系的反应热难以控制或是排出;二者操作简单,不利于改性处理,故而选取预聚体法来制备样品。
【61】1.预聚体的主要反应式如下式(2-1)所示:式中n 的取值为:1~2上式2-1表示一定量的端羟基低聚物聚醚(如PEG ,PPG ,PTMG 等),聚酯(PEA ,PCL ,PS 等)或者是聚烯烃(HTPB ),与过量的二异氰酸酯(TDI ,MDI ,IPDI 等),在一定的温度下两者发生反应,生成由-NCO 基团封端的低分子量低聚物(即所谓的预聚体)。