热塑性聚氨酯共混改性研究进展

热塑性聚氨酯共混改性研究进展

摘要：综述了热塑性聚氨酯与聚烯烃、聚苯乙烯、工程塑料( 聚碳酸酯、A B S 、聚甲醛、苯乙烯一丙烯腈共聚物、聚酰亚胺、聚酰胺等) 、环氧树脂、橡胶、短纤维、聚氯乙烯树脂等共混研究进展，共混改性后的材料在某些性能上得到提高或改善，共混的研究为开发新材料提供了新途径，扩大了热塑性聚氨酯的应用。

关键词：热塑性聚氨酯共混改性综述

1 T P U共混改性

1 ．1 不同类型T P U共混改性

T P U在合成时，由于原料、配比及聚合方式不同，形成很多不同类型的聚氨酯品种，不同类型的T P U之间常常可以相互共混，以扩大T P U的用途。

软质T P U和硬质T P u共混，可以得到中等硬度的T P U，共混后的共混物加工性能良好，综合了软、硬质T P U的优点，综合物理性能好于单一合成的中等硬度的T P U。在合成革生产中这一特点常被应用，很少有人为了做某一硬度的聚氨酯合成革制品，只选择相应硬度树脂，往往是多种硬度的树脂共混以调节相应的硬度；此外，也可利用这一点制成没有相应硬度树脂的合成革制品。

聚酯型和聚醚型T P U共混后可以达到二者性能互补，聚醚型T P U耐水解，而聚酯型T P U在耐磨性、抗撕裂强度以及拉伸强度等方面优于聚醚型T P u，这两种不同类型的T P U共混往往可以克服单一聚酯型、聚醚型T P U的一些缺点。将熔融指数和硬度不同的T P U共混后，易于成型加工。

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2 T P U与聚烯烃共混改性

聚乙烯( P E )、聚丙烯( P P ) 、聚苯乙烯( P S ) 等这类非极性树脂与T P U 一般不能简单共混，由于二者极性不同导致相容性差，因此简单共混起不到改性作用。往往是先将非极性树脂接枝上小分子极性基团，再与T P U共混；也有将非极性树脂与小分子接枝共聚物作非极性聚合物与T P U的增容剂，使二者能部分相容共混。此外，还采用非极性树脂与T P U在合成反应过程中形成互穿网络结构。

1 ．3 T P U与P S共混改性

P u与P s可以通过同步法和分步法形成互穿网络( I P N) ，P U／P S的比例不同，影响互穿网络的材质玻璃化转变温度( T g ) 与I 临界分子量( Mc ) 等物理性质参数-。朱国全等人自制的P U／P S互穿网络结构的分离膜，可以对水／乙醇进行分离，当P U／P s组分比为7 0／3 0时制得的膜分离效果较好，渗透通量为2 5 2 g／( r l l ·h ) ，分离因子可达 1 7．2 。苯乙烯．马来酸酐共聚物( S MA) ( 马来酸酐质量比7 ％) 加入到一定配比的P S／T P U中共混，获得的共混材料的冲击强度是纯聚苯乙烯的三倍，这是因为在熔融共混中，S MA与T P U之间形成了C ．C键，S MA起到了增容剂作用。

1 ．4 T P U与工程塑料共混改性

1 ．4 ．1 T P U与聚碳酸酯共混

聚碳酸酯( P C) 容易受溶剂及环境影响产生开裂，添加T P U后可克服上述缺点，TP U与P C共混，由于T P U的弹性，可以改善P C的韧性，提高P C的耐磨性、耐油性，同时还降低了P C的加工温度，但简单地将T P U与P C机械共混，往往对提高P C的抗冲击性作用不是很大，加入第三组分弹性体后，使弹性体分散于P C与T P U两相界面，从而可以提高P C的抗冲击性。在P C中加入2 5 ％的T P U后，在碳氢溶剂中无变化；T P u用量为3 ％～2 5 ％时，材料的拉伸性能及热变形温度不受影响，但抗冲击性能有明显改善，抗溶剂及抗环境应力开裂性能提高；T P U用量为 4 0 ％～7 5 ％时，与聚碳酸酯制成的共混合金，具有较高的冲击强度，且有极好的耐化学药品性能。

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2 T P U与AB S树脂共混

T P u与AB S ( 丙烯腈一丁二烯一苯乙烯接枝共聚物) 可以任意比例共混，T P U和AB S共混时，产生协同作用，得到相应各组分的性能能满足不同用途的需要。在T P U中添加AB S ，材料的密度、伸长率下降；撕裂强度、模量增加，耐臭氧性能及加工性能得到改善，成本下降；在AB S中添加T P U，材料的耐磨性、韧性、低温性能得到提高，同时材料的涂饰性能、耐化学性能及耐油性有明显的改善。

1 ．4 ．3 T P U与聚甲醛共混

聚甲醛( P OM) 是一种具有优良综合性能的工程塑料，但它的最大缺点是缺口冲击强度较低，T P U有很好的韧性，P O M与T P U共混，可以改善这一缺点，加入自制的增容剂G与二者共混，增容剂可使共混体系的分散相尺寸变小和分布均匀，改善效果更明显，共混材料缺口抗冲强度可达到纯P O M的l 0倍。随着T P U之中添加P OM量增加，共混物的热变形温度随之升高；T P U 中加入5 ％～ 2 0 ％P OM，可以改善共混物的挤出和吹塑加工性能；添加 3 0 ％一5 0 ％的P O M时，T P U的耐热性、抗湿老化性及耐溶剂性能提高。T P U／P O M的共混树脂的熔融粘度较T P U的低，更容易加工，但共混树脂较P O M易蠕变。P O M量大于T P U量时，T P U几乎以球型粒子分布，当T P U 量大于P O M时，P O M球晶面粗糙，共混物中的P O M球径比没有共混时的要小。动态力学实验显示，随共混物中T P U量增加，阻尼峰升高。共混合金材料微观表征显示，P O M在共混物中有球晶结构。借助广角x射线衍射( WA X D) 仪及扫描电镜( S E M) 研究了P O M与聚酯型P U共混体系的结晶及形态结构时，发现所用的聚酯型聚氨酯弹性体与P O M是可混溶的，且其在共混组成中质量含量不超过 5 0 ％时是以球形粒子分散在P O M基材中，共混物的冲击强度随着分散相T P U的球径尺寸减小而增大。用 D S C法研究P O M和聚醚型聚氨酯( P E U) 共混体系的溶混性发现，无论在升温或降温过程中，仅有单峰出现，可以表明体系为一种结晶共混体系，随P E U组分增加，P O M的熔融峰温度下降，而P O M的结晶峰下降甚微。

1 ．4 ．4 T P U与苯乙烯一丙烯腈共聚物共混

由于丙烯腈在共聚物质量比及丙烯腈与苯乙烯的分布不同，可以合成出性能差别较大的不同苯乙烯一丙烯腈共聚树脂( S A N)，S A N在与T P U共混时，T P U主要是改性S A N的脆性。R a ~ s h 等研究发现，S A N( A N质量分数为1 0％) 量多时与T P U共混，在制得的S AN／T P U共混物中，S A N破坏了T