端羟基液体聚丁二烯橡胶微观结构及其力学性能
端羟基聚丁二烯 产能
端羟基聚丁二烯产能端羟基聚丁二烯(简称POBH),是一种由聚丁二烯链上引入端羟基官能团的高分子材料。
它具有良好的导电性、柔性、可塑性和耐热性,被广泛应用于电子器件、导电材料、抗氧化剂等领域。
本文将从POBH的概述、制备方法、产能以及应用等方面进行详细介绍。
POBH是一种具有双亲性的高分子材料,其结构中含有聚丁二烯链和端羟基官能团。
其分子式为C4H6O·(C5H8)n,其中n为聚合度。
POBH的制备方法主要有自由基聚合法和离子聚合法两种。
自由基聚合法是通过自由基引发剂将丁二烯引发聚合反应,反应中使用镁基催化剂和羰基铝催化剂引入端羟基官能团。
离子聚合法是通过阳离子或阴离子聚合反应,在引发剂的作用下得到POBH。
POBH的产能主要受制备方法和工艺条件的影响。
目前,POBH的产能较小,主要集中在一些中小型高分子材料生产企业。
由于POBH的制备过程相对复杂且对工艺条件要求严格,生产难度较大,因此其产能受限。
根据市场需求的增长,一些大型企业也开始关注POBH的生产,但目前尚未形成大规模的产能。
POBH作为一种高分子材料,具有多种应用领域。
首先,它广泛应用于电子器件中的导电材料。
由于POBH具有良好的导电性和耐热性,可以用作半导体材料、电极材料等。
其次,POBH还可以用作抗氧化剂,可以防止电子器件中的金属氧化,延长使用寿命。
此外,POBH还可以用于制备高分子聚合物、防腐剂、化学试剂等,具有广阔的市场空间。
在未来,随着科学技术的不断进步和市场需求的增长,预计POBH的产能将会逐渐提高。
一方面,制备POBH的工艺条件已经逐渐优化,可以提高产能和质量稳定性;另一方面,市场对POBH的需求也在不断增长,尤其是在电子器件行业和新能源领域的应用广泛。
因此,可以预见,随着POBH制备工艺的进一步改进和市场需求的增长,POBH的产能将会逐步增加。
总之,POBH作为一种高分子材料,具有广泛的应用领域和潜在的市场前景。
不同催化体系合成的聚丁二烯橡胶的微观结构与性能
不同催化体系合成的聚丁二烯橡胶的
微观结构与性能
闫 蓉1aꎬ2 ꎬ周俊杰1b ꎬ杨广明1aꎬ2 ꎬ于琦周3 ꎬ陈实春1b
(1. 中国石油独山子石化公司 a. 研究院ꎻb. 乙烯厂ꎬ新疆 克拉玛依 833699ꎻ
2. 新疆橡塑材料实验室ꎬ新疆 克拉玛依 833699ꎻ3. 中国科学院 长春应用化学研究所ꎬ长春 130022)
二烯橡胶 的 分 子 链 结 构、 数 均 分 子 量 和 重 均 分
子量及其 分 子 量 分 布 不 同ꎬ 导 致 产 品 的 加 工 性
能和物 理 机 械 性 能 也 不 同 [9 - 14] ꎮ 德 国 Lanxess
公司是目前全球最主要的 NdBR 生产厂家ꎬ其主
流产品为 Buna @ CB 系列ꎬ该系列产品的胶料强
采用青岛科高橡塑机械技术装备有限公司生产的
XLB 500 - 30 型 平 板 硫 化 机 进 行 硫 化ꎬ 条 件 为
150 ℃ 、正硫化时间( tΒιβλιοθήκη 0 ) ꎮ1 3 分析与测试
微观结构 采用美国 PE 公司生产的 2000
型傅里叶变换红外光谱仪进行测试ꎬ溴化钾压片
法制 样ꎬ 扫 描 波 数 500 ~ 1 200 cm - 1 ꎬ 分 辨 率
4 cm - 1 ꎮ
数均分子量和重均分子量及其分子量分布
采用美国 Waters 公司生产的 Waters 300 型凝胶
渗透色谱仪测定材料的数均分子量、重均分子量
及其分子量分布ꎬ以聚苯乙烯作标样ꎬ四氢呋喃为
流动相ꎮ
门尼黏度 按照 GB / T 1232 1—2000ꎬ 采用
无锡蠡园电子化工设备有限公司生产的 MV 2 -
90 E 型门尼黏度仪在 100 ℃ 下进行测试ꎮ
丁羟推进剂结构状态与力学性能的相关性研究评述
响 。
收 稿 日期 :00一 一1 21 叭 9
基金项 目: 国家安全重 大基 础研究基金资助项 目( 1 30 0 0 ) 6 3 8 1 3 1 作者简介 : 李旭 昌(9 3一) 男 , 16 , 陕西西安人 , 副教授 , 士生 , 博 主要从事航 空宇航推进理论 与工程研究
E ma l x i:lc一 1 6 @ sn . , 93 ia c m o
1 国内外理论 研究 情况
国外重 点研 究 了复合 推 进剂 交联 聚合 物 网络 结构 参 数 与 力学 性 能 的相 关 性 , 具 代 表 性 成 果 是 M r 最 as h
基于 F r — enr l y R h e 理论 , o 根据橡胶弹性体 的热力学和统计理论提出的 模型。其中将交联聚合物力学性能 参数 ( 如应力) 与网络结构参数( 如交联密度) 相关联的交联弹性体应力 一 应变方程¨ 表述为 o= : T A— r1 ( e R A ) 式中 : 为基于试样原始横截面的应力 ; 为交联密度 ; , R为气体常数 ; 为绝对温度 ; T A为伸长 比。 另 外 , 献 [ ] 提 出 了聚合 物交 联 网络 支 链 系 数 O、 胶 与凝 胶质 量 分 数 与 、 文 1还 L溶 网链 平 均 分 子 量 交联 密 度 和有 效链 长 工 等 的计 算公 式 , 指 出这些 网络 结构 参数 均 与 弹性 体 的力学 性 能相关 联 。 并 化学 结 构对 丁 羟推进 剂 力学 性能 的影 响方 面 , ia 析 了 H P Nnn分 T B的官能 度分 布对 推 进剂 力学 性能 的影 响 [ 。Aw n则通 过研 究 指 出 了 H P 2 la 3 T B推 进 剂 官 能 度 、 效 链 平 均 分 子 质 量 对 推 进 剂 力 学 性 能 有 较 大 影 有
胶液法制备高顺式端羟基聚丁二烯液体橡胶
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取定量的醛基封端聚丁二烯液体橡胶ꎬ加入 适量的溶剂(6 号溶剂油ꎬ或 6 号溶剂油 / 四氢呋 喃混合溶剂ꎬ或四氢呋喃) ꎬ使其溶液浓度为 25 g / L 或 50 g / Lꎬ恒温至预设温度ꎬ加入过量的硼氢 化钠固体ꎬ硼氢化钠与醛基的摩尔比为 4∶ 1( 示意 图 1). 反应一定时间后ꎬ缓慢加入去离子水淬灭 过量的硼氢化钠ꎬ多余的去离子水经无水硫酸镁 除去ꎬ溶液经砂芯漏斗抽滤( 硅藻土作为助滤剂) 除去固体杂质ꎬ溶剂经旋转蒸发仪除去ꎬ得到端羟 基聚丁二烯液体橡胶粗产品ꎬ产物用无水乙醇浸 泡过夜ꎬ旋蒸除去无水乙醇ꎬ加入环己烷ꎬ析出的
盐经砂芯漏斗抽滤(硅藻土作为助滤剂) 除去ꎬ得 到澄清透明的端羟基聚丁二烯溶液ꎬ最后溶剂经 旋转蒸发仪除去ꎬ置于真空干燥箱(45 ℃ ) 干燥 24 h 至恒重. 最终得到无色或淡黄色透明的端羟 基聚丁二烯液体橡胶.
Scheme 1 Preparation of HTPB with high cis ̄1ꎬ 4 content starting from PBD original solution
我国最早开发丁羟胶是在 20 世纪 70 年代 初[7ꎬ8] ꎬ主要用作火箭发动机复合固体推进剂的 胶黏剂ꎬ胶黏剂在固体推进剂中的质量分数虽只 有 10% ~ 15% ꎬ却有着至关重要的作用ꎬ一是作 为高能燃料ꎬ与氧化剂反应产生推力ꎻ二是作为粘 接金属添加剂、氧化剂和燃速调节剂等的黏合剂ꎬ 获得在高温和低温下都具有一定强度和稳定性的 固体药柱.
可乐丽端羟基聚丁二烯4000分子量
可乐丽端羟基聚丁二烯4000分子量概述可乐丽端羟基聚丁二烯是一种高分子化合物,其分子量为4000。
它具有许多优良的性质和广泛的应用领域。
本文将详细介绍可乐丽端羟基聚丁二烯的结构、性质以及其在不同领域中的应用。
结构可乐丽端羟基聚丁二烯是由若干个丁二烯单体通过化学键连接而成的高分子化合物。
它由一个主链和两个侧链组成。
主链上有许多重复单元,每个单元都包含了一个苯环和一个氧原子。
侧链上则有羟基(-OH)。
性质1.分子量:可乐丽端羟基聚丁二烯的平均分子量为4000。
2.溶解性:可乐丽端羟基聚丁二烯在水中具有较好的溶解性,可以形成胶体溶液。
3.稳定性:可乐丽端羟基聚丁二烯具有较好的稳定性,能够抵抗氧化和光照的影响。
4.热稳定性:可乐丽端羟基聚丁二烯具有较高的热稳定性,能够在高温下保持其结构和性质不变。
应用可乐丽端羟基聚丁二烯由于其特殊的结构和优良的性质,在许多领域中都有广泛的应用。
1. 医药领域可乐丽端羟基聚丁二烯在医药领域中常用于制备缓释药物。
由于其溶解性和稳定性,可以将药物包裹在聚合物微球中,延缓药物的释放速度,提高药效持续时间。
此外,可乐丽端羟基聚丁二烯还可以用作医用敷料材料,具有良好的吸水性和透气性。
2. 化妆品领域可乐丽端羟基聚丁二烯在化妆品领域中被广泛应用于护肤品和彩妆产品中。
它可以增加产品的黏稠度,并赋予产品良好的延展性。
此外,可乐丽端羟基聚丁二烯还可以增加产品的保湿性能,改善肌肤的水分平衡。
3. 工业领域可乐丽端羟基聚丁二烯在工业领域中常用于涂料、胶水和粘合剂等产品的制备。
它可以增加产品的粘附力和耐磨性,提高涂层的耐候性和抗化学腐蚀性能。
此外,可乐丽端羟基聚丁二烯还可以用作纺织品的防皱整理剂和纺织染料的助剂。
4. 环境保护领域可乐丽端羟基聚丁二烯在环境保护领域中有着重要的应用。
它可以被用作吸附剂,用于处理废水和废气中的有机污染物。
由于其高分子量和良好的溶解性,可乐丽端羟基聚丁二烯能够有效地吸附有机污染物,并减少对环境的污染。
聚丁二烯的应用
端羟基聚丁二烯端羟基聚丁二烯是六十年代发展起来的一种液体预聚物。
通过链延长和交联固化反应,可将其制成有三维网络结构的弹性体。
因为它和固体橡胶有相同的性能,所以亦有人称其为液体橡胶。
从已公开的文献报道看,在国外有关生产工艺的研究已较成熟,重点放在反应机理和使用性能方面的研究,尤其是关于应用途径的开发,一些国家正在积极进行工作。
主要有以下几方面的用途:1、胶粘剂;2、涂料;3、轮胎等工业用橡胶材料(皮带,防震橡胶)及形状复杂的工业用橡胶材料(车辆用的安全部件如防撞器等);4、密封材料,填缝材料;5、人造皮革、弹性纤维等的原料;6、泡沫塑料及优良的冲击吸附材料;7、橡胶塑料的改性剂;8、电气零件材料及电气零件材料用的灌封材料;9、鞋用材料;10、船泊甲板、天花板及铺路用材料。
有的文献归纳其用途有十九种之多。
1、端羟基聚丁二烯的合成方法、分子结构及性能端羟基聚丁二烯,一般是指每个大分子两端平均有两个以上羟基的丁二烯的均聚物或共聚物。
共聚物有丁二烯-苯乙烯共聚物、丁二烯-丙腈共聚物。
均聚物的示意结构式如下:端羟基聚丁二烯的微观结构是由其合成方法决定的。
因其可军用,国外对合成工艺及使用细节均严守秘密,从已公布的资料看,主要合成方法有自由基聚合、阴离子活性聚合和阴离子配位聚合。
一般地说,利用自由基聚合时,1,4-结构占75-80%,其中1,4-反应约占60%,1,2-乙烯基结构为20-25%。
利用阴离子配位聚合,分子中几乎全部是1,4-结构,而且1,4-顺式结构的比例较高。
利用阴离子活性聚合,有时分子中的1,2-乙烯基结构可达90%,所得预聚物分子量分布亦窄,M w/Mn接近于1。
越好。
所以要根据使用目的和要求,选择不同微观结构的产品。
一些端羟基聚丁二烯产品的性能如表1所示。
除上述性能外,端羟基聚丁二烯尚有如下优点:(1)端羟基聚丁二烯在常温下是液体,因此在加工处理时,可不用有机溶剂,避免了由溶剂而造成的环境污染、火灾、爆炸等危险。
端羟基氢化聚丁二烯 英群
端羟基氢化聚丁二烯英群端羟基氢化聚丁二烯,也称为端羟基氢化聚丁烯橡胶,是一种具有羟基官能团的氢化聚丁二烯材料。
在本文中,我们将详细介绍端羟基氢化聚丁二烯的特性、制备方法、应用领域以及相关的研究进展。
1. 特性:端羟基氢化聚丁二烯具有以下主要特性:-高度可延展性:端羟基氢化聚丁二烯具有优异的可延展性和弹性,能够在受力时发生弹性变形,并在去除外力后恢复原状。
-良好的耐化学性:端羟基氢化聚丁二烯对许多化学物质具有较好的耐受性,能够在不同的环境条件下保持其物理性能。
-优异的机械性能:端羟基氢化聚丁二烯具有出色的耐磨损、耐撕裂和耐切割性能,使其在各种应用中具有广泛的用途。
-高度可塑性:端羟基氢化聚丁二烯可以通过热塑加工或溶剂成型等方法进行成型,并能够在成型过程中保持其特性。
2. 制备方法:端羟基氢化聚丁二烯的制备主要包括以下步骤:-聚合反应:通过聚合反应合成聚丁二烯基链,可以采用Ziegler-Natta催化剂或金属有机催化剂等方法进行聚合。
-氢化反应:将聚丁二烯与氢气在催化剂的存在下进行反应,使得部分或全部的不饱和键被氢原子取代,形成端羟基氢化聚丁二烯。
3. 应用领域:端羟基氢化聚丁二烯在许多领域具有广泛的应用,包括:-橡胶制品:端羟基氢化聚丁二烯可用作橡胶制品的主要成分,如密封件、管道、橡胶垫等。
-塑料添加剂:端羟基氢化聚丁二烯可以作为塑料的添加剂,改善塑料的延展性、耐磨性和抗撕裂性能。
-粘合剂:端羟基氢化聚丁二烯可用于制备弹性粘合剂,用于黏合不同材料。
-医疗器械:端羟基氢化聚丁二烯在医疗器械领域具有广泛应用,如人工关节、医用手套等。
4. 研究进展:近年来,端羟基氢化聚丁二烯的研究得到了广泛关注,主要集中在以下方面:-功能化改性:通过引入其他官能团或添加剂,改善端羟基氢化聚丁二烯的特性,如提高耐温性、耐化学性或增强机械性能。
-可持续发展:研究人员致力于开发环境友好型的端羟基氢化聚丁二烯制备方法,例如使用可再生原料或绿色催化剂等。
端羟基聚丁二烯的构筑及后功能化
端羟基聚丁二烯的构筑及后功能化端羟基聚丁二烯(hydroxyl-terminated polybutadiene,简称HTPB)是一种重要的高能聚合物材料,广泛应用于火箭推进剂、战斗部、摩擦摩擦副和弹头等领域。
本文将探讨HTPB的构筑及其后功能化。
首先,HTPB的构筑主要通过体系聚合和乳液聚合两种方法进行。
体系聚合是将丁二烯单体与活性聚合引发剂在溶剂体系中反应,通过控制温度、反应时间和活性聚合引发剂浓度等条件,实现HTPB的合成。
乳液聚合则是将丁二烯单体与乳化剂在搅拌条件下进行反应,通过水相-油相界面生成乳液胶体,再通过引发剂引发聚合反应得到HTPB。
这两种方法各有优点,体系聚合适用于大批量生产,乳液聚合则适用于小规模和特殊用途的生产。
HTPB的后功能化是指在HTPB分子链端引入不同的官能团,使其具有特定的性质和功能。
常见的功能化方法有烷基锂引发的端甲基化、亲核取代反应和直接官能化反应。
烷基锂引发的端甲基化是将HTPB与烷基锂反应,形成活性端基,然后再与卤代烷烃反应,引入甲基基团。
亲核取代反应是利用亲核试剂与活性端基发生反应,引入不同的官能团,如羟基、酰胺基和氨基等。
直接官能化反应则是将HTPB与官能化试剂直接反应,如与叔丁醇反应得到端羟基聚丁二烯。
功能化后的HTPB可通过不同的反应进行改性,以满足特定的应用需求。
例如,将端羟基进行酯化反应,可以获得具有较高热稳定性和抗水性的材料;将端羟基与异氰酸酯反应,可制备出优良的固体推进剂;将端羟基与硅烷试剂反应,可获得耐候性好、硬度可调的材料。
此外,还可以通过交联反应、加成反应和开环反应等方式对HTPB进行改性。
总之,端羟基聚丁二烯的构筑及后功能化是一项复杂而重要的工艺。
通过合适的构筑方法和选择合适的官能团,可以获得具有特定性质和功能的高能聚合物材料,满足不同领域的需求。
但需要注意的是,在实际应用中要考虑到安全性、环境友好性以及经济性等方面的因素,并对不同的工艺参数进行优化,以提高材料性能和降低生产成本,实现更加广泛的应用综上所述,功能化方法是将端羟基聚丁二烯(HTPB)通过烷基锂引发的端甲基化、亲核取代反应和直接官能化反应等途径进行改性的过程。
端羟基液体聚丁二烯橡胶微观结构及其力学性能
038
《粘接》杂 志 社 咨 询 电 话 :0710- 3626888-8076 传真 :0710-3820811 E- mail:zhanjzz @263.net
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2.4.2 13C-NMR分析 HTPB主 链 上 的 双 键 受 到 氧 的 攻 击 时, 可 断 裂 成 单 键,并形成环氧结构,这种结构与主链结构可分为:
(Nicolet560型)测定,溴化钾涂膜。 1HNMR、13C-NMR分析:用Brucker公司600 MHz超
2 结果与讨论
导傅立叶变换核磁共振波谱仪测定 。13 C谱观测频率150. 9
2.1 HTPB样品A和B固化物的力学性能
MHz, 溶 剂 为 CDCl3, TMS为 内 标 , 试 验 温 度 20 ℃ ;
学 术 论 文 ACADEMIC PAPER 研究报告及专论
收稿日期:2009-12-29 作者简介:易建军(1980-),男,主要从事液体橡胶合成和应用研究工作。E-mail:echo3780@yahoo.com.cn。
端羟基液体聚丁二烯橡胶微观结构及其力学性能
易建军,陈继明,齐永新,柏海见 (中国石油兰州石化公司研究院,甘肃 兰州 730060)
羟基的化学位移如表4所示。
表4 HTPB中羟基的化学位移 Tab.4 Chemical shift of hydroxyl groups in HTPB
羟基位置 侧链羟基
羟基结构
羟基类型 化学位移(δ)
G
4.10 ̄4.20
H
4.00 ̄4.10
主链羟基
V
3.65 ̄3.95
V1
wwwzhanjiecomcn图2样品a和b的红外光谱图fig2ftirspectraofprepolymersaandb表4htpb中羟基的化学位移tab4chemicalshiftofhydroxylgroupsinhtpb羟基位置侧链羟基主链羟基羟基类型化学位移410420400410365395340365羟基结构样品a和b的hnmr谱图fig3hnmrspectraofsampleaandb表5样品a和b各类羟基的相对含量tab5relativecontentofdifferenthydroxylgroupsinsampleaandb样品羟基位置羟基类型相对含量侧链羟基侧链羟基主链羟基主链羟基侧链羟基侧链羟基主链羟基主链羟基141521422961435144330312结构197189反式14结构241238顺式14结构562573主链微观结构相对含量样品表3样品a和b主链微观结构相对含量tab3relativecontentofmainchainmicrostructureofsampleaandb039粘接杂志社咨询电话
端羟基液体橡胶改性RPUF的结构与力学性能
・研究报告・端羟基液体橡胶改性RPUF的结构与力学性能贺江平 刘 静 钟发春(中国工程物理研究院化工材料研究所 绵阳621900)摘 要:制备了3种端羟基液体橡胶改性硬质聚氨酯泡沫塑料(RP UF)。
研究了所制备材料的形态结构,以及泡沫材料的冲击韧性、屈服强度模量、缓冲吸能特性和阻尼性能与材料密度、液体橡胶的含量和液体橡胶的种类之间的关系。
结果表明,粘度较低的端羟基聚丁二烯改性的硬质聚氨酯泡沫具有更好的冲击韧性;粘度较高、含极性氰基端羟基聚丁二烯丙烯腈改性的硬质聚氨酯泡沫塑料具有较低的屈服强度、模量和缓冲能量吸收值,具有较高的力学损耗。
为高阻尼硬质聚氨酯泡沫塑料的制备奠定了基础。
关键词:液体橡胶;聚氨酯泡沫塑料;包装材料;缓冲;减振 与常用无机材料和有机高分子材料相比,硬质聚氨酯泡沫塑料(RP UF)具有较低的密度和一定的阻尼减振能力,可用作缓冲减振包装材料,也可用作结构材料,因此在国民经济的各个领域得到广泛应用。
因此,对于RP UF,其抗冲击韧性、高低温环境阻尼减振性能和缓冲吸能性能等是极为重要的性能。
本工作选用了3种端羟基液体橡胶(LR,其羟基可与异氰酸酯发生化学反应)对普通RP UF进行了改性。
研究了所制泡沫材料的形态结构与力学性能。
1 实验部分1.1 原材料及其技术指标端羟基聚丁二烯(HTP B,B1),羟值0.89mmol /g,粘度2785mPa・s,水分0.02%,M n=5360,淄博齐鲁乙烯化工有限公司;HTP B(B2),羟值1.41 mmol/g,粘度(40℃)1000mPa・s,M n=1550,水分0.035%,黎明化工研究院;端羟基聚丁二烯丙烯腈(HT BN,N1),羟值0.69mmol/g,粘度(40℃)8000 mPa・s,M n=2400,水分0.04%,淄博齐鲁乙烯化工有限公司;聚醚多元醇N303,羟值470.5mgK OH/g,南京塑料厂;P AP I(P M200),NCO质量分数为30.4%,烟台万华聚氨酯股份有限公司;三乙醇胺,分析纯,成都化学试剂厂;硅油,市售;蒸馏水,自制。
聚丁二烯橡胶性能学
聚丁二烯橡胶的力学性质摘要:聚丁二烯橡胶是以1,3-丁二烯为单体聚合而得到的一种通用合成橡胶,1956年美国首先合成高顺式丁二烯橡胶,我国于1967年实现顺丁橡胶的工业化生产。
在合成橡胶中,聚丁二烯橡胶的产量和消耗量仅次于丁苯橡胶,居第二位。
中乙烯基丁二烯橡胶、丁钠橡胶、低顺式聚丁二烯橡胶等几种不同的聚丁二烯橡胶产品都具有很好的性能和市场。
作为一种橡胶,它弹性高,是当前弹性最高的一种;耐低温性能好,其玻璃化温度为-105,是通用橡胶中耐低温性能最好的一种;其耐磨性能优异;滞后损失小,生热性能低;耐屈挠性好;与其它橡胶的相容性好。
由于其优异的高弹性、耐寒性和耐磨损性能,主要用于制造轮胎,也可用于制造胶鞋、胶带、胶辊等耐磨性制品。
关键字:聚丁二烯橡胶、第二、弹性高、性能好、轮胎背景:1956年美国首先合成高顺式丁二烯橡胶,我国于1967年实现顺丁橡胶的工业化生产。
在合成橡胶中,聚丁二烯橡胶的产量和消耗量仅次于丁苯橡胶,居第二位。
弹性高,是当前弹性最高的一种,耐低温性能好。
广泛用于轮胎制造,高档鞋、胶鞋、胶带、胶辊等耐磨性制品,具有很大的商业价值。
截止2006年,我国共有生产聚丁二烯橡胶企业共6家,总产量达44612Kt。
今年来,聚丁二烯橡胶的需求量不断增加,从1998至2003年消费量的年均增长率约为3.0%。
2003年总消费量达236万吨。
目的:为了更好的了解聚丁二烯橡胶的力学性质和用途,以及一些常用的研究方法,分子结构和功能的关系,因而在次进行论述。
意义:聚丁二烯橡胶是我国最重要的胶种之一,为适应轮胎行业技术发展的要求,了解聚丁二烯橡胶的力学性质,有利于我们对他用途的认识,加深我们对合成橡胶的认识和对其性能的改进,从而发现它更大的商业价值。
研究理论和方法:基于高分子性能学的知识,以及高分子物理的结构与性能的关系。
RPA动态性能分析法,冲击弹性实验、GT-7012-A磨耗试验、橡胶硬度测试、门尼松弛实验、橡胶拉伸行为曲线、屈服行为。
自修复型端羟基聚丁二烯粘合剂体系的制备及性能
doi:1O.16865/].cnki.1000.7555.2018.03.003 收稿 日期 :2017.03.23 基金项 目:中央高校基本科研业务费专项资金 (3052017010) 通讯 联系人 :夏敏 ,主要从事含能材料及 固体推进剂研究 ,E.mail:xminbit( ̄bit.edu.饥
向 FTPB-PDMI预聚体 中分别加入 0 mol、0.0005
化 剂量 DMAP与 0.02 t ool的 DCC保 持 20℃ 反应 24 mol、0.001 tool和 0.002 tool溶 于 2 mL二氯 甲烷 的
第 3期
梁楚尧等 :自修复型端 羟基聚丁二烯粘合剂体 系的制备及性能
1.2 YFPB的合成
烷 的 0.01 tool PDMI,60℃反 应 2 h,完 成 Diels-Alder
将 0.01 tool端羟基 聚丁二烯与 0.02 mol 2一呋喃 成环反应的预聚体制备。
甲酸(FA)于 25℃、二氯甲烷中进行酯化反应 ,加入催
关键词 :端羟基 聚丁二烯 ;狄 尔斯阿德尔反应 ;自修复 ;粘合剂体系 中图分类号 :TQ325.1 5 文献标 识码 :A 文章编号 :1000.7555(2018)03.0012.05
端羟基聚丁二烯(HTPB)可经异氰酸酯类 固化剂 固化 ,进 而赋予 含 能材料 一 定 的形状 和 力学 性 能 ,是 复 合固体推进剂、PBX炸药 、燃气 发生剂等含 能材料最 常用的粘合 剂品种…1。但 当以 HTPB为粘合剂 的含 能材料受到热 、机械和化学等因素影 响时 ,含能材料 内 部可能会产生微裂纹等缺陷 ,从而对其力学性能和应 用可靠性产生显著影 响。如果 能赋予 HTPB粘合 剂 体系以 自修复性能 ,则有望显著提高含能材料受损后 的力学性能和应用可靠性 ,并延长使用寿命 。
端羟基聚丁二烯液体橡胶的合成方法
端羟基聚丁二烯液体橡胶的合成方法端羟基聚丁二烯液体橡胶(OH-terminated PBR)是一种重要的弹性体材料,具有优异的机械性能、化学稳定性和良好的耐老化性能。
在化学、电子、医疗、建筑等领域有着广泛的应用。
以下是关于OH-terminated PBR的10条合成方法及其详细描述。
1. 铵盐聚合法铵盐聚合法是一种将1,3-丁二烯和卤代烷基铵盐在混合溶剂中通过聚合反应合成OH-terminated PBR的方法。
卤代烷基铵盐起催化剂作用,反应时间可控制聚合程度和分子量。
2. 溶液共聚合法溶液共聚合法是将1,3-丁二烯和含有末端羟基官能团的单体在混合溶剂中反应,生成OH-terminated PBR。
含有末端羟基官能团的单体包括:羟乙基丙烯酸酯(HEA)、羟乙基丙烯醚(HETA),反应时还需加入引发剂。
3. 氧化-端羟基化法氧化-端羟基化法是将1,3-丁二烯经过高温氧化反应产生含有羧基的PBR,在氢气和催化剂存在下经过还原反应,将羧基还原为羟基,得到OH-terminated PBR。
该方法较为简单,但要求氧化反应完全,还原反应彻底,且反应后需进行纯化处理。
4. 异丁二烯共聚反应法异丁二烯共聚反应法是将异丁二烯和苯乙烯在氢氧化钾存在下反应,形成含有末端羟基的PBR。
反应后需将反应物经过化学活化再进行纯化,得到OH-terminated PBR。
5. 自由基共聚法自由基共聚法是将1,3-丁二烯和含有羟基官能团的单体在混合溶剂中通过自由基聚合反应合成OH-terminated PBR。
含有羟基官能团的单体包括①羟乙基丙烯酸酯(HEA)、②羟乙基丙烯醚(HETA)、③甲基异丙基酯基丙基氧基化合物等。
6. 有机硅改性法有机硅改性法是将1,3-丁二烯和硅烷偶联剂在混合溶剂中反应,形成含有有机硅的PBR。
再进行硅氧烷开环反应,将有机硅末端转化为羟基官能团,得到OH-terminated PBR。
7. 超声辐照法超声辐照法是利用超声波的机械作用将1,3-丁二烯和含有羟基官能团的单体在混合溶剂中反应,生成OH-terminated PBR。
端羟基聚丁二烯
营口天元化工研究所股份有限公司端羟基聚丁二烯执行标准:GJB 1327A-2003英文名:Hydroxyl-terminated polybutadiene(HTPB)中文别名:丁羟胶CAS RN:69102-90-51、产品简述:端羟基聚丁二烯是一种液体遥爪聚合物,是一种新型液体橡胶。
它与扩链剂、交联剂在室温或高温下反应可以生成三维网络结构的固化物。
该固化物具有优异的力学性能,特别具有耐水解、耐酸碱、耐磨、耐低温和优异电绝缘性。
1.1 结构式:2、技术指标端羟基聚丁二烯项目名称I 型I 型-改II 型III 型IV 型羟值,mmol/g 0.47-0.53 0.54-0.6 0.65-0.7 0.71-0.84 0 0水质量分数,% ≤0.050过氧化物质量分数,以 H2O2计,% ≤0.040≤0.050粘度(40℃),Pa·s≤9.5≤8.5≤4.0≤3.5数均分子量(×103) (VPO)(GPC) 3.80-4.60 4.00-4.60 3.30-4.1 3.00-3.6 2.70-3.30 0 0挥发物质量分数,% ≤0.5≤0.65外观无色或淡黄色透明液体,无目视可见杂质3、用途:丁羟胶的透明度好,粘度低,耐老化,低温性能和加工性能好。
丁羟胶可生产浇注型弹性体,用作汽车、飞机轮胎的结构材料,建筑材料、鞋业材料、橡胶制品、保温材料、涂料、胶粘剂、灌封材料、电绝缘材料、防水防腐材料、体育跑道、耐磨运输带、橡胶及环氧树脂改性等多种用途。
4、包装:50 L 闭口聚乙烯白色塑料桶包装,桶口直径不小于 100 mm,每桶净重 50 kg。
5、储存:阴凉、通风处密闭保存,贮存温度范围应为(-20~38)℃。
保质期 12 个月,过期复检合格仍可使用。
6、运输:运输过程中应避免雨淋、潮湿,防暴晒,不能与强氧化剂混运。
* 另外,为满足客户需求,公司可根据客户特殊需求开发、研制产品。
端羟基聚丁二烯丙烯腈
端羟基聚丁二烯丙烯腈
端羟基聚丁二烯丙烯腈(简称丁腈羟,英文缩写HTBN)是以丁二烯-丙烯腈为主链,分子链端带有羟基的遥爪聚合物。
是一种性能优异的合成高分子材料,是液体橡胶系列产品之一。
化学结构式如下:
HO-[-(CH2CH=CHCH2)X(CH2=CH)Y-]- OH
CN
性能用途:
由于HTBN分子链中引入了腈基,所以丁腈羟液体橡胶除具有端羟基聚丁二烯的一般特性外,还具有良好的耐油性和粘接性、耐老化性、耐低温性能。
产品为浅黄色透明粘稠液体,无机械杂质。
丁腈羟液体胶应用领域在不断扩展,主要是利用端羟基特性与双官能团的分子反应进行链的延伸,进而交联,生成有弹性的长链聚合物,做成制品。
HTBN链延伸剂常用二醇类,固化剂常用多异氰酸酯类,催化剂可用二丁基锡二月桂酸酯,辛酸酯等。
1、可用于固体火箭发动机的药柱包覆层或绝热层,机械性能良好;2、用HTBN可制胶粘剂,用来粘接橡胶、聚酯、金属。
其特点是不使用溶剂常温固化;3、可以制做适用酸性环境使用的耐腐涂料;4、用于环氧树脂的增韧剂进行环氧树脂的改性潜力很大,可提高其耐老化性能。
(以上指标可根据用户要求进行调整)
包装贮运:
塑料桶包装,每桶1-45KG(推荐20KG),按一般化学品规定运输,应密封贮存在通风干燥的库房内。
羟基封端的聚丁二烯树脂
羟基封端的聚丁二烯树脂你有没有听说过羟基封端的聚丁二烯树脂?看起来好像挺专业的对吧?但它就是一种在化学工业中被广泛使用的材料,虽然名字听起来很复杂,但其实它的作用可大着呢。
你想啊,这种树脂就像一块万能的“胶水”,可以用来做很多东西,甚至是在我们平时不太注意的地方,时不时就能碰到它的身影。
今天咱们就聊聊这个神奇的“树脂小英雄”。
咱们得知道“聚丁二烯”到底是什么东西。
说白了,聚丁二烯就是一种用来制造橡胶的高分子材料,听起来是不是有点像汽车轮胎的原料?没错,它就是那么一位“轮胎哥”,不过它的能力可不仅仅局限于轮胎这么简单。
把它当做基础原料,再加上一些化学处理,就能变成不同的形态,满足各种各样的需求。
而“羟基封端”呢,就是在这种聚合物的末端加上一些特殊的化学基团,好像是在树脂的“尾巴”上系了一个特别的“纽扣”,让它变得更加有“性格”,而且功能也更强大。
话说回来,这个“羟基封端”可是有它独特的魅力的。
你想啊,聚丁二烯的末端原本是个“开放式的状态”,就像一个调皮的小孩,随时准备跑出去和别的小伙伴玩耍。
可是如果给它装上羟基封端,就像是给小孩穿上了防跑的鞋子,既能保持灵活,又能确保不轻易跑到不该去的地方。
这个羟基基团就像是树脂的“守护神”,它能够让聚丁二烯树脂在反应中更加稳定,也能让它在各种不同的环境下保持优异的性能。
比如它能跟水、醇类等溶剂发生反应,能提高聚丁二烯的亲水性,嗯,简单来说,它让这块“橡胶石”变得更有弹性,也更能和其他材料兼容。
说到这里,你可能会想,这样的树脂到底能做些什么呢?嘿,告诉你,这家伙可不简单,应用领域可多了去了。
你要是有个高性能的涂料需求,来点“羟基封端的聚丁二烯树脂”,效果肯定杠杠的;做胶粘剂?没问题,跟它一搭档,强度能提得飞起;甚至做一些特种橡胶制品,它也是一个得力助手。
最关键的是,它还能在一些高要求的地方发挥出色的作用。
比如在电子行业里,它可以被用来做导电胶、保护涂层,这些地方不仅需要高性能的材料,还得保证绝对的稳定性。
端羟基聚丁二烯 结构
端羟基聚丁二烯结构端羟基聚丁二烯是一种具有特殊结构的高分子化合物。
它由若干个丁二烯单体通过端羟基(-OH)连接而成。
这种特殊的结构使得端羟基聚丁二烯具有许多独特的性质和应用。
端羟基聚丁二烯具有良好的弹性和拉伸性能。
由于其大量的端羟基,使得聚合物链之间可以通过氢键相互连接,形成交联网络结构。
这种交联结构赋予了端羟基聚丁二烯出色的弹性,使其可以在拉伸或压缩时迅速恢复原状。
因此,端羟基聚丁二烯被广泛应用于橡胶制品、弹性材料等领域。
端羟基聚丁二烯还具有优异的耐磨性和耐化学腐蚀性能。
由于其分子链中存在大量的羟基,使得聚合物表面具有较强的亲水性。
这种亲水性能使得端羟基聚丁二烯在受到磨擦或化学物质侵蚀时能够迅速形成一层保护膜,从而有效地减少了材料的磨损和腐蚀。
因此,端羟基聚丁二烯在制备耐磨涂料、防腐蚀材料等方面具有广泛的应用前景。
端羟基聚丁二烯还具有优异的热稳定性和耐高温性能。
其分子链中的端羟基结构能够与金属离子形成配位键,形成稳定的聚合物-金属络合物。
这种络合作用能够有效地抑制聚合物的热分解和氧化反应,从而提高了材料的热稳定性和耐高温性。
因此,端羟基聚丁二烯在高温工艺、耐热塑料等领域具有广泛的应用前景。
端羟基聚丁二烯还具有良好的生物相容性和生物降解性能。
由于其分子链中含有羟基,使得聚合物具有良好的生物相容性和亲水性。
这种特性使得端羟基聚丁二烯在生物医学领域具有广泛的应用前景,例如可用于制备生物医用材料、药物缓释系统等。
端羟基聚丁二烯作为一种具有特殊结构的高分子化合物,具有许多独特的性质和应用。
其弹性、耐磨、耐化学腐蚀、热稳定、耐高温、生物相容和生物降解等优异性能,使得端羟基聚丁二烯在橡胶制品、弹性材料、耐磨涂料、防腐蚀材料、高温工艺、耐热塑料、生物医学等领域具有广泛的应用前景。
未来,随着科学技术的不断发展和创新,相信端羟基聚丁二烯的应用领域还会不断拓展和深化,为人类的生活和产业发展带来更多的福祉。
端羟基聚丁二烯
结论
结论
综上所述,端羟基聚丁二烯有很多优点,可应用的范围亦较广泛,应根据情况权衡利弊,选择切实可行的民 用途径,可以充分利用端羟基聚丁二烯的优点,用连续自动化生产和使用浇注工艺生产形状复杂的汽车安全用零 件和电气绝缘材料、船用零件等。具有特殊性能和端羟基聚丁二烯涂料和胶粘剂。是很有前途的民用产品,在开 发研制中不需要任何机械(除性能测试外),实际上只是配方的研究和探索。将其作为其他材料的改性剂亦是比 较实际的应用途径,有时还能收到立竿见影的效果。
合成方法
合成方法
端羟基聚丁二烯的合成方法、分子结构及性能
端羟基聚丁二烯,一般是指每个大分子两端平均有两个以上羟基的丁二烯的均聚物或共聚物。共聚物有丁二 烯-苯乙烯共聚物、丁二烯-丙腈共聚物。均聚物的示意结构式如下:
端羟基聚丁二烯的微观结构是由其合成方法决定的。因其可军用,国外对合成工艺及使用细节均严守秘密, 从已公布的资料看,主要合成方法有自由基聚合、阴离子活性聚合和阴离子配位聚合。一般地说,利用自由基聚 合时,1,4-结构占75-80%,其中1,4-反应约占60%,1,2-乙烯基结构为20-25%。利用阴离子配位聚合, 分子中几乎全部是1,4-结构,而且1,4-顺式结构的比例较高。利用阴离子活性聚合,有时分子中的1,2-乙 烯基结构可达90%,所得预聚物分子量分布亦窄,Mw/Mn接近于1。
其它用途
其它用途
端羟基聚丁二烯的其它用途
(1)改性剂
该预聚物可作为橡胶或塑料的改性剂,提高这些材料的塑性、柔性、耐冲击性能及固化性能,亦是聚氯乙烯 很好的增塑剂。
聚醚或聚氨酯树脂,因分子极性高,故耐油性能、耐溶剂性能良好,但低温性能、耐水解性能差,加入一定 量的端羟基聚丁二烯以后,降低了聚氨酯树脂的脆化温度,减少了压缩永久变形,提高了硬度和耐水解性能。
端羟基聚丁二烯电器灌封胶的力学性能
端 羟基 聚丁二 烯 ( 称 丁羟胶 或 H P 是 遥 爪 简 T B)
聚合物 的一种 , 以其 制 备 的 聚氨 酯 弹性 体 具 有 优 良 的 电性 能 和水 解 稳定 Байду номын сангаас , 异 的低 温性 能 和冷 热 冲 优 击性 能 … , 年 来 越 来 越 受 到 重 视 , 广 泛 应 用 于 近 被
1 3 性 能测 试 .
各 种线 圈 、 电缆 以及 电器 元 件 的 绝 缘灌 封 L 。本 2 J 实验 以端羟基 聚 丁二 烯 及 异 氰 酸酯 为主 要 原 料 , 采
用 一步 法制 备 了聚 氨酯 电器 灌 封胶 , 考察 了异 氰 并 酸酯 、 扩链剂 和 活性 稀 释剂 对 灌 封 胶 力 学性 能 的影
黎 明化 工研究 院。 1 2 试 样 制备 .
2 1 不 同扩链剂 对灌 封胶 力学 性能 的影 响 . 以端 羟基 聚丁二 烯 为 软段 的聚 氨 酯灌 封 胶 ( 丁 羟聚 氨酯 弹 性 体 ) 由 于极 性 弱 、 硬 段 相 容 性 差 , , 软 弹性体 的强 度较 差 J加 入 扩链 剂 可 以提 高 丁 羟 弹 , 性 体 的力 学性 能 。 由于 采 用 MD 体 系作 为异 氰 酸 I 酯组 分 , 因此选 用 醇 类 扩联 剂 。在配 方 中 固定 扩链 剂 的 比例 ( 占总量 的 3 5 ) 考 察 了不 同扩 链 剂 对 .% , 丁羟 聚氨 酯弹 性体力 学性 能 的影 响 , 表 1 见 。
响。
1 实 验
硬 度 按 G / 2 1— 1 8 标 准 测 定 ; 度 按 B T4 1 90 密 G / 47 - 18 B T 4 2 9 4标 准 测 定 ; 度 按 G / 7 9 1 粘 B T 13 —
端羟基聚丁二烯结构式
端羟基聚丁二烯结构式
端羟基聚丁二烯,又称为羟基丁二烯橡胶,是一种具有高度弹性和韧性的合成橡胶。
它的化学式为C4H6O,结构式为(-CH2-CH=CH2-)n-OH。
相比于其他合成橡胶,端羟基聚丁二烯具有更好的耐热性、耐氧化性和黏着性。
从分子结构来看,端羟基聚丁二烯的分子链由丁二烯分子通过一个氧原子连接而成。
氧原子的加入使得端羟基聚丁二烯分子更易于与其他分子发生交联反应,从而形成强大的3D网络结构。
这种网络结构赋予端羟基聚丁二烯良好的弹性和韧性,使其广泛应用于制造各种橡胶制品,如轮胎、配件、管道和密封件等。
在工业生产中,端羟基聚丁二烯通常是通过苯基钝化剂控制合成过程而得到的。
通过控制反应的时间和温度,可以获得不同分子量和不同物理性质的端羟基聚丁二烯产物。
此外,还可以通过改变苯基钝化剂的种类和使用特定催化剂来改变反应的特性,以达到更高的产量和更好的质量。
尽管端羟基聚丁二烯已经被用于制造各种橡胶制品几十年了,但它仍然具有广阔的发展前景。
例如,通过在分子结构中引入不同的官能团或组合,可以形成具有特定功能的聚合物。
这些聚合物可以应用于新能源、医疗保健、电子电气和农业等领域,为人们的生活和工作带来更多的便利和帮助。
总之,端羟基聚丁二烯是一种重要的合成橡胶,具有出色的物理和化学性质。
它的制造和应用已经成为了现代工业的不可或缺的一部分。
未来,随着科技不断进步,端羟基聚丁二烯和其他高分子化合物的应用范围和效能将得到大幅提高,为经济社会发展带来更多的机遇和挑战。
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由表1可知,相同牌号HTPB试样A和B的固化物力学 性能存在较大差异 。样 品A固化物具有优异的力学性能, 尤其是低温断裂伸长率和最大应力伸长率都达到50%以 上;样品B固化物低温断裂伸长率和最大应力伸长率都达 不到20%。我们认为这主要是由聚合物微观结构上存在 差异所致。
2.2 GPC分析 图1是HTPB样品A和B的分子质量分布图 。从图1可 以看出2个样品分子质量分布曲线均近乎泊松分布,拖尾 形式也基本一致,其分子质量分布指数分别为1.67(A)和 1. 60(B) ,相差也不大 ,因此可判断聚合物分子质量分 布对其力学性能影响不大。
羟基的化学位移如表4所示。
表4 HTPB中羟基的化学位移 Tab.4 Chemical shift of hydroxyl groups in HTPB
羟基位置 侧链羟基
羟基结构
羟基类型 化学位移(δ)
G
4.10 ̄4.20
H
4.00 ̄4.10
主链羟基
V
3.65 ̄3.95
V1
表3 样品A和B主链微观结构相对含量 Tab.3 Relative content of main-chain microstructure of sample A and B
样品
A B
主链微观结构相对含量/%
1,2-结构 反式-1,4结构 顺式-1,4结构
19.7
24.1
56.2
18.9
23.8
官能度分布分析 :用Waters515型凝胶渗透色谱仪
GPC分析 :用Waters515型凝胶渗透色谱仪测定 。
和M-490紫外双检测器测定。紫外测定波长为254 nm,
样品用THF溶解,淋洗液为THF,淋洗速度1 mL/min,柱
1.0AUFS。
温40 ℃。
FT-IR分 析 : 用 傅 里 叶 变 换 红 外 分 光 光 度 仪
036
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300系列微机控制电子万能试验机测定。
标,试验温度为20 ℃。
037
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学 术 论 文 ACADEMIC PAPER 研究报告及专论
3.40 ̄3.65
图2 样品A和B的红外光谱图 Fig.2 FT-IR spectra of prepolymers A and B
分别将1,2-结构(v)、顺式1,4-结构(c)、反式1,4-结 构(t)对应特征吸收峰的透光率T带入公式Dλ=log1/T,求 得 特 征 吸 收 峰 的 吸 光 度 Dλ v、 Dλ c、 Dλ t。 根 据 Morero测定HTPB主链不同结构的吸光系数,从而推出各 微观结构的相对含量。
试验结果见表1。
1H谱 观 测 谱 频 率 为600 MHz, 溶剂为CDCl3,TMS为内
表1 试样A和B固化物高低温力学性能 Tab.1 High and low temperature mechanical properties of cured samples A and B
学 术 论 文 ACADEMIC PAPER 研究报告及专论
收稿日期:2009-12-29 作者简介:易建军(1980-),男,主要从事液体橡胶合成和应用研究工作。E-mail:echo3780@yahoo.com.cn。
端羟基液体聚丁二烯橡胶微观结构及其力学性能
易建军,陈继明,齐永新,柏海见 (中国石油兰州石化公司研究院,甘肃 兰州 730060)
样品A和B的1H-NMR谱图如图3所示。并以H、V1、 V和 G 4类 特 征 峰 在1H-NMR谱 图 上 的 面 积 积 分 为100% 计,可得各类羟基的相对含量,结果见表5。
图3 样品A和B的1H-NMR谱图 Fig.3 1H-NMR spectra of sample A and B
表5 样品A和B各类羟基的相对含量 Tab.5 Relative content of different hydroxyl groups in sample A and B
Dc=1.746 Dλc-0.015 Dλv Dv=0.3746Dλv-0.007 Dλc Dt=0.4292 Dλt-0.0129Dλv-0.0454 Dλc 其 中 Dc、 Dv和 Dt分 别 代 表 HTPB主 链 顺 式 1,4-结 构、1,2-结构和反式1,4-结构相对含量。 表3为HTPB主 链微观结构相对含量。从表3结果可看出,HTPB样品A和 B主链微观结构差异很小 , 说明主链微观结构对样品A和 B固化物力学性能影响也较小。
57.3
2.4 NMR分析 2.4.1 1H-NMR分析 以过氧化氢为引发剂,自由基溶液法制备HTPB决定 了聚合物中的羟基除了有主链端羟基外,还不可避免地 存在侧链羟基。HTPB主链端羟基和侧链羟基形式主要 有:β双取代烯丙羟基(G)、顺反烯丙羟基(H)、乙烯基羟 基(V)和α-乙烯基羟基(V1),其中G是侧链羟基。以上4类
表7 样品A和B中各类环氧基团的相对含量 Tab.7 Relative content of various types of epoxy groups in sample A and B
关 键 词:HTPB;微观结构 ;官 能 度 分 布; 力 学 性 能 中 图 分 类 号 : TQ333 文 献 标 识 码 : A 文 章 编 号 : 1001-5922(2010)05-0036-05
端羟基液体聚丁二烯橡胶(HTPB)是数均分子质量 小 于 10 000的 遥 爪 型 低 聚 物 , 属 于 反 应 性 端 基 液 体 橡 胶。由于其弹性体交联网络不含自由链段,且交联网眼 规整均一,因而具有优异的力学性能[1]。可用作固体火箭 和各类导弹复合推进剂的粘合剂、橡胶制品、特种涂 料、胶粘剂、电子灌封材料和增粘增稠剂等[2]。HTPB的 合成方法主要有自由基聚合法和阴离子聚合法。在我国 已工业化的HTPB以自由基法制得。
B分子主链微观结构、羟基类型、环氧基团含量、官能度 分布等对其固化物力学性能的影响规律。
1 实验部分
1.1 原材料 HTPB样品A:兰州石化公司 ,数均相对分子质量 3 410,黏度8.0 Pa•s(40 ℃),羟值0.6442 mmol/g; HTPB样 品B: 兰州石化公司 ,数均相对分子质量3 430, 黏 度 7.9 Pa•s( 40 ℃ ) , 羟 值 0.6438 mmol/g; TDI: A l d r i c h公 司,2,4-TDI 8 0%,2,6-TDI 20%。 1.2 试样制备 将 甲 苯 二 异 氰 酸 酯 ( TDI) 和 HTPB按 照 固 化 参 数 R=1.05( 即 nNCO∶ nOH=1.05∶ 1) 在 室 温 下 搅 拌 混 合 均 匀 ,浇 注 到 自 制 玻 璃 模 具 中,在40 ℃ 反应48 h制 得 2 mm胶膜。 1.3 胶片高低温拉伸试验 按照GB/T 528—2009进行。 1.4 分析与表征 力 学 性 能 测 定 : 用 深 圳 瑞 格 尔 仪 器 有 限 公 司GR-
摘 要 : 通 过FT-IR,HNMR,CNMR,GPC等 方 法 , 对 相同牌号HTPB样品A和B的主链微观结构、羟基类型、环氧基 团、官能度分布和固化物力学性能进行了对比 ,2个样品的主 链微观结构、羟基类型、环氧基团含量基本一致,而官能度分 布存在较大差异, 由结果可得,HTPB官能度分布对其力学性 能影响较大,二官能度为84.2%的样品A具有较好的力学性能, 二官能度为6 7 .6 %的样品B具有相对较差的力学性能 。
样品 A B
单官能度% 0 0
双官能度/% 84.2 67.6
三官能度% 13.9 25.2
>三官能度/% 1.9 7.2
从 表 2可 看 出, 样 品 A和 B官 能 度 分 布 存 在 较 大 差 异,其中样品A中二官能度分子占了84.2%,而样品B中 二官能度分子只占了67.6%。HTPB分子官能团个数将影 响到HTPB弹性体交联点密度和交联网络的网眼的均一性 及大小,进而影响弹性体的力学性能。样品A的二官能度 为84.2%,其固化物具有较优异的力学性能,而二官能
图1 样品A和B的分子质量分布谱图 Fig.1 GPC spectra of prepolymers A and B
将 紫 外 -示 差 双 检 测 器 应 用 于GPC中 对 HTPB样 品 A和B进行官能度分布测试,结果见表2 。
表2 样品A和B的官能度分布 Tab.2 Functionality distribution of prepolymers A and B
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2.4.2 13C-NMR分析 HTPB主 链 上 的 双 键 受 到 氧 的 攻 击 时, 可 断 裂 成 单 键,并形成环氧结构,这种结构与主链结构可分为:
(Nicolet560型)测定,溴化钾涂膜。 1HNMR、13C-NMR分析:用Brucker公司600 MHz超
2 结果与讨论
导傅立叶变换核磁共振波谱仪测定 。13 C谱观测频率150. 9
2.1 HTPB样品A和B固化物的力学性能
MHz, 溶 剂 为 CDCl3, TMS为 内 标 , 试 验 温 度 20 ℃ ;
度为67.6%的样品B其固化物力学性能相对较差。 2.3 FT-IR分析 采 用FT-IR对 HTPB主 链 微 观 结 构 的 分 析 结 果 见 图