1、本課題采用多元醇為軟段制備熱塑性聚氨酯彈性體(TPU),研究其力學(xué)性能、熱性能等。選取其中性能優(yōu)良的樣品采用有機物(環(huán)氧樹脂等)、有機物包覆的無機物(MUF/TiO2)對其進行改性,研究其對熱性能的影響,探究TPU結(jié)構(gòu)與交聯(lián)結(jié)構(gòu)對熱性能的關(guān)系,并對其降解性能進行研究。本研究得到的結(jié)論如下:
　　 一、有機物的加入對TPU的影響研究
　　 1)制備的聚氨酯具有良好的橡膠彈性、可拉伸性能及抗拉伸形變的能力,力學(xué)性能優(yōu)良。有機

2、物改性的TPU(PCL-PTMG-TPU、EP-PTMG-TPU)的斷裂伸長率較低,但拉伸強度較高。
　　 PCL-PTMG-TPU的斷裂伸長率均高于700%,PCL/PTMG=3/7時TPU的斷裂伸長率較大;拉伸強度均高于35MPa,并且隨著PCL與PTMG的比例升高而增大。EP-PTMG-TPU的斷裂伸長率均高于500%,拉伸強度均高于25MPa,并且隨著軟段比例EP/PTMG的增大,力學(xué)性能先增大后減小,軟段比例EP/PT

3、MG=3/7時力學(xué)性能最好。
　　 2)制備的TPU耐熱性能良好,改性TPU的熱穩(wěn)定性優(yōu)于單一軟段制備的TPU。改性TPU中,軟段比例為3/7,6/4的PCL-PTMG-TPU和軟段比例為1/9,2/8,5/5的EP-PTMG-TPU經(jīng)歷三個熱降解過程,其他與單一軟段制備的TPU同樣經(jīng)歷兩個熱降解過程。
　　 具有交聯(lián)結(jié)構(gòu)的聚氨酯硬質(zhì)泡沫由于其軟段含量較小,并且所用原料分子量較小,其耐熱性能比熱塑性聚氨酯差,但降解經(jīng)歷兩

4、個過程。
　　 二、脲醛樹脂包覆納米TiO2的加入對TPU的影響研究
　　 1)以PCL-2000,PTMG-2000,PEG-800為軟段制備的聚氨酯都能良好的形成微球,粒徑都比較均一。以PCL-2000,PTMG-2000為軟段制備的聚氨酯微球在加入1,4-BD后粒徑變小,而以PEG-800為軟段制備的TPU微球在添加1,4-BD后其粒徑變大。
　　 2)三聚氰胺改性脲醛樹脂包覆納米TiO2粉體加入TPU中制

5、得的改性TPU研究表明:MUF/TiO2的加入改變了TPU的結(jié)晶行為,使TPU的結(jié)晶度變大,晶粒尺寸變小。結(jié)晶度由大到小,晶粒尺寸由小到大依次為:MUF/TiO2-2%-TPU,MUF/TiO2-1%-TPU,MUF/TiO2-3%-TPU;改性TPU的力學(xué)性能與其晶粒尺寸密切相關(guān),在一定范圍內(nèi),晶粒尺寸小的其斷裂伸長率較差但拉伸強度較高,脲醛樹脂的加入起到了一定的增韌作用;改性TPU的熔融溫度隨結(jié)晶度增大而增大;在結(jié)晶度差別不大的情況

6、下,改性TPU的熱穩(wěn)定性能與晶粒尺寸成反比。
　　 三、TPU耐熱性與結(jié)構(gòu)的關(guān)系
　　 共聚得到的C-TPU熱分解溫度較B-TPU有較大提高,并且聚醚和聚酯共同作為軟段共聚制得的C-TPU具有較好的微相分離。兩種改性的C-TPU和B-TPU,熱分解都經(jīng)歷了兩個熱降解過程;分解過程中urethane-S基團首先發(fā)生熱降解,urethane-BD后發(fā)生熱降解。聚醚型軟段的引入,破壞了軟鏈段的規(guī)整性,減弱了聚酯鏈段與硬段之間的

7、氫鍵作用,導(dǎo)致相分離結(jié)構(gòu)增強,其耐熱性提高。
　　 四、TPU的降解研究
　　 1)酸解試驗表明,單一軟段制備的TPU在pH=1的鹽酸溶液中具有良好的質(zhì)量保持率,并且PTMG-2000-TPU的質(zhì)量保持率優(yōu)于PCL-2000-TPU;兩種軟段制備的PCL/PTMG=9/1,7/3,5/5的TPU在酸性條件下也具有良好的使用狀態(tài),并且使用情況為PCL/PTMG-9/1-TPU＜PCL/PTMG-7/3-TPU＜PCL/PT