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不同硬段含量脂肪族聚脲的结构与性能研究

摘 要 通过端氨基聚醚、异佛尔酮二异氰酸酯和异佛尔酮二胺反应,合成了一系列不同硬段含量的脂肪族聚脲,并用DSC 和FTIR 等考察了硬段含量对聚脲的微观结构与力学性能的影响. 研究结果表明,聚脲呈现部分微观分相的形态,随硬段含量增加,聚脲中软段和硬段间的相容性提高,脲羰基的氢键化程度增加,但软段的玻璃化转变温度变化不大;此外,材料的拉伸强度、撕裂强度和硬度等也随着硬段含量的增加而显著提高.

关键词 脂肪族聚脲, 形态, 氢键, 力学性能

合成聚脲时一般使用高活性端氨基聚醚,不需要使用催化剂,因为形成聚脲的聚合反应速度很快,使聚脲难于成型加工. 20 世纪90 年代初出现的反应喷涂成型技术使反应速度极快的聚脲得以发展和应用[1~5 ] ,研究的重点在于喷涂成型工艺和材料的力学性能,较少涉及聚脲的结构与性能的关系. 陈竹生[6 ] 报道了由溶液法合成芳香族聚脲,并研究了它们的结构与性能. Lin 等[7 ] 用端氨基聚醚和异佛尔酮二异氰酸酯( IPDI) 合成了不含硬段的脂肪族聚脲,并研究了它们的表面电阻与结构的关系. 由于脂肪族聚脲具有独特的抗紫外线性能以及良好的低温性能[8~12 ] ,因此研究适用于反应喷涂成型脂肪族聚脲的结构与性能间的关系具有重要意义. 本文用端氨基聚醚和IPDI ,通过二步溶液法合成了不同硬段含量的脂肪族聚脲,进一步研究了硬段含量对聚脲微观结构与力学性能的影响.

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