热致型主链液晶聚氨酯的合成及性能表征

• 作 者: 张利剑
• 出 处: 青岛科技大学
• 发表日期: 2013年期
• 关键词: 热致型液晶聚氨酯 主链液晶聚氨酯 新型TPU 致晶基元

本文介绍了液晶高分子和热塑性聚氨酯弹性体的相关理论知识,包括其发现、不同分类方法、不同状态下的性质、应用及合成方法,并重点介绍了液晶高分子作为复合材料的功能。同时还介绍了目前国内外的研究现状和发展趋势。实验共设计了二个系列的液晶聚氨酯弹性体合成方案和一个系列的新型热塑性聚氨酯弹性体的合成方案,共合成出五种不同结构的液晶聚氨酯大分子和三种热塑性聚氨酯大分子。分别采用FT-IR、 DSC和POM(冷热台)对他们进行了表征,并对新型热塑性聚氨酯弹性体的的撕裂强度、拉伸强度和邵A硬度及流变性进行了测试。第一系列以对苯二酚和2,4-甲苯二异氰酸酯(2,4-TDI),1,2-乙二醇(EG),1,4-丁二醇(BDO),1,6-己二醇,一缩二乙二醇和二缩三乙二醇为基本原料,通过两步反应法进行了合成,并最终得到了聚氨酯弹性体产物,分别命名为PU1, PU2, PU3, PU4和PU5。实验结果表明,以TDI为原料所得PU均未表现出良好液晶性。第二系列在第一系列的基础上改用MDI重复实验,多元醇采用EG、 BDO和1,6-己二醇,并依次命名为M-1、M-2、M-3。实验结果表明,MDI较TDI具有更好的液晶性。所得产物除M-1外均表现出良好液晶性。第三系列是以聚四氢呋喃醚多元醇,即PTMG,二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI),对羟基苯甲酸甲酯,对苯二甲酰氯和1,4-丁二醇(BDO)为基本原料。致晶基元采用两步反应法得到,热塑性聚氨酯采用预聚体法进行合成。实验结果表明,加入致晶基元的新型聚氨酯弹性体性能要较没加入致晶基元的普通聚氨酯弹性体性能要好,且这些物理性质伴随着致晶基元含量的增加而呈现单调增加现象,其DSC曲线有双峰现象。