PTMG-g-HFP及含氟聚氨酯的合成、表征與性能研究.pdf

1、聚氨酯(PU)材料因其具有良好的機(jī)械性能、可低溫固化，附著強(qiáng)度高，以及耐水、耐溶劑、耐低溫等優(yōu)點(diǎn)，在許多領(lǐng)域和日常生活中得到了廣泛的應(yīng)用。但隨著社會(huì)的迅速發(fā)展和進(jìn)步，對(duì)材料的保護(hù)性能和裝飾性能，尤其是耐久性提出了更高更新的要求，面對(duì)新的要求，原有的聚氨酷材料就顯示出了很大的不足，限制了它的應(yīng)用。而含氟聚氨酯(FPU)材料作為一類(lèi)新型高分子功能材料，由于含氟基團(tuán)的引入，可以使聚合物同時(shí)具有極低的表面能、優(yōu)異的化學(xué)穩(wěn)定性和憎水憎油性，因此很

2、好的彌補(bǔ)了原有PU材料在這些性能方面的不足。本論文首次采用自由基接枝法合成出了含氟聚氨酯的中間體一含氟聚醚二醇，并對(duì)其合成工藝和反應(yīng)機(jī)理進(jìn)行了研究和探討。進(jìn)一步以它為軟段成功制備了FPU材料，并對(duì)這種FPU的本體和表面結(jié)構(gòu)進(jìn)行了鑒定和分析，同時(shí)初步探討了FPU結(jié)構(gòu)和性能之間的關(guān)系。 1.采用自由基接枝法，在引發(fā)劑引發(fā)作用下，將六氟丙烯( HFP)接枝到聚四亞甲基醚二醇(PTMG)鏈中，從而合成出了一種新型含氟聚醚二醇(PTMG-

3、g-HFP)。通過(guò)IR, NMR},GPC等分析手段對(duì)其結(jié)構(gòu)和組成進(jìn)行了鑒定和表征，進(jìn)一步討論了接枝反應(yīng)的機(jī)理，同時(shí)考察了各種實(shí)驗(yàn)條件對(duì)接枝反應(yīng)的影響。對(duì)合成出的含氟聚醚二醇的輕值進(jìn)行了測(cè)定，發(fā)現(xiàn)低于理論值，其原因在于接枝反應(yīng)中PTIVIG的部分拄基與HFP發(fā)生了反應(yīng)，為此設(shè)計(jì)了一種方法:“保護(hù)輕基一接枝反應(yīng)一脫保護(hù)恢復(fù)輕基”，通過(guò)該方法改進(jìn)和完善了PTMG-g-HFP的制備方法。對(duì)乙酞化和硅烷化兩種輕基保護(hù)方法進(jìn)行了比較，結(jié)果發(fā)現(xiàn)雖然

4、這兩種方法通過(guò)優(yōu)化反應(yīng)條件都能完全保護(hù)PTMG的經(jīng)基，但是完全脫除乙酞化的保護(hù)基卻很困難，而硅烷保護(hù)基能夠完全脫除。因此采用“硅烷化反應(yīng)保護(hù)PTMG輕基一接枝HFP一脫保護(hù)恢復(fù)輕基”的合成路線是制備PTMG-g-HFP的最佳方法。 2.以合成出的含氟聚醚二醇(PTMG-g-HFP)為中間體，成功制備了含氟聚氨酯( FPU)材料，通過(guò)IR, NMR測(cè)試手段對(duì)其結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征。同時(shí)比較了普通PU和FPU的熱穩(wěn)定性，結(jié)果發(fā)現(xiàn)FPU的熱