蓖麻油TDI聚氨酯互穿網(wǎng)絡(luò)型聚合物的研究.pdf

1、本文采用順序聚合方法，利用蓖麻油(CO)甲苯二異氰酸酯(TDI)和交聯(lián)劑(苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯腈、環(huán)氧樹脂E-44和E-51)等為原料制備出了蓖麻油聚氨酯互穿網(wǎng)絡(luò)聚合物(IPN-Interpenetrating Polymer network)。研究了反應(yīng)條件對蓖麻油聚氨酯預(yù)聚體(CO-TDI)合成的影響,體系組成與IPN力學(xué)性能的關(guān)系，IPN潮氣固化動力學(xué)、形態(tài)結(jié)構(gòu)和耐熱性能及IPN的熱分解動力學(xué)。結(jié)果表明：隨著n-NCO/O

2、H配比的增加，CO-TDI中-NCO百分含量增加，雙鍵含量減小，粘度減??；升高反應(yīng)溫度，CO-TDI中-NCO含量減少；保存時間增加，CO-TDI粘度增加；CO-TDI能夠溶解在苯、甲苯、二甲苯、丙酮、乙酸乙酯中，不溶與乙醇。隨著固化時間的延長，IPN的抗拉強(qiáng)度逐漸增大；烯類單體IPN比環(huán)氧樹脂IPN的抗拉強(qiáng)度大；CO-TDI中nNCO/OH的配比為2.25時IPN的抗拉強(qiáng)度最高；添加抗氧劑1010、紫外光吸收劑UV-327和光穩(wěn)定劑2

3、92等對IPN的抗拉強(qiáng)度影響不大；增加引發(fā)劑和催化劑用量，IPN抗拉強(qiáng)度均先增大后減小。CO-TDI/St IPN體系的潮氣固化過程比較緩慢，固化速度隨環(huán)境濕度和溫度的增加而增大，屬于一級反應(yīng)，反應(yīng)活化能為34.45kJ·mo1-1。在受熱過程中IPN的降解是分步進(jìn)行的，聚氨酯網(wǎng)絡(luò)的的降解大約在240～330℃，聚烯烴網(wǎng)絡(luò)的降解大約在330℃～390℃，聚合物的后期降解大約在390℃～500℃；聚氨酯網(wǎng)絡(luò)的降解主要形成CO2、H2O和異

4、氰酸酯、醇等，聚烯烴網(wǎng)絡(luò)的降解主要形成烯烴、烷烴化合物；聚合物的后期降解過程不產(chǎn)生CO2和H2O;體系組成對IPN的耐熱性能有一定的影響，在CO-TDI/St,CO-TDI/AN和CO-TDI/MMA三種IPN中CO-TDI/AN的耐熱性最好，CO-TDI/St與CO-TDI/MMA降解過程中的焓變量和降解速率比較接近；CO-TDI/St熱分解的三個階段均為一級反應(yīng)，反應(yīng)活化能分別為18.998kJ·mol-1、74.302kJ·mol