聚醚多元醇的合成及其聚氨酯彈性體制備研究.pdf

1、聚醚多元醇是制備聚氨酯彈性體(PUE)重要的原料之一，而星形結(jié)構(gòu)的聚醚多元醇以其獨(dú)特的三維空間結(jié)構(gòu)，與同分子量線形多元醇相比具有較高的官能度和較低的黏度，是聚醚多元醇中一類具有特殊形態(tài)的聚合物。本研究分別以線形聚乙二醇(PEG)和四臂聚乙二醇(4aPEG)為原料合成出多羥基的聚乙二醇衍生物和多羥基星形嵌段結(jié)構(gòu)的四臂聚乙二醇/四氫呋喃(4aPEG/THF)聚醚多元醇，并用這些多羥基聚醚多元醇為原料，在無外加交聯(lián)劑的情況下制備出PUE?？疾?/p>

2、了合成多羥基聚醚多元醇和制備PUE較佳的實(shí)驗(yàn)條件，用紅外光譜(IR)、核磁共振譜(1H-NMR和13C-NMR)、黏度計(jì)、凝膠滲透色譜(GPC)、差示掃描量熱分析儀(DSC)、熱重分析儀(TGA)和拉伸實(shí)驗(yàn)機(jī)對(duì)合成的聚醚多元醇和PUE進(jìn)行了測(cè)試表征。得到如下研究結(jié)果：
　　以PEG和環(huán)氧氯丙烷(ECH)為原料合成的多羥基聚乙二醇衍生物作為大分子交聯(lián)劑與PEG、1,4-丁二醇(BDO)和甲苯二異氰酸酯(TDI)反應(yīng)，用一步法制備出P

3、UE。研究結(jié)果表明，固化參數(shù)R值對(duì)PUE的拉伸強(qiáng)度影響最大，而固化溫度對(duì)PUE的斷裂伸長(zhǎng)率影響最大。用該大分子交聯(lián)劑合成PUE較佳實(shí)驗(yàn)條件為：R值為1.2，BDO/PEG物質(zhì)的量之比為3，BDO/大分子交聯(lián)劑物質(zhì)的量之比為9，固化溫度為70℃。在較佳條件下合成得到PUE的拉伸強(qiáng)度達(dá)到12.63MPa，玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)為-34℃，熱分解溫度(Td)為248℃。
　　以4aPEG為起始劑，分別以環(huán)氧丙烷(PO)和環(huán)氧氯丙烷(EC

4、H)作為助開環(huán)劑引發(fā)四氫呋喃(THF)陽離子開環(huán)聚合得到4aPEG/THF共聚醚。研究結(jié)果表明：兩種助開環(huán)劑均能引發(fā)THF聚合反應(yīng)得到純度較高的聚醚多元醇，用PO和ECH引發(fā)THF反應(yīng)得到共聚醚時(shí)THF與4aPEG質(zhì)量比為3:1，PO和ECH物質(zhì)的量分別為THF物質(zhì)的量的10％和4%，引發(fā)劑物質(zhì)的量為THF物質(zhì)的量的4%，聚合反應(yīng)時(shí)間為1.5h較佳。此外，DSC曲線表明兩種助開環(huán)劑引發(fā)THF聚合得到的共聚醚均能抑制4aPEG鏈段的結(jié)晶。

5、在較佳條件下，PO作為助開環(huán)劑得到的共聚醚官能度為3.29，數(shù)均分子量為8122；而ECH作為助開環(huán)劑合成的共聚醚官能度為2.95，數(shù)均分子量為5430，PO作為助開環(huán)劑合成的共聚醚綜合性能優(yōu)于ECH作為助開環(huán)劑合成產(chǎn)物的性能。
　　用PO作為助開環(huán)劑合成的4aPEG/THF共聚醚為原料，采用一步法制備出PUE。該P(yáng)UE的Tg較低(-30℃)，Td較高(234℃)，熱學(xué)性能良好。用該共聚醚制備的PUE的拉伸強(qiáng)度隨R值增加而增加、斷