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纳米稀土改性聚氨酯弹性体的研究+文献综述(3)

时间:2017-03-01 21:58来源:毕业论文
在该特性基团上,N、C和O三个原子的电负性顺序为O(3.5)N(3.0)C(2.0)。因此,在氮原子和氧原子周围的电子云密度增加,表现出较强的电负性,使它们成为亲核


 
在该特性基团上,N、C和O三个原子的电负性顺序为O(3.5)>N(3.0)>C(2.0)。因此,在氮原子和氧原子周围的电子云密度增加,表现出较强的电负性,使它们成为亲核中心,很容易与亲电试剂进行反应而。对于排列在氧,氮原子中间的碳原子则呈现出较强的正电性,为易受亲核试的剂攻击的亲电中心。因此,-NCO 基团结构的特殊性使其十分容易与含活泼氢的化合物(如醇胺类等)进行加成反应,即含活泼氢的化合物中活泼氢原子进攻异氰酸酯中的氮原子,而与活泼氢原子相关的其它原子则加成于异氰酸酯羰基碳原子上[4]。加成反应原理如下:
 
含活泼氢化合物(HX)的种类很多在聚氨酯工业中比较重要的有含羟基化合物的醇类、酚类、水、羧酸等化合物;含氨基的胺、脲、酰胺、氨基甲酸酯等化合物;酯类以及硫醇化合物等。此外,还有异氰酸酯本身的自聚反应。常见的反应如下:
与醇反应生成氨基甲酸酯:
与水反应先生成氨基甲酸,氨基甲酸不稳定生成胺并放出CO2:
 与羧酸反应,生成酰胺:
 1.1.3 TPU的性能
热塑性聚氨酯TPU是最早被发明的既有橡胶弹性,又有塑料热塑性的高分子材料。跟着TPU硬段量的变化,其杨氏模量可自8MPa变更到2000MPa。
 (1)  热性能
  TPU的耐温性能一般,TPU中的软段决定了其低温性能。聚醚型TPU的耐低温性优于聚酯型TPU。TPU的使用温度范围比较有限,聚醚型制品可在-40℃~80℃范围内临时使用,聚酯型使用温度可达100 ℃,高温下主要由硬段来保护其性能,而且产品硬度越高(即二异氰酸酯和扩链剂越多)其使用温度越高,所以TPU的高温性能还受二异氰酸酯和扩链剂品种的影响[5]。
  TPU的机械性能(硬度、弹性等)皆与温度有关。因此,改善TPU的耐温性能是非常必要的。
TPU由于具有强度高、韧性好、耐磨、耐油等优异性能,广泛用于各个领域。然而TPU的耐热性能较差,尤其在较高温度下或较高温度老化一定时间后的力学性能下降明显,这限制了它在某些领域的应用。经调查研究,可以在保持TPU本身性能优势的基础上,通过熔融共混挤出的方法,分别选用有机刚性粒子(尼龙1212,PA1212)和无机刚性粒子(纳米碳酸钙,纳米CaCO3)作为热塑性聚氨酯弹性体的改性剂,进行了TPU/PA1212、TPU/PA1212/MDI、TPU/纳米CaCO3等共混体系研究,结合SEM、TEM、POM、DSC、FTIR以及力学性能测试等多种技术手来提高TPU的力学性能和耐热性。
(2)  硬度
硬度是材料抵抗变形,刻痕和划伤的能力的一种指标。TPU硬度通常用邵尔A(Shore A)和邵尔D(shore D)硬度计测定,邵尔A用于比较软的TPU,邵尔D用于较硬的TPU。硬度主要由TPU结构中的硬段含量来决定,硬段含量越高,TPU的硬度就会随之上升。硬度上升后,TPU的其他性能也会发生改变,拉伸模量和撕裂强度增加,刚性和压缩应力(负荷能力)增加,伸长率降低,密度和动态生热增加,耐环境性能增加。TPU的硬度与温度存在一定关系。从室温冷却降温至突变温度(-4~-12℃),硬度无明显变化;在突变温度下,TPU硬度突然增加而变得很硬并失去弹性,这是由于软段结晶作用的结果。
(3)  耐化学性品性
  TPU对酸碱较迟钝,室温下便能被弱酸、弱碱缓慢侵蚀;高温下TPU不耐浓酸浓碱。
  TPU的耐油性(如矿物油、柴油、光滑油)非常优异;但关于某些工业用油及光滑油,因其中有加助剂,故在高温下能够侵蚀TPU。
  TPU中氯代烃或芬芳烃(比如甲苯)会严重溶胀,溶胀水平取决于TPU的结构。聚酯型比聚醚型的溶胀小,硬质比软质的溶胀小。 纳米稀土改性聚氨酯弹性体的研究+文献综述(3):http://www.youerw.com/cailiao/lunwen_3610.html
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