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摘要聚醚聚氨酯弹性体的微观结构（微相分离、氢键作用和极性取向作用）对弹性体的表面性能和力学性能具有较大的影响，而微观结构取决于聚合条件和工艺。本实验采用一步法制备聚醚聚氨酯材料。研究了异氰酸酯指数和种类、催化剂种类和用量、稳定剂用量对聚醚型聚氨酯弹性体的微观结构的影响，结果表明：异氰酸酯指数为1.1时效果最佳；三苯基铋适合做一步法合成的催化剂；稳定剂Dc5950稳定效果明显。同时设计出了以IPDI或TDI作为反应单体的最优反应配方。18905
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关键词 聚氨酯弹性体 一步法 聚合工艺 微观结构
毕业设计说明书（毕业论文）外文摘要
Title The Research of Polymerization Process in Polyether Polyurethane Systems
Abstract
The microstructure of polyether urethane elastomer which include micro-phase separation, hydrogen bond and polarity orientation has a significant impact on the surface properties and mechanical properties of this kind of elastomer. And the microstructure is depend on the process and conditions of polymerization. In this research, the preparation of polyether urethane elastomer was one-step. It was studied of the index and amount of isocyanate, the species and amount of catalyst, the amount of stabilizer. Then there were some conclusions: it had a best performance when the isocyanate index was 1.1; triphenylbismuth used as catalyst was suitable for one-step synthesis; the stabilizer of Dc5950 had obvious stabilizing effect. The best formula of reaction with IPDI or TDI as monomer was designed in the same time.
Keywords Polyurethane elastomer One-step preparation Polymerization process
Microstructure
目 次
1 绪论 1
1.1 聚氨酯弹性体概述 1
1.2 聚氨酯弹性体合成 1
1.3 反应要素分析 3
1.4 聚氨酯微观分析 4
1.5 主要研究方法 5
1.6 聚氨酯弹性体应用 6
1.7 聚氨酯弹性体研究前景 7
1.8 实验研究的必要性 8
2 实验与检测部分 9
2. 1 实验原料 9
2. 2 实验设备 9
2. 3 实验配方及计算 9
2. 4 实验流程10
2. 5 实验计划12
2. 6 实验思考14
3 实验结果分析16
3. 1 异氰酸酯指数的影响16
3. 2 异氰酸酯种类的影响18
3. 3 催化剂影响20
3. 4 稳定剂的作用20
3. 5 本章小结22
结论 23
致谢 24
参考文献 25
1 绪论
1.1 聚氨酯弹性体概述
聚氨酯弹性体（Polyurethane Elastomer）是主链中主要含有氨基甲酸酯基团（—NHCOO—）或者是脲基团（—NHCOONH—）的聚合物，通常是由多元醇、异氰酸酯和扩链交联助剂相互反应聚合而成。这种弹性体的微观结构中有硬段和软段之分，硬段是由异氰酸酯和扩链交联剂作用而成，而软段主要为大分子量的多元醇[1]。
聚氨酯拥有优良的设计潜能，可以制造从邵尔A硬度20到邵尔D硬度70的各类产品。在加工方式上，既可以像橡胶一样塑炼、混炼、硫化工艺成型，也可以制成液体进行浇注模压成型，或者制成颗粒像塑料一样注射成型[2]。其内部存在的微相分离、氢键和极性取向作用导致聚氨酯弹性体拥有优良的综合力学性能，并同时具有耐油、耐溶剂、生物相容性等[3]。
1.2 聚氨酯弹性体合成
合成聚氨酯的方法有很多种，大体分为预聚体法、半预聚体法和一步法等[4]。预聚体法制品的综合性能要高一些，但是因为在生产预聚体的过程中，气泡的产生会令体系内部温度不均，反应程度也不尽相同，进而容易出现产品缺陷；并且工艺对粘度的变化和带来的流动性的变化具有很大反应；贮存时预聚体对水分十分敏感，不宜长期贮存等原因，使得预聚体法有着一定的局限[5]。