2.2.3  预聚体与扩链剂反应 13

2.3  一步法制备弹性体 15

2.3.1  实验试剂及仪器 15

2.3.2  试剂配比 15

2.3.3  实验步骤 15

3  结果与讨论 17

3.1  硬度测试 17

3.1.1  硬度测试 17

3.1.2  硬度测试结果及讨论 17

3.2  拉伸强度测试 18

3.2.1  拉伸强度测试 18

3.2.2  拉伸强度测试结果及讨论 18

3.3  撕裂强度测试 19

3.3.1  撕裂强度测试 19

3.3.2  撕裂强度测试结果及讨论 19

3.4  耐溶剂性能测试 20

3.4.1  耐溶剂性能测试 20

3.4.2  耐溶剂性能测试结果及讨论 20

结  论 22

致  谢 23

参考文献 24

1  引言

聚氨酯弹性体是一种新型的高分子合成材料，集聚了塑料和橡胶的优点，既有塑料的硬度又具有橡胶的高弹性，其拉伸弹性模量比塑料强，比橡胶稍差；同时，聚氨酯弹性体的微相分离结构使其性能卓越，广泛应用于汽车、家居、印刷、涂料等领域[1-4]，尤以“耐磨橡胶”著称[5,6]。

聚氨酯弹性体因其具有较好的耐溶剂性和耐油性，在印刷、涂料等行业应用广泛[7]。尤其是低硬度的聚氨酯弹性体，在印刷领域，得到广泛使用，但因其结构特殊，通常是在合成过程中加入大量的增塑剂来达到降低硬度的目的。但在合成的低硬度的聚氨酯弹性体中，增塑剂是靠分子间作用力存在于体系中，其分子间作用力较弱，当弹性体浸泡于溶剂中时，增塑剂会从弹性体中析出，导致在使弹性体的硬度升高的同时，也会产生溶胀、发脆现场，影响其性能[8,9]。

本实验分别通过预聚体法(两步法)、半预聚体法（一步半法）和一步法制得聚氨酯弹性体，期间加入增塑剂降低其硬度，分别检测其力学性能和耐溶剂性能，并挑选出合适的的合成方法。又通过加入填料进行对比，考察填料对其力学性能及耐溶剂性能的影响[10]。

1.1  聚氨酯原料简介

聚氨基甲酸酯（PU），简称聚氨酯，是一种分子结构中含—NHCOO—基团的化合物。它是由异氰酸酯与多元醇发生缩聚反应生成的一种拥有重复的氨基甲酸酯链段结构单元的聚合物，反应方程式如下： 

                 —N=C=O + HOˉ → —NH-COOˉ[11]                     （1-1）

合成聚氨酯主要原料有：异氰酸酯、低聚物多元醇和扩链剂。此外，为了改善产品加工性能及制品性能、提高反应速率和控制生产成本等，常常在反应中加入某些助剂。下面对上述几种原料作简单的介绍。

1.1.1  异氰酸酯

异氰酸酯是含有异氰酸基团的各种酯的总称，按其结构中－NCO基团的数量，可分为单异氰酸酯（R－N=C=O）、二异氰酸酯（O=C=N－R－N=C=O）和多异氰酸酯。单异氰酸酯是有机合成过程中的重要中间体，即可用于对皮革、织物、塑料防水性能的改进，也可用来制成一系列氨基甲酸酯类的除草剂、杀菌剂、杀虫剂等；二异氰酸酯和多异氰酸酯普遍用于一系列具有良好性能的高分子材料，如聚氨酯泡沫塑料、弹力纤维、橡胶、胶粘剂、涂料、人造木材、合成革等。