文档介绍：上海交通大学
博士学位论文
聚氟硅氧烷-聚氨酯(脲)嵌段共聚物弹性体的制备、形态结构
及性能研究
姓名:石振东
申请学位级别:博士
专业:材料学
指导教师:王新灵
20071101
聚氟硅氧烷一聚氨酯嵌段共聚物弹性体的制备、形态结构及性能研究摘要用红外C,差示扫描量热法然捣治干涞本文研究了氨端基聚谆柩跬的合成,并在此基础上,以一定分子量的扩展聚氨酯链,调整反应物配比和原料,及设计新型链段扩链,获得了几个系列的聚氟硅氧烷一聚氨酯嵌段共聚物弹性体材料。镜蛏璧缇,热失重分析缱永Σ馐院退哟角测试等表征了共聚物弹性体膜的结构和性能。并且,通过溶胀实验获得了材料的交联密度。使用“一步法’’工艺,在水和话北已趸柰的存在下,通过环三谆柩跬的开环聚合合成了一系列分子量的氨端基聚谆柩跬。氢谱核磁和凝胶渗透色谱的结果表明,系陌被退餐呋疐酆希褹封端了聚合物。通过“两步法ひ罩票敢幌盗蠥矶魏坎煌木鄯柩跬橐痪郯滨嵌段共聚物弹性体。先以聚四氢呋喃醚与甲苯二异腈酸酯酆铣稍ぞ厶澹缓笠訟┝础=峁砻鳎琍蕴迥さ男阅与它们的相分离程度和交联结构有关。这些性能包括微观形态,热稳定性,表面性能,特别是力学性能。随着膜中康脑黾樱牧系南喾掷氤潭仍黾樱因此,其抗张强度降低。另一方面,由于提高ǘ鹊贾略黾拥慕涣=峁鼓改善膜的力学性能。简言之,对于有更高含量腜蕴澹梢酝ü。先以蚉铣稍ぞ厶澹缓笠訟┝矗从σ欢问奔后,,最后,将反应液置于上海交通大学博士学位论文
第二系列蕴宓暮铣墒枪潭ㄈ矶巍!I綩和的用量,增盘中湿固化成膜。≒琓,’纫,,改变的摩尔加入量,反应制备了低模量的共聚物弹性体。结果表明:的加入量显著影响材料的抗张强度,当的量在叭%,材料的抗张强度为欢鳤牧课时,材料显示的抗张强度降低为堑盇牧吭黾拥时,材料又显示了较好的抗张强度,特别是达到%时,材料的抗张强度达、、、水接触角的结果均表明,当材料中的含量为%时,材料显示了适度的相分离,而的量为时,材料的相分离程度增加,但是,当的量增加到%时,材料又显示了较低的相分离程度,可以推测,高浓度的含量均匀分散到材料中,增加了材料软硬段相的结合力。同时在含量为%时,红外结果表明,材料的氢键键合较强。加蚆挠昧浚北3諥谔逑抵械闹亓亢看锏ヒ陨希制得高强度蕴濉=峁砻鳎牧系目拐徘慷人嬗捕闻ǘ仍黾酉壬后降低。,材料的相分离达到适宜状态,此时的抗张强度最好。低于或高于此值材料的相分离程度将依次增加,所以材料的抗张强度也依次降低。虽然,硬段浓度增加,材料的交联密度和氢键键合程度增加,但是,影响材料力学性能的主要因素仍然是材料的相分离程度。硬段浓度增加,材料的热稳定性略有下降。还发现,由于硬段浓度增加,增加了交联密度和氢键键合程度,材料中聚氟硅氧烷在高温下的迁移变困难。合成了一种新型聚氟硅氧烷一聚醚聚氨酯嵌段共聚物材料,此材料是以异腈酸酯基聚四氢呋哺醚聚氨酯和自制的聚氟硅氧烷聚氨酯二醇共聚成的嵌段共聚物。通过湿固化过程形成弹性体膜。结果发现,由于材料中含有低分子量的聚氟硅氧烷,它的端基含有硅烷氧基,能形成交联结构,所以材料中聚氟硅氧烷含量越高,材料的交联密度越高,材料的抗张强度随之增高。虽然嵩黾硬牧中的氨基和氢键浓度,但是它的量少,对材料力学性能的影响有限。另外结果发现,合成共聚物的原料配比对材料的结构和性能有影响,%
当量配比时,样品的扩链反应最完全,相应的分子量也可能最高,同时抗张强度最高。从水接触角的研究结果还发现,材料的交联密度越高,其中聚氟硅氧烷的迁移越困难。而且,由于聚氟硅氧烷浓度的增加,以及交联密度增加,材料的热结果表明:交联结构,相分离程度,氢键键合程度是影响聚氟硅氧烷一聚氨酯嵌段共聚物弹性体材料性能的主要因素,以适当的階化碳聚合影响制得的聚偏氟乙烯的微观形貌,分子量,多分散指数和头一头缺陷浓度。聚合时,超临界二氧化碳的高压力和优良溶解性改善了聚偏氟乙烯的结晶完全程度,结晶度和影响其结晶相。这表明超临界二氧化碳聚合对聚偏氟乙烯的关键词:聚合;聚氨酯;聚谆硅氧烷;结构·阅埽痪燮ǚ蚁稳定性增加。配比和选用适当的链段分子量可以制得高含量的高性能的聚氟硅氧烷一聚氨酯嵌段共聚物弹性体材料。本文还利用超临界二氧化碳合成了聚偏氟乙烯。发现,超临界二氧结晶有独特的影响。超临界二氧化碳聚合将有利于制得具有更好物理性能的和拓展的应用。上海交通大学博士学位论文
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