文档介绍：湘潭大学
硕士学位论文
以乳酸改性的可降解性聚氨酯的合成、结构与性能的研究
姓名:梁宝峡
申请学位级别:硕士
专业:高分子化学与物理
指导教师:刘朋生
20040401
梁宝峡:以乳酸改性的可降解性聚氨酯的合成、结构与性能研究
摘要
本论文用液化 MDI、端羟基聚丁二烯(HTPB)和端羟基聚乳酸
(PLA-OH)为原料,合成一系列不同结构的聚氨酯弹性体,利用拉伸
实验、硬度(邵 A)测试、热失重(TG)、差示扫描量热法(DSC)、
扫描电镜(SEM)研究了不同含量、不同分子量端羟基聚乳酸、合成
时的温度、NCO/OH、交联剂以及 HTPB 分子量等对材料的力学性能、
热性能的影响,此外还利用失重法对材料在不同条件下,不同介质中
的降解进行了研究,并通过 SEM 观察进一步验证其降解性。
结果表明,不同组成的 PU 材料具有不同的力学性能。随 PLA-OH
含量的增加,其断裂伸长率先增加后减小,拉伸强度和硬度则在
PLA-OH 含量为 20%时,表现出最好的综合性能;热分析表明,随体系
中 PLA-OH 含量的增加,材料的热稳定性变差;降解实验表明,经
PLA-OH 改性的 PU 材料均发生降解,随其含量的增加,降解性增加。
在不同介质中的降解为碱性最大,中性最小。通过 SEM 观察,可以看
到同样的结果,此外,对材料的截面观察的结果显示截面降解要较表
面明显,即材料的降解存在着不均匀性。
另外,本文还以聚醚 2000 为主链,通过直接缩聚反应对聚醚多
元醇进行改性,在每个聚醚分子上接上少量乳酸分子,合成一系列端
羟基聚醚酯,并用液化 MDI 为交联剂制备一系列不同结构的聚氨酯弹
性体。同样对其力学性能、热性能及降解性能进行了研究。
结果表明,聚醚酯型 PU 材料的硬度都较大,拉伸强度随乳酸含
量的增加呈现先减小后增大的趋势,而断裂伸长率则呈现逐渐减小的
趋势;热分解温度随体系中乳酸含量的增加而下降;但其降解性却随
乳酸的加入而明显改善,降解对材料的重量和力学性能均产生影响,
当聚醚 2000 与乳酸重量比为 ,80℃条件下,降解 50h 已完全
破碎,丧失使用性能,并通过 SEM 验证了降解性能。
关键词:端羟基聚丁二烯;聚醚多元醇;端羟基聚乳酸;聚氨
酯;降解性能
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梁宝峡:以乳酸改性的可降解性聚氨酯的合成、结构与性能研究
Abstract
In this paper, a series of polyurethane elastomer with different
structure were synthesized using liquefaction modified MDI、HTPB and
PLA-OH as materials. The effect of PLA-OH with different content and
molecular weight, the ratio of NCO/OH, crosslinker concentration and the
molecular weight of HTPB on the mechanical properties, and thermal
stability were investigated by tensile test, hardness test, thermogravimetry
(TG), differential scanning calorimetry (DSC) and scanning electron
microscope (SEM). In addition, the degradation of PU in different
conditions and medias was studied by the method of weight loss and were
certified by SEM.
The results indicated that PU of different constitutes shows different
mechanical properties. The elongation of break increased at first, but then
decreased with increasing content of the PLA-OH. The tensile strength
and the hardness displayed the best overall performance, when