文档介绍：学校代码 10530 学号 200707061049
分类号 TQ-32 密级

硕士学位论文

热塑性聚氨酯弹性体的耐水解与老
化性研究

学位申请人刘文作夫
指导教师戴文利教授
学院名称化学学院
学科专业高分子化学与物理
研究方向高分子材料成型与流变学

二零一零年五月十五日
Studies on the hydrolysis-aging resistance of
thermoplastic polyurethane elastomer

Candidate Wen-zuofu Liu
Supervisor Professor Wenli Dai
College College of Chemistry
Program Polymer Chemistry and Physics
Specialization Moulding and Rheology of Polymer Material
Degree Master Degree
University Xiangtan University
Date May, 2010
湘潭大学
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作者签名: 日期: 年月日

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作者签名: 日期: 年月日

导师签名: 日期: 年月日
摘要
热塑性聚氨酯弹性体(TPU)具有良好的力学性能、耐磨性、耐油性等,通常
作为一种韧性材料来改善其它材料的低温冲击性能。然而聚酯型TPU的耐水解与
老化性差,限制了其应用范围。本文采用了耐水解助剂聚碳化二亚胺(PCD),环
氧类化合物(苯基缩水甘油醚(PGE),环氧树脂(E51),3―(2,3-环氧丙氧)丙基三
甲氧基硅烷(KH560)), 马来酸酐接枝苯乙烯-乙烯/丁烯-苯乙烯嵌段共聚物
(SEBS-g-MAH),填料(碳酸钙,硫酸钡)对TPU的力学性能,耐水解与老化性,
加工性,热性能等进行了研究。
1. 研究了 PCD 和 SEBS-g-MAH 对 TPU 的力学性能,耐水解与老化性,热性能
的影响。结果表明:加入 PCD 提高了体系的拉伸强度,断裂伸长率,在
25℃空气或 80℃水中的力学性能保持率,热稳定性,降低了吸水率和熔融
流动速率; 当 PCD 含量为 3%时, 体系的耐水解与老化性最佳。
SEBS-g-MAH 的加入,提高了 TPU 的拉伸强度,断裂伸长率,在 25℃
空气或 80℃水中的力学性能保持率,降低了 TPU 的熔融流动速率,吸水
率,热稳定性;当 SEBS-g-MAH 的质量分数为 15%时,体系的耐水解与
老化性最佳。FTIR 分析测试结果表明,PCD,SEBS-g-MAH 均可能与
TPU 存在一定氢键作用;同时 PCD,SEBS-g-MAH 的特征基团已接枝到
TPU 分子主链上。DSC 测试结果表明,PCD,SEBS-g-MAH 均与 TPU
之间存在一定的相容性。
2. 考察了环氧化合物(PGE,KH560,E51)对 TPU 的力学性能,耐水解与老化性,
热性能的影响。加入 KH560 提高了体系的拉伸强度,断裂伸长率,在 25℃
空气或 80℃水中的力学保持率,降低了体系的吸水率,熔融指数;加入
E51 或者 PGE 均降低了 TPU 的拉伸强度,断裂伸长率,在 25℃空气或
80℃水中的吸水率以及熔融指数,但提高了 TPU 在 25℃空气或 80℃水中的
力学性能保持率。DSC 测试结果表明,三种环氧化合物均与 TPU 存在一定的
相容性。FTIR 分析测试结果表明,三种环氧化合物的特征基团均已接枝到
TPU 主链上,且与 TPU 之间存在一定氢键作用。TGA 测试结果表明,加入
PGE,KH560 以及 E5