聚氨酯-半有機(jī)晶體復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)與性能研究.pdf

1、聚氨酯彈性體(PU)由軟、硬鏈段嵌段組成，其性能與材料的微相分離程度有直接的tb383關(guān)系，兩相分離的越完全，彈性體的綜合性能越突出。氫鍵作為一種強(qiáng)靜電力存在于聚氨酯中，在鏈段間發(fā)揮了物理交聯(lián)的作用，除了可有效提高彈性體的強(qiáng)度和韌性外，還會(huì)影響材料的聚集態(tài)結(jié)構(gòu)。剛性鏈段間的氫鍵能夠促進(jìn)鏈段的取向和有序排列，從而有利于聚氨酯的微相分離。分子間氫鍵越多，材料的強(qiáng)度越高。
　　 半有機(jī)晶體是一類由無(wú)機(jī)物和有機(jī)物在一定條件下合成的具有特

2、定晶型的晶體材料，文中采用水溶液法合成甘氨酸系列半有機(jī)晶體，該類晶體表面含有大量的氨基(-NH2)，這些氨基可作為供氫基團(tuán)與聚氨酯中的供電基團(tuán)發(fā)生作用形成氫鍵。此類微晶均勻分散于PU基體中，制備PU/半有機(jī)晶體復(fù)合材料，可使晶體表面活性較高的供氫基團(tuán)(-NH2)與聚氨酯硬鏈段中的供電基團(tuán)(=O)發(fā)生作用形成氫鍵，形成以單個(gè)晶粒為中心的聚集結(jié)構(gòu)，增加硬鏈段聚集密度，以促進(jìn)硬鏈段的取向和有序排列，改善聚氨酯的微相分離，提高材料的性能。

3、>　　 實(shí)驗(yàn)中以聚己內(nèi)酯(PCL)—甲苯二異氰酸酯(TDI)—3，5-二甲硫基甲苯二胺(DMTDA)為原料，半有機(jī)晶為分散粒子，采用預(yù)聚法制備聚氨酯復(fù)合材料，并通過(guò)力學(xué)分析、耐溶劑性能分析、差熱掃描分析(DSC)、傅里葉紅外(FT-IR)、熱重分析(TGA)、動(dòng)態(tài)力學(xué)性能分析(DMA)等測(cè)試手段考察復(fù)合材料的各項(xiàng)性能。
　　 研究表明，聚氨酯/半有機(jī)晶體復(fù)合材料與PU相比，拉伸強(qiáng)度和耐撕裂強(qiáng)度均明顯提高，并且復(fù)合材料的力學(xué)性能

4、隨擴(kuò)鏈系數(shù)的增大而增強(qiáng)，斷裂伸長(zhǎng)率隨晶體量的增加表現(xiàn)出先減后增的趨勢(shì)。DSC測(cè)定結(jié)果表明復(fù)合材料軟段相的玻璃轉(zhuǎn)化溫度有所降低;結(jié)晶熔融峰峰溫明顯升高，這說(shuō)明晶體的加入提高了軟、硬段相的純度。FTIR測(cè)定結(jié)果表明，隨著晶體量的增加，聚氨酯中氨酯羰基的氫鍵化程度有較大提高，使大量游離態(tài)的氨酯羰基轉(zhuǎn)化為氫鍵化氨酯羰基。TGA曲線表明，在本研究體系下，復(fù)合材料的耐熱性能有所改善。DMA測(cè)試結(jié)果指出，晶體的加入增加了復(fù)合材料的儲(chǔ)能模量和耗能模量，