THF-GAP共聚醚的合成及其聚氨酯彈性體的制備研究.pdf

1、端羥基疊氮縮水甘油醚（GAP）高分子粘合劑的分子鏈段上含有疊氮基團(tuán)，機(jī)械感度低，密度大，單位體積可以攜帶更多的能量，但由于其側(cè)鏈疊氮基團(tuán)的存在使得力學(xué)性能變差，同時高分子量的GAP很難制備，針對其缺陷，因此用四氫呋喃（THF）對其進(jìn)行改性合成一種力學(xué)性能優(yōu)異，能量密度較高的適合固體推進(jìn)劑使用的粘合劑。
　　首先以四氫呋喃和環(huán)氧氯丙烷(ECH)為原料，三氟化硼乙醚(BF3?Et2O)為催化劑，1，4-丁二醇(BDO)為起始劑，采用陽

2、離子開環(huán)聚合生成THF/ECH共聚醚，對合成的條件和配方進(jìn)行了優(yōu)化，并通過紅外光譜(IR)、核磁共振(1H-NMR)、凝膠滲透光譜(GPC)對合成的聚醚進(jìn)行了表征，結(jié)果表明較佳的合成工藝為：起始劑用量為單體總摩爾量的5％，催化劑用量為單體總質(zhì)量的3%，反應(yīng)時間為4 h，反應(yīng)溫度為0℃，合成的THF/GAP共聚醚分子量分布較窄，同時數(shù)均相對分子量相對可控。
　　然后采用疊氮化鈉對合成的THF/ECH共聚醚進(jìn)行了疊氮化處理，分別采用溶

3、劑法和相轉(zhuǎn)移催化法疊氮合成 THF/GAP共聚醚，對產(chǎn)物進(jìn)行了紅外光譜(IR)、核磁共振(1H-NMR)、凝膠滲透光譜(GPC)，差示掃描量熱法(DSC)表征，結(jié)果表明合成的THF/GAP共聚醚為目標(biāo)產(chǎn)物，并對疊氮的工藝條件進(jìn)行了優(yōu)化，溶劑法合成THF/GAP共聚醚的較佳的工藝條件是：疊氮化鈉為THF/GAP共聚醚摩爾量的1.2倍，疊氮時間為18 h，疊氮溫度為100℃；相轉(zhuǎn)移催化法合成THF/GAP共聚醚的較佳的工藝條件是：疊氮化鈉為

4、THF/GAP共聚醚摩爾量的1.2倍，催化劑四丁基溴化銨為THF/GAP共聚醚摩爾量的4%，疊氮時間為24 h，疊氮溫度為100℃。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明相轉(zhuǎn)移催化法較溶劑法合成的GAP/THF共聚醚疊氮率和產(chǎn)率較高，反應(yīng)時間較長，同時相轉(zhuǎn)移催化法更加安全、環(huán)保和經(jīng)濟(jì)。
　　最后以THF/GAP共聚醚為原料，丙三醇為擴(kuò)鏈劑，甲苯二異氰酸酯為固化劑，二月桂酸二丁基錫為催化劑，采用一步法合成THF/GAP聚氨酯彈性體，考察了固化參數(shù)，固化溫度，

5、催化劑用量，丙三醇與THF/GAP共聚醚的羥基比對聚氨酯彈性體性能的影響，并且通過差示掃描量熱法(DSC)和熱重分析(TG)對聚氨酯的性能進(jìn)行了研究，結(jié)果表明合成力學(xué)性能較佳的聚氨酯彈性體的工藝條件：固化參數(shù)R=1.2，固化溫度為65℃，丙三醇與THF/GAP共聚醚中羥基比為3：1，催化劑用量為THF/GAP聚醚摩爾量的0.5%，其斷裂伸長率為452%，拉伸強(qiáng)度為4.07MPa，而均聚GAP聚氨酯彈性體斷裂伸長率為296%，拉伸強(qiáng)度為0