新型熱塑性聚氨酯固—固相變儲能材料的制備與性能研究.pdf

1、相變材料因其自動調(diào)溫的功能性被賦予功能材料之稱，而以聚氨酯類相變材料為代表的高分子類固-固相變材料，更是因其優(yōu)異的相變焓及適宜的相變溫度區(qū)間、以及易加工性成為當(dāng)前功能材料研究領(lǐng)域的熱點(diǎn)之一。目前，聚氨酯類相變材料合成中多采用現(xiàn)有的小分子多羥基化合物如:1，4-丁二醇、丙三醇、季戊四醇(PETA)等為支化擴(kuò)鏈劑。然而，這些結(jié)構(gòu)簡單的脂肪族多元醇作為支化擴(kuò)鏈劑會存在極強(qiáng)的空間位阻，對增加支化和初步交聯(lián)的作用有限，進(jìn)而對材料的支化作用甚微。根

2、據(jù)分子結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)新型芳香族的多羥基化合物應(yīng)用在聚氨酯類相變材料中可以改善其支化性，提高聚氨酯類高分子固固相變材料的相變性能。通過改變支化擴(kuò)鏈劑提高聚氨酯類相變材料的應(yīng)用是較新的研究內(nèi)容。
　　本文首先根據(jù)固-固相變材料的性質(zhì)與結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，合成出了目標(biāo)產(chǎn)物:含單一苯環(huán)的芳香族四羥基化合物(THTE)。利用紅外光譜(FT-IR)，核磁共振氫譜(H1NMR)等分析測試方法對其進(jìn)行了表征，并通優(yōu)化工藝提高了產(chǎn)率。以4，4-二苯基甲烷二

3、異氰酸酯(MDI)-THTE為硬段，以PEG4000為軟段和相變單元，通過嵌段共聚法制備了一種新型熱塑性具有支化結(jié)構(gòu)的聚氨酯彈性體固-固相變材料(TPUPCM)。利用紅外光譜法(FT-IR)，差示掃描量熱法(DSC)，熱重分析(TG)，偏光顯微鏡(POM)以及X-射線衍射技術(shù)(XRD)等分析測試技術(shù)研究了這種相變材料的結(jié)構(gòu)特征、儲熱性能、相變行為和聚集態(tài)結(jié)構(gòu)。
　　通過控制變量法利用不同分子量PEG(2000，6000，8000)

4、作為軟段以及不同結(jié)構(gòu)四元醇(不含苯環(huán)的季戊四醇，含雙苯環(huán)的一種四羥基多元醇D-THTE)作為支化擴(kuò)鏈劑對該種相變材料進(jìn)行改性，揭示了該種相變材料的分子結(jié)構(gòu)與性能之間的關(guān)系，得到了不同相轉(zhuǎn)變溫度和相變焓值的TPCPCMs。同時證明THTE和PEG6000作為原料在制備新型相變材料方面具有的優(yōu)越性。
　　最后展望了此類聚氨酯相變材料的另一種應(yīng)用可能性。由于PEG是親水基團(tuán)，故理論上，此材料通過水性聚氨酯的加工方法可以被加工成水性聚氨酯