基于超支化增容體系的硅橡膠-聚氨酯熱塑性彈性體制備及性能研究.pdf

1、硅橡膠(VSR)/聚氨酯(TPU)動(dòng)態(tài)硫化熱塑性彈性體(TPSiV)是一種性能優(yōu)異的耐高溫?zé)崴苄詮椥泽w，國外已有成熟產(chǎn)品，國內(nèi)研究較少，其制備技術(shù)難題在于解決TPU與VSR的兩相相容性。加入增容劑是改善共混體系相容性的常見方式。近年來，超支化聚合物在高分子材料改性應(yīng)用中受到較大關(guān)注，將其用作增容劑應(yīng)用相對(duì)較少，本文合成了一種有機(jī)硅改性超支化聚氨酯(HPU-Si)作為改善VSR/TPU共混體系相容性的增容劑，并基于該超支化結(jié)構(gòu)增容體系開發(fā)

2、出性能優(yōu)異的TPSiV。
　　首先采用AB2單體法合成了一種超支化聚氨酯(HPU)，對(duì)所合成的超支化聚氨酯進(jìn)行羥基含量測定，羥值為41.1,通過對(duì)超支化聚氨酯13C-NMR分析，成功證實(shí)了HPU的超支化結(jié)構(gòu)，其支化度為0.73。根據(jù)HPU羥基含量摩爾比接入改性硅油，合成了HPU-Si，利用紅外光譜與XPS表征了HPU-Si的分子結(jié)構(gòu)，激光散射測試HPU-Si的Mw為（3.1±0.1）×104,HPU-Si的熱分解溫度為300℃，熱

3、分解溫度在VSR/TPU共混體系的加工溫度之上。HPU-Si能有效提高VSR/TPU共混體系的機(jī)械力學(xué)性能，當(dāng)用量為3phr時(shí)，TPSiV拉伸強(qiáng)度與斷裂伸長率達(dá)到最大值13.94MPa和573％，分別比空白樣增加了72.1％、38.4％。通過流變實(shí)驗(yàn)證實(shí)了HPU-Si在VSR與TPU相界面形成了界面層，改善了體系相容性。從SEM圖推導(dǎo)可知，增容劑HPU-Si降低了VSR與TPU兩相界面張力，增加了其界面結(jié)合力，并細(xì)化了VSR的分散尺寸。

4、
　　考察了制備TPSiV的工藝，研究結(jié)果表明:190℃為最佳加工溫度，最佳轉(zhuǎn)速確定為70r/min，最佳共混時(shí)間控制為6min。通過對(duì)材料力學(xué)性能與微觀相態(tài)掃描電鏡圖數(shù)據(jù)分析，不同順序的加工方式對(duì)材料物理性能影響較大，同時(shí)加入VSR、TPU熔融共混6min，再加入硫化劑進(jìn)行動(dòng)態(tài)硫化為最佳加工方式。
　　對(duì)比研究了分別采用DBPH（2,5-二甲基-2,5-雙（過氧化叔丁基）己烷）與DCP(過氧化二異丙苯)兩種不同硫化體系制備

5、TPSiV的性能，研究結(jié)果表明:采用DBPH硫化體系制備的TPSiV綜合性能更為優(yōu)異，使用DBPH硫化體系制備的TPSiV具有優(yōu)良的重復(fù)加工性能與耐老化性能。對(duì)制備TPSiV過程中的動(dòng)態(tài)硫化過程進(jìn)行了相態(tài)追蹤，在動(dòng)態(tài)硫化后的第6min時(shí)，VSR相在TPU相中基本分布均勻，分散相VSR尺寸明顯減小，在9min內(nèi)，體系相態(tài)結(jié)構(gòu)完善，完成了動(dòng)態(tài)硫化過程。
　　當(dāng)TPSiV中VSR含量低于50％時(shí)，橡膠相VSR以幾十納米或幾微米的細(xì)小顆粒