1、材料学专业优秀论文 改性聚醚型聚氨酯与聚氨酯脲的合成及其结构与性能研究关键词:聚氨酯 生物医用材料 有机硅改性 氧化稳定性 结构形态 聚氨酯脲 合成方法 力学性能摘要:本文合成了不同聚硅氧烷改性聚醚型聚氨酯,并对其结构与性能进行了研究:合成了两种含有反应性末端基的聚(三氟丙基、甲基)硅氧烷,然后将其与聚四氢呋喃(PTMG)一起作为混合软段,合成了含氟聚硅氧烷改性聚氨酯脲(PUU),系统地研究了改性聚氨酯脲的结构形态、氧化稳定性和力学性能;合成了含胺基聚二甲基硅氧烷(PDMS),然后将其用于对 PTMG 型聚氨酯脲的改性,研究了 PDMS 链段引入形式对材料表面组成的影响以及在加速氧化条件下的稳
2、定性;研究了 PDMS 改性 PTMG 型聚氨酯的组成和结构对材料形态和性能的影响。此外,我们还通过溶液法制备了氯乙烯-醋酸乙烯酯共聚物与热塑性聚醚型聚氨酯的共混膜,研究了共混膜的形态、氧化稳定性和力学性能。 1.,-二(羟丙基)-聚(三氟丙基、甲基)硅氧烷改性聚氨酯脲的合成和性能研究 合成了不同分子量的 ,-二(羟丙基)-聚(三氟丙基、甲基)硅氧烷(FPS)并进行了表征,然后将其与 PTMG 一起作为混合软段,合成了含氟硅氧烷改性聚氨酯脲(FSPUU)。通过接触角测试和全反射红外光谱(ATR-FTIR)研究了材料的表面性能和表面组成。结果表明:材料的憎水性随着 FPS 分子量的增加而有所提高
3、,但几种FSPUU 表面的硅氧烷链段富集程度均低于 PDMS 改性 PUU(MSPUU)。将不同 FSPUU膜浸没于 0.1M CoCl2-20H2O2 溶液中进行了为期 21 天的加速氧化处理,并估算了 PTMG 软段的降解程度。实验结果表明:不同 FSPUU 膜的软段损失率均低于MSPUU,并且其氧化稳定性随着 FPS 分子量的提高而有所增强,与 FSPUU 膜在水和 H2O2 溶液中较低的溶胀率有关。此外,不同 FSPUU 膜的力学性能均高于MSPUU。 2.,-二(胺丙基)-聚(三氟丙基、甲基)硅氧烷改性聚氨酯脲的合成和性能研究 通过阴离子平衡聚合反应,直接合成了 ,-二(胺丙基)-聚
4、(三氟丙基、甲基)硅氧烷(FPSA)并进行了表征,然后将其与 PTMG 一起作为混合软段,合成了不同 FPSA 含量改性的聚氨酯脲(FSAPUU),同时合成了,-二(胺丙基)-聚二甲基硅氧烷改性 PUU(MSAPUU)作为对比样品。研究了不同 FSAPUU 膜的表面性能、形态结构和氧化稳定性,结果表明:随着 FPSA 含量的提高,材料表面憎水性有所增强,与 F 元素富集于表面有关;与FSPUU2900 相比,FSAPUU24 的微相混合程度有所提高,说明链段结构对体系的微观形态具有一定影响;FSAPUU 膜的氧化稳定性随着 FPSA 含量的提高而明显增强。此外,随着 FPSA 含量的增加,FS
5、APUU 膜的力学性能有所下降,但其拉伸强度和断裂伸长率高于 MSAPUU 膜。 3.含胺基聚二甲基硅氧烷改性聚氨酯脲的合成和性能研究 合成了两种含胺基的聚二甲基硅氧烷并进行了表征,然后分别将其引入 PTMG 型 PUU 大分子链,得到了含 PDMS 末端基和侧链的聚氨酯脲。研究了 PDMS 链段的引入形式和含量对 PUU 膜表面性能和表面组成的影响,结果表明:末端基改性 PUU 表面 PDMS 含量高于侧链改性 PUU,说明 PDMS 末端基更容易在表面形成富集;随着 PDMS 含量增加,改性 PUU 膜表面的 PDMS 链段含量有所提高。研究了两种改性 PUU 膜在静态和 150拉伸状态下
6、的氧化稳定性,结果表明:末端基改性 PUU 膜在静态氧化条件下的氧化稳定性明显好于侧链改性 PUU 膜,但在拉伸状态下,末端基改性 PUU 膜也显示出较明显的降解。此外,末端基改性 PUU 膜显示出较高的力学性能,其拉伸强度和断裂伸长率明显高于侧链改性和嵌段共聚改性 PUU 膜。 4.氯乙烯-醋酸乙烯酯共聚物与聚醚型聚氨酯的相容性及其共混膜的性能研究 采用溶液法制备了氯乙烯.醋酸乙烯酯共聚物(PVCAc)与热塑性 PTMG 型聚氨酯(TPU)的共混膜(PUV)。通过 FT-IR 和 DSC 研究了其微观形态和结构,实验结果表明:PVCAc 与 TPU 的相容性较好,对硬段有序结构的影响较小。将
7、不同 PUV 膜浸没于 20H2O2-0.1MCoCl2 溶液中进行了为期 28 天的加速氧化实验,发现 PUV 膜的氧化稳定性明显高于 TPU以及聚氯乙烯(PVC)/TPU 的共混膜(PUC)。随着 PVCAc 含量的增加,PUV 膜的拉伸强度有所降低,但明显高于 PUC 膜。 5.聚二甲基硅氧烷改性聚醚型聚氨酯弹性体的形态结构和氧化稳定性 通过两步法合成了含有 PDMS 共聚软段或硬段含二甲基硅氧烷链节的改性 PTMG 型 PU。研究了改性 PU 的结构和组成对体系微观形态和性能的影响。结果表明:将 PDMS 引入 PU 软段后,提高了氨酯硬段的有序氢键化程度,促进了微相分离;而将二甲基硅
8、氧烷链节引入 PU 硬段后,对硬段微区有序结构产生了较明显的破坏作用。材料的氧化稳定性随着 PDMS 含量的提高而增强,但不能完全避免降解反应的发生。力学性能测试结果表明,当体系中 PDMS 含量的较低时,PDMS 改性 PU 的拉伸强度和断裂伸长率降低不明显;当 PDMS 含量接近 30wt时,改性 PU 的拉伸强度和断裂伸长率均有明显降低,但受体系形态的影响。正文内容本文合成了不同聚硅氧烷改性聚醚型聚氨酯,并对其结构与性能进行了研究:合成了两种含有反应性末端基的聚(三氟丙基、甲基)硅氧烷,然后将其与聚四氢呋喃(PTMG)一起作为混合软段,合成了含氟聚硅氧烷改性聚氨酯脲(PUU),系统地研究
9、了改性聚氨酯脲的结构形态、氧化稳定性和力学性能;合成了含胺基聚二甲基硅氧烷(PDMS),然后将其用于对 PTMG 型聚氨酯脲的改性,研究了PDMS 链段引入形式对材料表面组成的影响以及在加速氧化条件下的稳定性;研究了 PDMS 改性 PTMG 型聚氨酯的组成和结构对材料形态和性能的影响。此外,我们还通过溶液法制备了氯乙烯-醋酸乙烯酯共聚物与热塑性聚醚型聚氨酯的共混膜,研究了共混膜的形态、氧化稳定性和力学性能。 1.,-二(羟丙基)-聚(三氟丙基、甲基)硅氧烷改性聚氨酯脲的合成和性能研究 合成了不同分子量的 ,-二(羟丙基)-聚(三氟丙基、甲基)硅氧烷(FPS)并进行了表征,然后将其与 PTMG
10、 一起作为混合软段,合成了含氟硅氧烷改性聚氨酯脲(FSPUU)。通过接触角测试和全反射红外光谱(ATR-FTIR)研究了材料的表面性能和表面组成。结果表明:材料的憎水性随着 FPS 分子量的增加而有所提高,但几种FSPUU 表面的硅氧烷链段富集程度均低于 PDMS 改性 PUU(MSPUU)。将不同 FSPUU膜浸没于 0.1M CoCl2-20H2O2 溶液中进行了为期 21 天的加速氧化处理,并估算了 PTMG 软段的降解程度。实验结果表明:不同 FSPUU 膜的软段损失率均低于MSPUU,并且其氧化稳定性随着 FPS 分子量的提高而有所增强,与 FSPUU 膜在水和 H2O2 溶液中较低
11、的溶胀率有关。此外,不同 FSPUU 膜的力学性能均高于MSPUU。 2.,-二(胺丙基)-聚(三氟丙基、甲基)硅氧烷改性聚氨酯脲的合成和性能研究 通过阴离子平衡聚合反应,直接合成了 ,-二(胺丙基)-聚(三氟丙基、甲基)硅氧烷(FPSA)并进行了表征,然后将其与 PTMG 一起作为混合软段,合成了不同 FPSA 含量改性的聚氨酯脲(FSAPUU),同时合成了,-二(胺丙基)-聚二甲基硅氧烷改性 PUU(MSAPUU)作为对比样品。研究了不同 FSAPUU 膜的表面性能、形态结构和氧化稳定性,结果表明:随着 FPSA 含量的提高,材料表面憎水性有所增强,与 F 元素富集于表面有关;与FSPUU
12、2900 相比,FSAPUU24 的微相混合程度有所提高,说明链段结构对体系的微观形态具有一定影响;FSAPUU 膜的氧化稳定性随着 FPSA 含量的提高而明显增强。此外,随着 FPSA 含量的增加,FSAPUU 膜的力学性能有所下降,但其拉伸强度和断裂伸长率高于 MSAPUU 膜。 3.含胺基聚二甲基硅氧烷改性聚氨酯脲的合成和性能研究 合成了两种含胺基的聚二甲基硅氧烷并进行了表征,然后分别将其引入 PTMG 型 PUU 大分子链,得到了含 PDMS 末端基和侧链的聚氨酯脲。研究了 PDMS 链段的引入形式和含量对 PUU 膜表面性能和表面组成的影响,结果表明:末端基改性 PUU 表面 PDM
13、S 含量高于侧链改性 PUU,说明 PDMS 末端基更容易在表面形成富集;随着 PDMS 含量增加,改性 PUU 膜表面的 PDMS 链段含量有所提高。研究了两种改性 PUU 膜在静态和 150拉伸状态下的氧化稳定性,结果表明:末端基改性 PUU 膜在静态氧化条件下的氧化稳定性明显好于侧链改性 PUU 膜,但在拉伸状态下,末端基改性 PUU 膜也显示出较明显的降解。此外,末端基改性 PUU 膜显示出较高的力学性能,其拉伸强度和断裂伸长率明显高于侧链改性和嵌段共聚改性 PUU 膜。 4.氯乙烯-醋酸乙烯酯共聚物与聚醚型聚氨酯的相容性及其共混膜的性能研究 采用溶液法制备了氯乙烯.醋酸乙烯酯共聚物(
14、PVCAc)与热塑性 PTMG 型聚氨酯(TPU)的共混膜(PUV)。通过 FT-IR 和 DSC 研究了其微观形态和结构,实验结果表明:PVCAc 与 TPU 的相容性较好,对硬段有序结构的影响较小。将不同 PUV 膜浸没于 20H2O2-0.1MCoCl2 溶液中进行了为期 28 天的加速氧化实验,发现 PUV 膜的氧化稳定性明显高于 TPU以及聚氯乙烯(PVC)/TPU 的共混膜(PUC)。随着 PVCAc 含量的增加,PUV 膜的拉伸强度有所降低,但明显高于 PUC 膜。 5.聚二甲基硅氧烷改性聚醚型聚氨酯弹性体的形态结构和氧化稳定性 通过两步法合成了含有 PDMS 共聚软段或硬段含二
15、甲基硅氧烷链节的改性 PTMG 型 PU。研究了改性 PU 的结构和组成对体系微观形态和性能的影响。结果表明:将 PDMS 引入 PU 软段后,提高了氨酯硬段的有序氢键化程度,促进了微相分离;而将二甲基硅氧烷链节引入 PU 硬段后,对硬段微区有序结构产生了较明显的破坏作用。材料的氧化稳定性随着 PDMS 含量的提高而增强,但不能完全避免降解反应的发生。力学性能测试结果表明,当体系中 PDMS 含量的较低时,PDMS 改性 PU 的拉伸强度和断裂伸长率降低不明显;当 PDMS 含量接近 30wt时,改性 PU 的拉伸强度和断裂伸长率均有明显降低,但受体系形态的影响。本文合成了不同聚硅氧烷改性聚醚
16、型聚氨酯,并对其结构与性能进行了研究:合成了两种含有反应性末端基的聚(三氟丙基、甲基)硅氧烷,然后将其与聚四氢呋喃(PTMG)一起作为混合软段,合成了含氟聚硅氧烷改性聚氨酯脲(PUU),系统地研究了改性聚氨酯脲的结构形态、氧化稳定性和力学性能;合成了含胺基聚二甲基硅氧烷(PDMS),然后将其用于对 PTMG 型聚氨酯脲的改性,研究了PDMS 链段引入形式对材料表面组成的影响以及在加速氧化条件下的稳定性;研究了 PDMS 改性 PTMG 型聚氨酯的组成和结构对材料形态和性能的影响。此外,我们还通过溶液法制备了氯乙烯-醋酸乙烯酯共聚物与热塑性聚醚型聚氨酯的共混膜,研究了共混膜的形态、氧化稳定性和力
17、学性能。 1.,-二(羟丙基)-聚(三氟丙基、甲基)硅氧烷改性聚氨酯脲的合成和性能研究 合成了不同分子量的 ,-二(羟丙基)-聚(三氟丙基、甲基)硅氧烷(FPS)并进行了表征,然后将其与 PTMG 一起作为混合软段,合成了含氟硅氧烷改性聚氨酯脲(FSPUU)。通过接触角测试和全反射红外光谱(ATR-FTIR)研究了材料的表面性能和表面组成。结果表明:材料的憎水性随着 FPS 分子量的增加而有所提高,但几种FSPUU 表面的硅氧烷链段富集程度均低于 PDMS 改性 PUU(MSPUU)。将不同 FSPUU膜浸没于 0.1M CoCl2-20H2O2 溶液中进行了为期 21 天的加速氧化处理,并估
18、算了 PTMG 软段的降解程度。实验结果表明:不同 FSPUU 膜的软段损失率均低于MSPUU,并且其氧化稳定性随着 FPS 分子量的提高而有所增强,与 FSPUU 膜在水和 H2O2 溶液中较低的溶胀率有关。此外,不同 FSPUU 膜的力学性能均高于MSPUU。 2.,-二(胺丙基)-聚(三氟丙基、甲基)硅氧烷改性聚氨酯脲的合成和性能研究 通过阴离子平衡聚合反应,直接合成了 ,-二(胺丙基)-聚(三氟丙基、甲基)硅氧烷(FPSA)并进行了表征,然后将其与 PTMG 一起作为混合软段,合成了不同 FPSA 含量改性的聚氨酯脲(FSAPUU),同时合成了,-二(胺丙基)-聚二甲基硅氧烷改性 PU
19、U(MSAPUU)作为对比样品。研究了不同 FSAPUU 膜的表面性能、形态结构和氧化稳定性,结果表明:随着 FPSA 含量的提高,材料表面憎水性有所增强,与 F 元素富集于表面有关;与FSPUU2900 相比,FSAPUU24 的微相混合程度有所提高,说明链段结构对体系的微观形态具有一定影响;FSAPUU 膜的氧化稳定性随着 FPSA 含量的提高而明显增强。此外,随着 FPSA 含量的增加,FSAPUU 膜的力学性能有所下降,但其拉伸强度和断裂伸长率高于 MSAPUU 膜。 3.含胺基聚二甲基硅氧烷改性聚氨酯脲的合成和性能研究 合成了两种含胺基的聚二甲基硅氧烷并进行了表征,然后分别将其引入
20、PTMG 型 PUU 大分子链,得到了含 PDMS 末端基和侧链的聚氨酯脲。研究了 PDMS 链段的引入形式和含量对 PUU 膜表面性能和表面组成的影响,结果表明:末端基改性 PUU 表面 PDMS 含量高于侧链改性 PUU,说明 PDMS 末端基更容易在表面形成富集;随着 PDMS 含量增加,改性 PUU 膜表面的 PDMS 链段含量有所提高。研究了两种改性 PUU 膜在静态和 150拉伸状态下的氧化稳定性,结果表明:末端基改性 PUU 膜在静态氧化条件下的氧化稳定性明显好于侧链改性 PUU 膜,但在拉伸状态下,末端基改性 PUU 膜也显示出较明显的降解。此外,末端基改性 PUU 膜显示出较
21、高的力学性能,其拉伸强度和断裂伸长率明显高于侧链改性和嵌段共聚改性 PUU 膜。 4.氯乙烯-醋酸乙烯酯共聚物与聚醚型聚氨酯的相容性及其共混膜的性能研究 采用溶液法制备了氯乙烯.醋酸乙烯酯共聚物(PVCAc)与热塑性 PTMG 型聚氨酯(TPU)的共混膜(PUV)。通过 FT-IR 和 DSC 研究了其微观形态和结构,实验结果表明:PVCAc 与 TPU 的相容性较好,对硬段有序结构的影响较小。将不同 PUV 膜浸没于 20H2O2-0.1MCoCl2 溶液中进行了为期 28 天的加速氧化实验,发现 PUV 膜的氧化稳定性明显高于 TPU以及聚氯乙烯(PVC)/TPU 的共混膜(PUC)。随着
22、 PVCAc 含量的增加,PUV 膜的拉伸强度有所降低,但明显高于 PUC 膜。 5.聚二甲基硅氧烷改性聚醚型聚氨酯弹性体的形态结构和氧化稳定性 通过两步法合成了含有 PDMS 共聚软段或硬段含二甲基硅氧烷链节的改性 PTMG 型 PU。研究了改性 PU 的结构和组成对体系微观形态和性能的影响。结果表明:将 PDMS 引入 PU 软段后,提高了氨酯硬段的有序氢键化程度,促进了微相分离;而将二甲基硅氧烷链节引入 PU 硬段后,对硬段微区有序结构产生了较明显的破坏作用。材料的氧化稳定性随着 PDMS 含量的提高而增强,但不能完全避免降解反应的发生。力学性能测试结果表明,当体系中 PDMS 含量的较
23、低时,PDMS 改性 PU 的拉伸强度和断裂伸长率降低不明显;当 PDMS 含量接近 30wt时,改性 PU 的拉伸强度和断裂伸长率均有明显降低,但受体系形态的影响。本文合成了不同聚硅氧烷改性聚醚型聚氨酯,并对其结构与性能进行了研究:合成了两种含有反应性末端基的聚(三氟丙基、甲基)硅氧烷,然后将其与聚四氢呋喃(PTMG)一起作为混合软段,合成了含氟聚硅氧烷改性聚氨酯脲(PUU),系统地研究了改性聚氨酯脲的结构形态、氧化稳定性和力学性能;合成了含胺基聚二甲基硅氧烷(PDMS),然后将其用于对 PTMG 型聚氨酯脲的改性,研究了PDMS 链段引入形式对材料表面组成的影响以及在加速氧化条件下的稳定性
24、;研究了 PDMS 改性 PTMG 型聚氨酯的组成和结构对材料形态和性能的影响。此外,我们还通过溶液法制备了氯乙烯-醋酸乙烯酯共聚物与热塑性聚醚型聚氨酯的共混膜,研究了共混膜的形态、氧化稳定性和力学性能。 1.,-二(羟丙基)-聚(三氟丙基、甲基)硅氧烷改性聚氨酯脲的合成和性能研究 合成了不同分子量的 ,-二(羟丙基)-聚(三氟丙基、甲基)硅氧烷(FPS)并进行了表征,然后将其与 PTMG 一起作为混合软段,合成了含氟硅氧烷改性聚氨酯脲(FSPUU)。通过接触角测试和全反射红外光谱(ATR-FTIR)研究了材料的表面性能和表面组成。结果表明:材料的憎水性随着 FPS 分子量的增加而有所提高,但
25、几种FSPUU 表面的硅氧烷链段富集程度均低于 PDMS 改性 PUU(MSPUU)。将不同 FSPUU膜浸没于 0.1M CoCl2-20H2O2 溶液中进行了为期 21 天的加速氧化处理,并估算了 PTMG 软段的降解程度。实验结果表明:不同 FSPUU 膜的软段损失率均低于MSPUU,并且其氧化稳定性随着 FPS 分子量的提高而有所增强,与 FSPUU 膜在水和 H2O2 溶液中较低的溶胀率有关。此外,不同 FSPUU 膜的力学性能均高于MSPUU。 2.,-二(胺丙基)-聚(三氟丙基、甲基)硅氧烷改性聚氨酯脲的合成和性能研究 通过阴离子平衡聚合反应,直接合成了 ,-二(胺丙基)-聚(三
26、氟丙基、甲基)硅氧烷(FPSA)并进行了表征,然后将其与 PTMG 一起作为混合软段,合成了不同 FPSA 含量改性的聚氨酯脲(FSAPUU),同时合成了,-二(胺丙基)-聚二甲基硅氧烷改性 PUU(MSAPUU)作为对比样品。研究了不同 FSAPUU 膜的表面性能、形态结构和氧化稳定性,结果表明:随着 FPSA 含量的提高,材料表面憎水性有所增强,与 F 元素富集于表面有关;与FSPUU2900 相比,FSAPUU24 的微相混合程度有所提高,说明链段结构对体系的微观形态具有一定影响;FSAPUU 膜的氧化稳定性随着 FPSA 含量的提高而明显增强。此外,随着 FPSA 含量的增加,FSAP
27、UU 膜的力学性能有所下降,但其拉伸强度和断裂伸长率高于 MSAPUU 膜。 3.含胺基聚二甲基硅氧烷改性聚氨酯脲的合成和性能研究 合成了两种含胺基的聚二甲基硅氧烷并进行了表征,然后分别将其引入 PTMG 型 PUU 大分子链,得到了含 PDMS 末端基和侧链的聚氨酯脲。研究了 PDMS 链段的引入形式和含量对 PUU 膜表面性能和表面组成的影响,结果表明:末端基改性 PUU 表面 PDMS 含量高于侧链改性 PUU,说明 PDMS 末端基更容易在表面形成富集;随着 PDMS 含量增加,改性 PUU 膜表面的 PDMS 链段含量有所提高。研究了两种改性 PUU 膜在静态和 150拉伸状态下的氧
28、化稳定性,结果表明:末端基改性 PUU 膜在静态氧化条件下的氧化稳定性明显好于侧链改性 PUU 膜,但在拉伸状态下,末端基改性 PUU 膜也显示出较明显的降解。此外,末端基改性 PUU 膜显示出较高的力学性能,其拉伸强度和断裂伸长率明显高于侧链改性和嵌段共聚改性 PUU 膜。 4.氯乙烯-醋酸乙烯酯共聚物与聚醚型聚氨酯的相容性及其共混膜的性能研究 采用溶液法制备了氯乙烯.醋酸乙烯酯共聚物(PVCAc)与热塑性 PTMG 型聚氨酯(TPU)的共混膜(PUV)。通过 FT-IR 和 DSC 研究了其微观形态和结构,实验结果表明:PVCAc 与 TPU 的相容性较好,对硬段有序结构的影响较小。将不同
29、 PUV 膜浸没于 20H2O2-0.1MCoCl2 溶液中进行了为期 28 天的加速氧化实验,发现 PUV 膜的氧化稳定性明显高于 TPU以及聚氯乙烯(PVC)/TPU 的共混膜(PUC)。随着 PVCAc 含量的增加,PUV 膜的拉伸强度有所降低,但明显高于 PUC 膜。 5.聚二甲基硅氧烷改性聚醚型聚氨酯弹性体的形态结构和氧化稳定性 通过两步法合成了含有 PDMS 共聚软段或硬段含二甲基硅氧烷链节的改性 PTMG 型 PU。研究了改性 PU 的结构和组成对体系微观形态和性能的影响。结果表明:将 PDMS 引入 PU 软段后,提高了氨酯硬段的有序氢键化程度,促进了微相分离;而将二甲基硅氧烷
30、链节引入 PU 硬段后,对硬段微区有序结构产生了较明显的破坏作用。材料的氧化稳定性随着 PDMS 含量的提高而增强,但不能完全避免降解反应的发生。力学性能测试结果表明,当体系中 PDMS 含量的较低时,PDMS 改性 PU 的拉伸强度和断裂伸长率降低不明显;当 PDMS 含量接近 30wt时,改性 PU 的拉伸强度和断裂伸长率均有明显降低,但受体系形态的影响。本文合成了不同聚硅氧烷改性聚醚型聚氨酯,并对其结构与性能进行了研究:合成了两种含有反应性末端基的聚(三氟丙基、甲基)硅氧烷,然后将其与聚四氢呋喃(PTMG)一起作为混合软段,合成了含氟聚硅氧烷改性聚氨酯脲(PUU),系统地研究了改性聚氨酯
31、脲的结构形态、氧化稳定性和力学性能;合成了含胺基聚二甲基硅氧烷(PDMS),然后将其用于对 PTMG 型聚氨酯脲的改性,研究了PDMS 链段引入形式对材料表面组成的影响以及在加速氧化条件下的稳定性;研究了 PDMS 改性 PTMG 型聚氨酯的组成和结构对材料形态和性能的影响。此外,我们还通过溶液法制备了氯乙烯-醋酸乙烯酯共聚物与热塑性聚醚型聚氨酯的共混膜,研究了共混膜的形态、氧化稳定性和力学性能。 1.,-二(羟丙基)-聚(三氟丙基、甲基)硅氧烷改性聚氨酯脲的合成和性能研究 合成了不同分子量的 ,-二(羟丙基)-聚(三氟丙基、甲基)硅氧烷(FPS)并进行了表征,然后将其与 PTMG 一起作为混
32、合软段,合成了含氟硅氧烷改性聚氨酯脲(FSPUU)。通过接触角测试和全反射红外光谱(ATR-FTIR)研究了材料的表面性能和表面组成。结果表明:材料的憎水性随着 FPS 分子量的增加而有所提高,但几种FSPUU 表面的硅氧烷链段富集程度均低于 PDMS 改性 PUU(MSPUU)。将不同 FSPUU膜浸没于 0.1M CoCl2-20H2O2 溶液中进行了为期 21 天的加速氧化处理,并估算了 PTMG 软段的降解程度。实验结果表明:不同 FSPUU 膜的软段损失率均低于MSPUU,并且其氧化稳定性随着 FPS 分子量的提高而有所增强,与 FSPUU 膜在水和 H2O2 溶液中较低的溶胀率有关
33、。此外,不同 FSPUU 膜的力学性能均高于MSPUU。 2.,-二(胺丙基)-聚(三氟丙基、甲基)硅氧烷改性聚氨酯脲的合成和性能研究 通过阴离子平衡聚合反应,直接合成了 ,-二(胺丙基)-聚(三氟丙基、甲基)硅氧烷(FPSA)并进行了表征,然后将其与 PTMG 一起作为混合软段,合成了不同 FPSA 含量改性的聚氨酯脲(FSAPUU),同时合成了,-二(胺丙基)-聚二甲基硅氧烷改性 PUU(MSAPUU)作为对比样品。研究了不同 FSAPUU 膜的表面性能、形态结构和氧化稳定性,结果表明:随着 FPSA 含量的提高,材料表面憎水性有所增强,与 F 元素富集于表面有关;与FSPUU2900 相
34、比,FSAPUU24 的微相混合程度有所提高,说明链段结构对体系的微观形态具有一定影响;FSAPUU 膜的氧化稳定性随着 FPSA 含量的提高而明显增强。此外,随着 FPSA 含量的增加,FSAPUU 膜的力学性能有所下降,但其拉伸强度和断裂伸长率高于 MSAPUU 膜。 3.含胺基聚二甲基硅氧烷改性聚氨酯脲的合成和性能研究 合成了两种含胺基的聚二甲基硅氧烷并进行了表征,然后分别将其引入 PTMG 型 PUU 大分子链,得到了含 PDMS 末端基和侧链的聚氨酯脲。研究了 PDMS 链段的引入形式和含量对 PUU 膜表面性能和表面组成的影响,结果表明:末端基改性 PUU 表面 PDMS 含量高于
35、侧链改性 PUU,说明 PDMS 末端基更容易在表面形成富集;随着 PDMS 含量增加,改性 PUU 膜表面的 PDMS 链段含量有所提高。研究了两种改性 PUU 膜在静态和 150拉伸状态下的氧化稳定性,结果表明:末端基改性 PUU 膜在静态氧化条件下的氧化稳定性明显好于侧链改性 PUU 膜,但在拉伸状态下,末端基改性 PUU 膜也显示出较明显的降解。此外,末端基改性 PUU 膜显示出较高的力学性能,其拉伸强度和断裂伸长率明显高于侧链改性和嵌段共聚改性 PUU 膜。 4.氯乙烯-醋酸乙烯酯共聚物与聚醚型聚氨酯的相容性及其共混膜的性能研究 采用溶液法制备了氯乙烯.醋酸乙烯酯共聚物(PVCAc)
36、与热塑性 PTMG 型聚氨酯(TPU)的共混膜(PUV)。通过 FT-IR 和 DSC 研究了其微观形态和结构,实验结果表明:PVCAc 与 TPU 的相容性较好,对硬段有序结构的影响较小。将不同 PUV 膜浸没于 20H2O2-0.1MCoCl2 溶液中进行了为期 28 天的加速氧化实验,发现 PUV 膜的氧化稳定性明显高于 TPU以及聚氯乙烯(PVC)/TPU 的共混膜(PUC)。随着 PVCAc 含量的增加,PUV 膜的拉伸强度有所降低,但明显高于 PUC 膜。 5.聚二甲基硅氧烷改性聚醚型聚氨酯弹性体的形态结构和氧化稳定性 通过两步法合成了含有 PDMS 共聚软段或硬段含二甲基硅氧烷链
37、节的改性 PTMG 型 PU。研究了改性 PU 的结构和组成对体系微观形态和性能的影响。结果表明:将 PDMS 引入 PU 软段后,提高了氨酯硬段的有序氢键化程度,促进了微相分离;而将二甲基硅氧烷链节引入 PU 硬段后,对硬段微区有序结构产生了较明显的破坏作用。材料的氧化稳定性随着 PDMS 含量的提高而增强,但不能完全避免降解反应的发生。力学性能测试结果表明,当体系中 PDMS 含量的较低时,PDMS 改性 PU 的拉伸强度和断裂伸长率降低不明显;当 PDMS 含量接近 30wt时,改性 PU 的拉伸强度和断裂伸长率均有明显降低,但受体系形态的影响。本文合成了不同聚硅氧烷改性聚醚型聚氨酯,并
38、对其结构与性能进行了研究:合成了两种含有反应性末端基的聚(三氟丙基、甲基)硅氧烷,然后将其与聚四氢呋喃(PTMG)一起作为混合软段,合成了含氟聚硅氧烷改性聚氨酯脲(PUU),系统地研究了改性聚氨酯脲的结构形态、氧化稳定性和力学性能;合成了含胺基聚二甲基硅氧烷(PDMS),然后将其用于对 PTMG 型聚氨酯脲的改性,研究了PDMS 链段引入形式对材料表面组成的影响以及在加速氧化条件下的稳定性;研究了 PDMS 改性 PTMG 型聚氨酯的组成和结构对材料形态和性能的影响。此外,我们还通过溶液法制备了氯乙烯-醋酸乙烯酯共聚物与热塑性聚醚型聚氨酯的共混膜,研究了共混膜的形态、氧化稳定性和力学性能。 1
39、.,-二(羟丙基)-聚(三氟丙基、甲基)硅氧烷改性聚氨酯脲的合成和性能研究 合成了不同分子量的 ,-二(羟丙基)-聚(三氟丙基、甲基)硅氧烷(FPS)并进行了表征,然后将其与 PTMG 一起作为混合软段,合成了含氟硅氧烷改性聚氨酯脲(FSPUU)。通过接触角测试和全反射红外光谱(ATR-FTIR)研究了材料的表面性能和表面组成。结果表明:材料的憎水性随着 FPS 分子量的增加而有所提高,但几种FSPUU 表面的硅氧烷链段富集程度均低于 PDMS 改性 PUU(MSPUU)。将不同 FSPUU膜浸没于 0.1M CoCl2-20H2O2 溶液中进行了为期 21 天的加速氧化处理,并估算了 PTM
40、G 软段的降解程度。实验结果表明:不同 FSPUU 膜的软段损失率均低于MSPUU,并且其氧化稳定性随着 FPS 分子量的提高而有所增强,与 FSPUU 膜在水和 H2O2 溶液中较低的溶胀率有关。此外,不同 FSPUU 膜的力学性能均高于MSPUU。 2.,-二(胺丙基)-聚(三氟丙基、甲基)硅氧烷改性聚氨酯脲的合成和性能研究 通过阴离子平衡聚合反应,直接合成了 ,-二(胺丙基)-聚(三氟丙基、甲基)硅氧烷(FPSA)并进行了表征,然后将其与 PTMG 一起作为混合软段,合成了不同 FPSA 含量改性的聚氨酯脲(FSAPUU),同时合成了,-二(胺丙基)-聚二甲基硅氧烷改性 PUU(MSAP
41、UU)作为对比样品。研究了不同 FSAPUU 膜的表面性能、形态结构和氧化稳定性,结果表明:随着 FPSA 含量的提高,材料表面憎水性有所增强,与 F 元素富集于表面有关;与FSPUU2900 相比,FSAPUU24 的微相混合程度有所提高,说明链段结构对体系的微观形态具有一定影响;FSAPUU 膜的氧化稳定性随着 FPSA 含量的提高而明显增强。此外,随着 FPSA 含量的增加,FSAPUU 膜的力学性能有所下降,但其拉伸强度和断裂伸长率高于 MSAPUU 膜。 3.含胺基聚二甲基硅氧烷改性聚氨酯脲的合成和性能研究 合成了两种含胺基的聚二甲基硅氧烷并进行了表征,然后分别将其引入 PTMG 型
42、 PUU 大分子链,得到了含 PDMS 末端基和侧链的聚氨酯脲。研究了 PDMS 链段的引入形式和含量对 PUU 膜表面性能和表面组成的影响,结果表明:末端基改性 PUU 表面 PDMS 含量高于侧链改性 PUU,说明 PDMS 末端基更容易在表面形成富集;随着 PDMS 含量增加,改性 PUU 膜表面的 PDMS 链段含量有所提高。研究了两种改性 PUU 膜在静态和 150拉伸状态下的氧化稳定性,结果表明:末端基改性 PUU 膜在静态氧化条件下的氧化稳定性明显好于侧链改性 PUU 膜,但在拉伸状态下,末端基改性 PUU 膜也显示出较明显的降解。此外,末端基改性 PUU 膜显示出较高的力学性能
43、,其拉伸强度和断裂伸长率明显高于侧链改性和嵌段共聚改性 PUU 膜。 4.氯乙烯-醋酸乙烯酯共聚物与聚醚型聚氨酯的相容性及其共混膜的性能研究 采用溶液法制备了氯乙烯.醋酸乙烯酯共聚物(PVCAc)与热塑性 PTMG 型聚氨酯(TPU)的共混膜(PUV)。通过 FT-IR 和 DSC 研究了其微观形态和结构,实验结果表明:PVCAc 与 TPU 的相容性较好,对硬段有序结构的影响较小。将不同 PUV 膜浸没于 20H2O2-0.1MCoCl2 溶液中进行了为期 28 天的加速氧化实验,发现 PUV 膜的氧化稳定性明显高于 TPU以及聚氯乙烯(PVC)/TPU 的共混膜(PUC)。随着 PVCAc
44、 含量的增加,PUV 膜的拉伸强度有所降低,但明显高于 PUC 膜。 5.聚二甲基硅氧烷改性聚醚型聚氨酯弹性体的形态结构和氧化稳定性 通过两步法合成了含有 PDMS 共聚软段或硬段含二甲基硅氧烷链节的改性 PTMG 型 PU。研究了改性 PU 的结构和组成对体系微观形态和性能的影响。结果表明:将 PDMS 引入 PU 软段后,提高了氨酯硬段的有序氢键化程度,促进了微相分离;而将二甲基硅氧烷链节引入 PU 硬段后,对硬段微区有序结构产生了较明显的破坏作用。材料的氧化稳定性随着 PDMS 含量的提高而增强,但不能完全避免降解反应的发生。力学性能测试结果表明,当体系中 PDMS 含量的较低时,PDM
45、S 改性 PU 的拉伸强度和断裂伸长率降低不明显;当 PDMS 含量接近 30wt时,改性 PU 的拉伸强度和断裂伸长率均有明显降低,但受体系形态的影响。本文合成了不同聚硅氧烷改性聚醚型聚氨酯,并对其结构与性能进行了研究:合成了两种含有反应性末端基的聚(三氟丙基、甲基)硅氧烷,然后将其与聚四氢呋喃(PTMG)一起作为混合软段,合成了含氟聚硅氧烷改性聚氨酯脲(PUU),系统地研究了改性聚氨酯脲的结构形态、氧化稳定性和力学性能;合成了含胺基聚二甲基硅氧烷(PDMS),然后将其用于对 PTMG 型聚氨酯脲的改性,研究了PDMS 链段引入形式对材料表面组成的影响以及在加速氧化条件下的稳定性;研究了 P
46、DMS 改性 PTMG 型聚氨酯的组成和结构对材料形态和性能的影响。此外,我们还通过溶液法制备了氯乙烯-醋酸乙烯酯共聚物与热塑性聚醚型聚氨酯的共混膜,研究了共混膜的形态、氧化稳定性和力学性能。 1.,-二(羟丙基)-聚(三氟丙基、甲基)硅氧烷改性聚氨酯脲的合成和性能研究 合成了不同分子量的 ,-二(羟丙基)-聚(三氟丙基、甲基)硅氧烷(FPS)并进行了表征,然后将其与 PTMG 一起作为混合软段,合成了含氟硅氧烷改性聚氨酯脲(FSPUU)。通过接触角测试和全反射红外光谱(ATR-FTIR)研究了材料的表面性能和表面组成。结果表明:材料的憎水性随着 FPS 分子量的增加而有所提高,但几种FSPU
47、U 表面的硅氧烷链段富集程度均低于 PDMS 改性 PUU(MSPUU)。将不同 FSPUU膜浸没于 0.1M CoCl2-20H2O2 溶液中进行了为期 21 天的加速氧化处理,并估算了 PTMG 软段的降解程度。实验结果表明:不同 FSPUU 膜的软段损失率均低于MSPUU,并且其氧化稳定性随着 FPS 分子量的提高而有所增强,与 FSPUU 膜在水和 H2O2 溶液中较低的溶胀率有关。此外,不同 FSPUU 膜的力学性能均高于MSPUU。 2.,-二(胺丙基)-聚(三氟丙基、甲基)硅氧烷改性聚氨酯脲的合成和性能研究 通过阴离子平衡聚合反应,直接合成了 ,-二(胺丙基)-聚(三氟丙基、甲基
48、)硅氧烷(FPSA)并进行了表征,然后将其与 PTMG 一起作为混合软段,合成了不同 FPSA 含量改性的聚氨酯脲(FSAPUU),同时合成了,-二(胺丙基)-聚二甲基硅氧烷改性 PUU(MSAPUU)作为对比样品。研究了不同 FSAPUU 膜的表面性能、形态结构和氧化稳定性,结果表明:随着 FPSA 含量的提高,材料表面憎水性有所增强,与 F 元素富集于表面有关;与FSPUU2900 相比,FSAPUU24 的微相混合程度有所提高,说明链段结构对体系的微观形态具有一定影响;FSAPUU 膜的氧化稳定性随着 FPSA 含量的提高而明显增强。此外,随着 FPSA 含量的增加,FSAPUU 膜的力
49、学性能有所下降,但其拉伸强度和断裂伸长率高于 MSAPUU 膜。 3.含胺基聚二甲基硅氧烷改性聚氨酯脲的合成和性能研究 合成了两种含胺基的聚二甲基硅氧烷并进行了表征,然后分别将其引入 PTMG 型 PUU 大分子链,得到了含 PDMS 末端基和侧链的聚氨酯脲。研究了 PDMS 链段的引入形式和含量对 PUU 膜表面性能和表面组成的影响,结果表明:末端基改性 PUU 表面 PDMS 含量高于侧链改性 PUU,说明 PDMS 末端基更容易在表面形成富集;随着 PDMS 含量增加,改性 PUU 膜表面的 PDMS 链段含量有所提高。研究了两种改性 PUU 膜在静态和 150拉伸状态下的氧化稳定性,结果表明:末端基改性 PUU 膜在静态氧化条件下的氧化稳定性明显好于侧链改性 PUU 膜,但在拉伸状态下,末端基改性 PUU 膜也显示出较明显的降解。此外,末端基改性 PUU 膜显示出较高的力学性能,其拉伸强度和断裂伸长率明显高于侧链改性和嵌段共聚改性 PUU 膜。 4.氯乙