模塑聚氨酯树脂及其耐热形变性的研究

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1、山东大学博士学位论文摘要模塑聚氨酯树脂(MPUR)是～类新型的铸模材料，与传统的铸模材料相比具有许多优点。国外从二十世纪八十年代开始这方面的研究。己形成许多专利。但国内对MPUR的研究还很少。而且聚氨酯的耐热形变性较差，也限制了MPUR的应用。因此本文对室温固化的MPUR及其耐热形变性进行深入研究，无论在应用方面还是理论研究方面都具有重要的意义。本文通过研究制备了一系列不同类型的MPUR，并对影响其性能的各种因素进行了深入探讨。以丙烯酸羟丙酯(HPA)、丙烯酸甲酯fMA)、苯乙爝(st)稻多苯基多亚甲基

2、具氰酸酯

3、DEG和TEG)合成的聚酯没有结晶现象，有利于宣温下浇注。照直链二元酵分子链长前增船，科附￡在较高温度下硬度的降低幅度减小。沸水处理后拉伸强度降低的幅度也减小。以1，3一丁二醇(IBD)和2一乙基一l，3一己二醇(EHD)合成了带有烷基侧基的聚酯，并制各了相应的MPUR。当聚酯羟值较高(250mgKOH／g左右)时，烷基侧基对聚酯的粘度影响不大：但是当聚酯的羟值较低(130mgKOH／g左右)时，较大的烷基侧基则明显增大了聚酯的粘度。并且发现聚酯中较大的烷基侧基降低MPUR的硬度、拉伸强度和耐热形变性．

4、但是提高耐水性能。以邻苯二甲酸酐(PA>和对苯二甲酸(TPA)合成了含邻亚苯基和对亚苯基结构的聚酯，并出此制备7醚跚R，研究结果表明。照亚苯基结构的山东大学博士学位论文增加，聚酯的粘度增加，并且由TPA合成的聚酯粘度高于由PA合成的聚酯。但制备的MPUR的拉伸强度和耐热型变性并没有明显的提高。虽然TPA的熔点较高，但在合成聚酯时采用分步加料的方式可以得到性能较理想的产物。以三羟甲基丙烷(TMP)、己二酸(从)和PA合成了羟值为542mgKOH／g的高羟值聚酯，以其作为MPUR的交联剂，比小分子的固体交联

5、剂更容易与多元醇混合，有利于室温下浇注。随高羟值聚酯含量的增大，物料的粘度增大，反应中放热量增大，MPUR的硬度和拉伸强度提高。以1，2一丙二醇(PD)与PA合成了刚性的短链聚酯，将其作为扩链剂制碍了MPUR。通过改变TMP的用量合成了不同支化度的聚酯。随聚酯支化度的增加，制得的MPUR的硬度和拉伸强度增大。但是支化剂用量过大会造成聚酯的凝胶。实验发现，聚酯的结构对MPUR的耐热形变性能影响不大。首次以聚醚N-307制备了聚醚型MPUR和聚醚N一307与聚酯复配制备了混合型MPUR。对比实验发现，混合型

6、MPUR拉伸强度高于聚酯型或聚醚型的MPUR，且浇注性能好于聚酯型的MPUR。分别以180目、400目600目的沉淀碳酸钙、碳粉、中超炭黑、沉淀白炭黑、气相自炭黑、600目的高岭土和膨润土作为MPUR的填料，研究了填料对MPUR性能的影响。在MPUR中引入填料后增大物料的粘度，但180目、400目和600目的沉淀碳酸钙对物料的增稠作用较小。高岭土、膨润士、沉淀白炭黑和气相白炭黑在合成MPUR的反应中放热较多，没有起到分散反应热的作用。所用填料单独使用对MPUR没有补强作用，而以400目沉淀碳酸钙与碳粉复

7、配作为填料，提高了MPUR的拉伸强度和耐热形变性，同时保持了较好的工艺性能。沉淀碳酸钙的引入改变了MPUR的热降解方式，使其原有的两步热失重变为一步。在聚酯中引入顺丁烯二酸酐(MAX)，合成了具有特定分子结构的不饱和聚酯(IJP)，由此与PAPI和St反应首次制各了不饱和聚酯型MPUR。该MPUR物料粘度较低，易于浇注。结果表明不饱和聚酯的分子量在450左右、st含量在25—30％、MAA与饱和羧酸的比例为1／l时可得到机械性能较好的MPUR。填料H山东大学博士学位论文的引入可提高其机械性能。St的含量

8、影响到MPUR的相态结构，随st用量的增加，由两相连续结构变为均相结构，之后再变为分散相．连续相结构。适当的热处理可提高不饱和聚酯型MpUR的拉伸强度、耐热形变性能和熟降解性能。经过熟处理后，MPUR可在100℃下不软化。比较热处理前后MPUR的红外谱图，发现热处理后MPUR没有不饱和聚酝的1645erN。处的C=C吸收和1631em。处苯乙烯的C=C吸收。以HPA、PAPI、MA和St等在室温下以一步法制备了聚氨酯．聚丙烯酸酯(PUA)，