PVC增韌用聚醚型TPU的合成及應(yīng)用研究.pdf

1、聚氯乙烯(PVC)樹(shù)脂原料易得、價(jià)格低廉，是用途廣泛的通用型合成樹(shù)脂之一，但其加工性能、沖擊韌性和熱穩(wěn)定性差。因此，要對(duì)PVC進(jìn)行改性，以提高其綜合性能。研究表明，PVC與熱塑性聚氨酯彈性體(TPU)共混可以明顯改善PVC的沖擊韌性和加工性能，所以本文以設(shè)計(jì)、合成PVC增韌改性專(zhuān)用聚醚型TPU為目標(biāo)。
　　 以不同分子量的聚氧化丙烯醚多元醇(PPG-210、PPG-220、PPG-330)、甲苯二異氰酸酯(TDI)、1,4-BD

2、O為基本原料，設(shè)計(jì)合成了系列聚醚型熱塑性聚氨酯彈性體。在異氰酸酯指數(shù)R=1.02，溫度T=80℃，反應(yīng)時(shí)間t=1h的條件下，合成了具有不同軟硬段配比的聚氨酯彈性體。通過(guò)元素分析、FTIR、相對(duì)分子質(zhì)量測(cè)定等途徑確定了TPU中的硬段含量，推斷出了TPU的分子結(jié)構(gòu)。
　　 通過(guò)雙輥塑煉成功獲得了PVC/TPU共混物材料，通過(guò)力學(xué)性能測(cè)試、掃描電鏡(SEM)、熱分析等途徑表征了材料的結(jié)構(gòu)與性能。發(fā)現(xiàn)加入氯化聚乙烯(CPE)可以明顯改善

3、PVC和TPU的相容性，提高制品的力學(xué)性能。當(dāng)CPE含量為16％時(shí)，共混物的斷裂伸長(zhǎng)率比不添加時(shí)提高了344％，缺口沖擊強(qiáng)度提高了742％，拉伸強(qiáng)度僅降低了29％。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，聚醚多元醇分子量的大小對(duì)聚氨酯體系的微相分離程度有一定影響，分子量越大，體系達(dá)到最優(yōu)微相分離所需的硬段含量越高。用PPG-210合成的TPU，在其分子量分散指數(shù)較小時(shí)，更適合用于PVC的增韌改性，當(dāng)硬段含量Ch為50％時(shí)，拉伸強(qiáng)度為26.39 Mpa，斷裂伸長(zhǎng)率為1

4、22.4％，缺口沖擊強(qiáng)度為10.56 kJ/m2。與商品聚醚TPU相比，拉伸強(qiáng)度和斷裂伸長(zhǎng)率變化不大，但缺口沖擊強(qiáng)度提高了43％；與PVC材料相比，斷裂伸長(zhǎng)率提高了562％，缺口沖擊強(qiáng)度提高了878％，拉伸強(qiáng)度降低了50％，且TPU的加入，提高了PVC材料的熱穩(wěn)定性。
　　 以高嶺土、蒙脫土、滑石粉為填料，合成了具有核殼包藏結(jié)構(gòu)的聚氨酯彈性體，通過(guò)雙輥塑煉獲得了PVC/TPU/礦物復(fù)合材料。研究結(jié)果表明，本文合成的具有核殼包藏結(jié)