含硅氧烷的聚醚聚氨酯彈性體的制備與性能.pdf

1、本文以聚四甲基醚二醇(PTMG)與端羥基聚二甲基硅氧烷(PDMS)為混合軟段合成出了一系列含硅氧烷的聚醚聚氨酯彈性體(PS)。文章用傅立葉紅外光譜儀(FTIR)與核磁共振譜儀(NMR)對(duì)合成所得產(chǎn)物進(jìn)行了結(jié)構(gòu)分析。用熱重分析儀(TGA)對(duì)含硅氧烷的聚醚聚氨酯彈性體與傳統(tǒng)型聚醚聚氨酯的熱穩(wěn)定性進(jìn)行了詳細(xì)的探討，熱重與紅外連用(TG-FTIR)分析了不同溫度下的熱降解產(chǎn)物，并用Ozawa的方法計(jì)算出了在不同轉(zhuǎn)化率下PS系列共聚樣品的熱分解活

2、化能。此外，還采用、示差掃描量熱儀(DSC)、機(jī)械性能測(cè)試、原子力顯微鏡(AFM)以及接觸角等測(cè)試手段分別對(duì)PS系列共聚樣品的相結(jié)構(gòu)、表面形態(tài)以及力學(xué)性能進(jìn)行了表征。 實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：PDMS作為軟段被成功的引入了聚氨酯彈性體大分子的主鏈之上。所有樣品均具有兩個(gè)不同的降解階段，第一階段硬段的降解包含有兩種不同氨基甲酸酯基團(tuán)的降解，其一為4,4’-二苯甲基二異氰酸酯(MDI)與1,4-丁二醇(BD)形成A型氨基甲酸酯基團(tuán)的降解，二為

3、軟段與MDI形成B型氨基甲酸酯基團(tuán)的降解，且A型氨基甲酸酯基團(tuán)的耐熱性比B型氨基甲酸酯基團(tuán)的要弱。另外分析結(jié)果還表明PDMS的引入造成聚醚聚氨酯第一階段降解穩(wěn)定性降低，第二階段穩(wěn)定性提高。TG-FFIR分析表明，采用了兩種不同軟段的含硅氧烷聚醚聚氨酯，其第一階段熱降解產(chǎn)物與聚醚聚氨酯以及硅氧烷聚氨酯相似，其第二階段熱降解產(chǎn)物則表明兩種不同的軟段同時(shí)產(chǎn)生了降解。而根據(jù)Ozawa的方法計(jì)算得到熱降解活化能的值與以上TG-DTG分析的結(jié)果相一

4、致。此外，DSC分析表明合成所得聚氨酯彈性體皆具有一極為復(fù)雜的相分離結(jié)構(gòu)。力學(xué)性能分析說(shuō)明，隨著硅氧烷聚醚聚氨酯中PDMS含量的增加，其抗張強(qiáng)度逐漸較小，而PDMS含量較低的樣品仍然具有較好的機(jī)械性質(zhì)，說(shuō)明聚醚聚氨酯良好的的機(jī)械性能得以保留。用AFM與接觸角對(duì)PS系列共聚物樣品的表面形態(tài)進(jìn)行了分析，結(jié)果表明隨著樣品中PDMS含量的增加，PDMS會(huì)由聚氨酯(PU)的本體向表面出現(xiàn)遷移，并最終逐漸在PU的表面形成了一個(gè)PDMS富集相。