聚氨酯脲彈性體(PUU)是聚氨酯彈性體的一種，一般是由聚氨酯預(yù)聚體與聚氨酯脲彈性體(PUU)用擴(kuò)鏈劑反應(yīng)生成。同普通聚氨酯彈性體相比，聚氨酯脲彈性體(PUU)用擴(kuò)鏈劑合成的聚氨酯脲的強(qiáng)度、力學(xué)性能比較高，也具有耐磨、耐油、耐撕裂、耐化學(xué)腐蝕、耐射線輻射、粘合性好、吸震能力強(qiáng)等優(yōu)良性 能，在許多工業(yè)領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。

聚氨酯脲彈性體(PUU)用擴(kuò)鏈劑合成的聚氨酯脲中存在縮二脲和脲基甲酸酯基團(tuán)，它們的熱分解溫度僅為144攝氏度左右，同普通聚氨酯彈性體相比，雖然其耐熱性有所提高，但是在某些領(lǐng)域仍難以滿足要求。

由異氰酸酯三聚反應(yīng)形成的異氰脲酸酯，其穩(wěn)定的三聚六元環(huán)結(jié)構(gòu)和環(huán)上無活潑氫的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，使它具有很高的穩(wěn)定性、水解穩(wěn)定性和剛性。一般異氰酸酯環(huán)在200攝氏度以上仍具有熱穩(wěn)定性，含苯異氰脲酸酯環(huán)的熱分解溫度可達(dá)377攝氏度。

異氰脲酸酯含有3個(gè)以上官能團(tuán)，可用于制備高支化度的星型或樹枝型聚合物。含有異氰脲酸酯結(jié)構(gòu)的聚合物具有較好的介電性能、力學(xué)性能和表面硬度，可用于制備各種耐熱絕緣材料。異氰酸酯三聚生成異氰脲酸酯的反應(yīng)廣泛應(yīng)用于制備聚氨酯粘合劑、涂料和硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料絕緣材料等領(lǐng)域。

本實(shí)驗(yàn)選擇1，3，5–三(二甲氨基丙基)對(duì)稱六氫三嗪作為異氰酸酯三聚的催化劑，將異氰脲酸酯基團(tuán)引入到聚氨酯脲彈性體中，考察擴(kuò)鏈系數(shù)對(duì)異氰脲酸酯改性的聚氨酯脲彈性體性能的影響規(guī)律。

含有異氰脲酸酯結(jié)構(gòu)的聚氨酯脲彈性體的合成。采用預(yù)聚體法合成聚氨酯脲彈性體。

 (1)聚氨酯預(yù)聚體的合成。在備有攪拌器、溫度計(jì)、真空接口三口燒瓶中加入定量聚酯多元醇2356，升溫至100~110攝氏度，真空脫水至多元醇中水含量低于萬分之一，將其降溫至50~60攝氏度后停止抽真空，加入計(jì)量好的TDI-100，快速攪拌，待溫度穩(wěn)定后，緩慢升溫并控制在80~85攝氏度，反應(yīng)5h后，真空脫氣30min，密封保存待用。



產(chǎn)品名稱:4,4'-亞甲基雙(2,6-二乙基苯胺),固化劑擴(kuò)鏈劑MDEA

分子式:C21H30N2

分子量:310.49‍

CAS: 13680-35-8

4,4'-亞甲基雙(2,6-二乙基苯胺),固化劑擴(kuò)鏈劑MDEA是優(yōu)秀的聚氨酯（PU）擴(kuò)鏈劑和環(huán)氧樹脂（EP）固化劑。能改善制品的機(jī)械和動(dòng)力學(xué)性能。此外也可以作為聚酰亞胺的先導(dǎo)化合物和有機(jī)合成的中間體。在PU領(lǐng)域M-CDEA適用于澆鑄型彈性體（CPU）、RIM彈性體和噴涂聚脲、膠粘劑、彈性體泡沫和熱塑性聚氨酯（TPU）。EP領(lǐng)域適用于加工、預(yù)浸料坯和化工防腐涂料。也可用作有機(jī)合成的中間體及聚脲樹脂固化劑。

(2)聚氨酯脲彈性體標(biāo)準(zhǔn)試片的制備(反應(yīng)成型)。稱取定量的聚氨酯預(yù)聚物，加入少量三聚體催化劑及定量的二胺類固化劑，迅速攪拌均勻后，倒入模具，待出現(xiàn)凝膠現(xiàn)象后立即合模。在10MPa壓力、120攝氏度下反應(yīng)成型1h。

(3)試片的后處理。脫模后的試片于100攝氏度烘箱中恒溫10h，取出停放5d，即可裁片測(cè)試。

彈性體性能測(cè)試。

(1)力學(xué)性能測(cè)試。聚氨酯脲彈性體應(yīng)力應(yīng)變性能、邵氏硬度和撕裂強(qiáng)度測(cè)試分別按GB/T528-1998、GB/T531-1999和GB/529-1999標(biāo)準(zhǔn)測(cè)定。

(2)耐溶劑性能測(cè)試。將已知質(zhì)量的聚氨酯脲彈性體試樣分別放入環(huán)已酮、四氫呋喃、乙酸乙酯溶劑中密封存放，一定時(shí)間后取出晾干表面溶劑，稱重并計(jì)算試片在不同時(shí)間的溶脹率(溶脹后與溶脹前的質(zhì)量比值)。

聚氨酯彈性體的力學(xué)性能隨小分子三元醇用量的增加，除模量外都逐漸下降。三元醇用量等于或小于20%時(shí)，性能下降幅度比較小。這因?yàn)楫?dāng)三元醇用量較低時(shí)，化學(xué)交聯(lián)密度較低，化學(xué)交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)起的交聯(lián)作用較小，而硬段微區(qū)形的物理交聯(lián)點(diǎn)交聯(lián)作用較為突出。此時(shí)表現(xiàn)為硬度、拉伸強(qiáng)度和沖擊彈性變化較小，而撕裂強(qiáng)度變化較大。

但模量的提高可能是彈性體中分子間的化學(xué)交聯(lián)和物理交聯(lián)的協(xié)同效應(yīng)所致。隨著三元醇用量提高，化學(xué)聯(lián)密度增加，彈性體的硬度、強(qiáng)度和彈性急劇降，可能的原因是化學(xué)交聯(lián)結(jié)構(gòu)增加，破壞了分子鏈的規(guī)整性，限制了鏈的活動(dòng)性，降低了彈性體的結(jié)晶能力，從而使力學(xué)性能下降。當(dāng)三元醇用量大于20%～30％時(shí)，彈性體力學(xué)性能降低幅度較大。


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