形狀記憶聚氨酯的擴(kuò)鏈劑
形狀記憶聚氨酯因其既具有聚氨酯優(yōu)異的機(jī)械性能和生物相容性,又同時(shí)具有卓越的形狀記憶功能而成為材料研究的熱點(diǎn)之一。
聚氨酯是嵌段共聚物,二異氰酸酯與擴(kuò)鏈劑構(gòu)成硬段,聚酯或聚醚多元醇構(gòu)成軟段。已有研究表明,軟段主要影響形狀回復(fù)溫度,硬段影響形狀固定性能。目前的研究主要圍繞軟段原料來(lái)考察形狀記憶性能,從形狀記憶聚氨酯的擴(kuò)鏈劑的角度來(lái)研究的比較少。
本文樣品號(hào)以F3:的形式表示,F(xiàn)代分子量,3指形狀記憶聚氨酯的擴(kuò)鏈劑種類,:指硬段含量,硬段含量是體系中所加的液化3;+與擴(kuò)鏈劑質(zhì)量總和相對(duì)樣品總量的質(zhì)量含量。
熱性能分析。樣品在做差熱掃描分析,檢測(cè)中發(fā)現(xiàn)高溫區(qū)不出現(xiàn)吸熱、放熱峰,玻璃轉(zhuǎn)變也不明顯,因此只詳細(xì)考察了低溫區(qū)的+01曲線。硬段含量;8C(質(zhì)量分?jǐn)?shù))的樣品玻璃轉(zhuǎn)變都不明顯,而8C(質(zhì)量分?jǐn)?shù))時(shí),各種擴(kuò)鏈劑的玻璃化溫度從小到大依次:熱容變化可以估計(jì)微相分離程度,體系中都是同一 種軟段組成,引入硬段后使得玻璃化溫度升高了。該熔融峰是聚氨酯軟段結(jié)晶熔融所致,而高溫下沒(méi)有出現(xiàn)硬段的熔融峰,這說(shuō)明硬段以非晶態(tài)存在,硬段不結(jié)晶,一方面是因?yàn)?+I經(jīng)過(guò)液化處理,另一方面是因?yàn)橛捕魏坎粔?,難以讓三個(gè)以上的單元有序堆積形成微晶。
從以上分析可知,形狀記憶聚氨酯的擴(kuò)鏈劑對(duì)聚氨酯的聚集態(tài)結(jié)構(gòu)是有很大影響的,醇類擴(kuò)鏈劑隨著碳原子數(shù)增加,鏈節(jié)加長(zhǎng),硬段長(zhǎng)度增加,分子鏈上硬段比例提高。而雙酚$由于其分子量較大,同硬段含量下,分子鏈數(shù)下降,硬段微區(qū)減少了,對(duì)軟段的影響較小。前面已經(jīng)分析剛性較強(qiáng), 它的熔融熵相對(duì)就低一些。
4,4'-亞甲基雙(2-甲基-6-乙基苯胺),擴(kuò)鏈劑固化劑MMEA應(yīng)用:聚氨酯彈性體、聚脲樹(shù)脂固化劑及環(huán)氧樹(shù)脂固化劑.
包裝: 25kg/桶
胺值:390-408 KOH mg/g
丙酮不溶物:無(wú)
總氯:10ppm以下
純度:98.0%
“形狀記憶”是指具有某一原始形狀的制品,經(jīng)過(guò)形變并定型后,在特定的外界條件下能自動(dòng)恢復(fù)原始形狀的現(xiàn)象,目前得到應(yīng)用的形狀記憶高分子的主要品種有聚降冰片烯、聚異戊二烯、苯乙烯丁二烯共聚物,聚氨酯。
形狀記憶性能分析。選定聚己二酸丁二醇酯為軟段原料和液化,擴(kuò)鏈合成的聚氨酯都具有形狀記憶性能,但是擴(kuò)鏈劑對(duì)形狀回復(fù)溫度的影響很小,形狀回復(fù)速率的影響也很小。在升溫時(shí),作為可逆相的軟段晶體最先熔融,發(fā)生可逆轉(zhuǎn)變,引起形變回復(fù);另一方面剛性結(jié)構(gòu),內(nèi)聚能大,回復(fù)應(yīng)力就大,所以其回復(fù)速度相對(duì)快一些。
不同擴(kuò)鏈劑的樣品循環(huán)使用過(guò)程中的最大回復(fù)率曲線。隨著使用次數(shù)的增加,形變回復(fù)率都在下降。因?yàn)楹袆傂员江h(huán),使得材料的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)比較穩(wěn)定,硬段聚集區(qū)也不容易被破壞;而由于其軟段結(jié)晶性能好,形成的晶體較完善,較穩(wěn)定,所以其網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)也不容易破壞,相比之下,他們的循環(huán)使用性能就好一些。
EA擴(kuò)鏈的SMPU也具有較好的彈性模量和強(qiáng)度。力學(xué)性能的差異主要是因?yàn)橛捕尉奂纬晌^(qū)起了增強(qiáng)效果,HD鏈節(jié)相對(duì)BD、ED較長(zhǎng),其形成硬段微區(qū)較厚;而且C-C鏈?zhǔn)莿傂枣湥珻-O是柔性鏈,因此DE的剛性不及BD、HD,然而EA分子鏈含有多個(gè)苯環(huán),硬段剛性很強(qiáng),所以它也具有很高的彈性模量和強(qiáng)度。
通過(guò)以上研究發(fā)現(xiàn),作為聚氨酯的重要組成, 擴(kuò)鏈劑對(duì)形狀記憶聚氨酯也有很大的影響:
熱性能方面:EAED擴(kuò)鏈的SMPU具有較好的微相分離,DE擴(kuò)鏈的SMPU的軟段則具有較好的結(jié)晶性能。
形狀記憶性能方面:EA、HD(的SMPU具有較低的形狀回復(fù)溫度和較快的形狀回復(fù)速率;HD(、DE的SMPU具有較好的形狀固定性能; EA、DE的循環(huán)使用性能較好,使用30次后還在69.以上。力學(xué)性能方面:EA、HD具有較高的彈性模量和力學(xué)強(qiáng)度。
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