IPDI增强硝化纤维的力学性能的研究+文献综述(4)
聚醚或聚酯组成柔性链段, 影响弹性体的拉伸强度、撕裂强度等力学性能; 异氰酸酯和扩链剂、交联剂等原料组成硬链段, 化学反应直接影响热塑性聚氨酯弹性体的性能。从反应条件上分析, 原材料中的水分、后硫化时间等因素对弹性体力学性能也有重要影响, 深入研究其力学性能与化学组成以及反应条件的关系具有重要意义。
1.4 本课题的主要研究内容
本论文着重研究以NC，太根药等含有硝化棉的物质为主体结构，通过添加IPDI，聚醚多元醇等物质来改善其结构，去除聚合物中的OH，以改变聚合物的力学性能，增加其韧性，降低其脆性。
具体研究内容如下：
（1）研究IPDI在硝化纤文素体系中的加入工艺。
（2）研究IPDI的固化机理。在硝化纤文素中加入不同量的IPDI，通过拉伸、DSC、TMA等手段初步获得体系的固化机理。
（3）初步得到较佳配方，使网络结构的强度大于10Mpa，延伸率超过200%
1.5 本课题的研究目的及意义
聚醚多元醇中伯羟基与多异氰酸酯中-NCO基反应得到氨基甲酸酯，从而使体系形成软硬段镶嵌的网络结构，而对网络增强是该领域研究的重要方面之一。本实验采用了单独的IPDI增强，以及IPDI与聚醚多元醇的混合增强为主要方法，探索哪种方式能得到更好的力学性能。
2 实验部分
2.1 实验原料及仪器
2.1.1 实验原料
原料名称 代号 规格 来源
硝化棉（烘干） NC 2# 市售
邻苯二甲酸二丁酯 DBP 分析纯 江苏永华精细化学品有限公司
异佛尔酮二异氰酸酯 IPDI 分析纯 上海化学品公司
三元树脂 分析纯 药品库
乙酸乙酯 EAC 分析纯 上海久意化学试剂有限公司
黑索金（烘干） RDX 分析纯 药品库
三苯基铋 TPB 工业级 上海有机研究所
2.1.2 实验设备
仪器 型号 生产厂家
动态热机械分析仪 Q800 美国TA公司
精密万能材料试验机 3367型 美国Instron（英斯特朗）公司
电子天平 BSA224S 赛多利斯科学仪器（北京）有限公司
2.2 实验原理
合成机理如下图示。公式 1
当二异氰酸酯过量时，在适宜的条件下可生成端异氰酸酯基的线型NC：
当体系中有水时，与水发生反应生成脲和二氧化碳：
当体系中有水生成脲，异氰酸酯与脲反应生成缩二脲：
异氰酸酯与氨基甲酸酯生成脲基甲酸酯：
从以上反应可以看出，NC的大分子结构中除含有烃基和硝基这一特征结构外，还可能含有酯基、醚基、胺基、酰胺基、缩二脲基、脲基甲酸酯基等结构，而且NC的合成条件和工艺流程对最终的性能影响巨大，这样就构成了NC化学结构的复杂性的物理构象的明显差异。
2.3 配方及工艺条件的选择
本实验有多种配方及工艺条件[26,27]，我们首先选择了单基药和太根药做为主要原料，鉴于这种关系，决定采用改变IPDI的量进行条件的控制，整个合成过程在常温下进行。由于，IPDI与水极易反应，对实验药品提前进行了烘干处理。
2.3.1 溶剂的选择