纳米稀土改性聚氨酯弹性体的研究+文献综述(6)
1.4 选题依据
据调查，对于氯化物改性TPU的表面改性和修饰的方法有很多，需要通过实验对比对不同加工工艺制成的样品进行研究，从而找出性能和成本两者之间的平衡点。
1.5 立题的目的和意义
聚氨酯弹性体具有耐磨、耐油、耐撕裂、耐化学腐蚀、耐紫外线辐射、粘合性好、吸震能力超强等优良性能，在许多工业领域得到广泛的应用。但是由于聚氨酯弹性体耐热性差，内生热大并且软化和热分解温度比较低，使其应用范围受到限制。通常聚氨酯弹性体的长期使用温度不超过80℃，短期使用温度不超过120℃。聚氨酯弹性体的耐热性能与其原料、相对分子量、软硬段结构、交联度等因素有关[19]。为了使其达到耐高温的目的，人们探索了多种途径，从原料与工艺着手，有机杂环、交联结构、异氰酸酯、扩链剂和抗氧剂对聚氨酯弹性体的耐热性能有一定影响。在聚氨酯弹性体中引入内聚能较大、热分解温度高的有机杂环基团，如异氰脲酸酯、嗯唑烷酮、酰亚胺等，可提高聚氨酯弹性体的耐热性能。为了提高聚氨酯弹性体的耐温性能，扩大其应用范围，人们做了很多的研究，尝试了很多改性方法，包括化学改性、共混及物理改性，物理方法是向材料中添加石英粉等无机填料，而化学改性指的是向聚氨酯主链中引入热稳定性更高的聚合物或基团，化学改性是相对研究较多的改性方法[20]。本课题在广泛查阅、深入分析资料的基础上，研究了高性能聚氨酯弹性体结构与性能的关系，进行了一系列的实验，不损失聚氨酯弹性体优异性能的前提下，耐热性能的方法。对聚氨酯弹性体进行结构改性，以期在找出一种简单有效而又能够提高弹性体。
1.6 研究内容和目标
(1) 纳米稀土化合物的筛选；
(2) 氯化物改性TPU合成方法的研究；
(3) 对比氯化物加入量对耐热性的影响，合成工艺的研究及其参数变化；
(4) 提高氯化物改性聚氨酯性能改善的研究。
2 实验部分
2.1 原料、试剂和仪器
表2.1 实验原料
原料名称 分子式 分子量 纯度 生产厂家
聚己二酸-1，4-丁二醇酯二醇(PBA) (C4H10O2)x 1000 工业品 德国巴斯夫
1, 4-丁二醇(BDO) C4H10O2 90 分析纯 上海国药
二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI) C15H10N2O2 250 工业品 烟台万华
氯化镧 LaCl3 245.4 分析纯 上海国药
氯化亚铈，七水 CeCl3•7H2O 372.58 分析纯 上海国药
无水乙醇 CH3CH2OH 46 分析纯 上海国药
丙酮 C3H6O 58 分析纯 上海国药
表2.2 仪器名称及生产厂家
仪器名称 生产厂家
101-1SA型数显式电热恒温干燥箱 上海阳光实验仪器有限公司
SUN500 V5V4万能材料实验机 Italy GALDABINI
DMA 242C 动态机械力学性能测试仪 德国 NETZSCH
NEXUS870型傅立叶转换红外光谱仪 美国Nicolet公司
Mastersizer 2000 粒度仪 马尔文仪器公司
2.2 纳米稀土改性TPU弹性体的制备
按照一定质量比，称取PBA和BDO和纳米稀土氯化物(LaCl3)加入密封的反应器中，超声4 h后加入MDI，高速搅拌后倾入预热模具内，固化成型后放入烘箱，在120 ℃温度下固化1 h ，再把温度调到80 ℃，后固化16-24 h。得到LaCl3/TPU复合弹性体。