基于分子结构设计和过程控制的方法合成力学性能优良的聚氨酯弹性体(4)
聚氨酯弹性体的合成方法可以分成三类：一步法、预聚法、和半预聚法。对于相同的配方，采用不同的合成方法得到的弹性体的性能不同。
一步法是在加入将二异氰酸酯、低聚物多元醇、扩链剂同时加入，聚合反应和扩链反应同时发生，但由于低聚物二元醇和扩链剂对二异氰酸酯反应活性不同，会引起体系分子量分布不均匀，软段和硬段的微相分离程度下降，故通常一步法制备的弹性体力学性能较差[14～17]。预聚法的反应是分两步来完成的，多元醇先和异氰酸酯先聚合后再加入扩链剂，由于有较长的预聚合反应，故加入扩链剂后反应进行的比较彻底，制得弹性体的结构均匀，性能较好，缺点是工艺较为复杂。
半预聚法是现将低聚物二元醇和二异氰酸酯混合，反应到待扩链时再将扩链剂和催化剂加入体系中，这样低聚物二元醇先和过量的异氰酸酯先反应生成预聚物，然后在和扩链剂混合，生成的预聚物粘度较低，加入扩链剂后混合均匀，后续处理十分方便，且制备的弹性体性能也较为优异，故本文选择以半预聚法来合成PBT基聚氨酯弹性体。
1.5 国内外研究进展
1.6 论文研究目的和内容
1.6.1 研究目的
随着固体推进剂的快速发展，叠氮粘结剂作为能量供体在推进剂的应用越来越多。叠氮取代的聚醚预聚物主要有叠氮缩水甘油醚（GAP）和以3,3-双(叠氮甲基)氧杂环丁烷(BMAO)为基础的聚合物。目前对GAP的研究非常广泛，从结构上分析，以BAMO为基的聚合物应比GAP具有更好的力学性能和低温性能，但国内对将BAMO预聚物引入热塑性弹性体的研究尚属起步阶段，文献报道并不多见。
本文针对高性能推进剂中对高能量、高力学性能含能粘合剂的要求，以3,3-双(叠氮甲基)环氧丁烷-四氢呋喃共聚醚(BAMO-THF)为软段，以二苯基甲烷二异氰酸酯（MDI）和1,4—丁二醇（BDO）及一缩二乙二醇(DEG)为硬段，经半预聚法合成了含能较高的聚氨酯热塑性弹性体，并通过调节软硬段结构和配比探究不同硬段含量和R值对热塑性弹性体力学性能的影响，为探索高强度、高能量、钝感推进剂打下粘合剂方面的基础。
1.6.2 研究内容
（1）BDO/DEG结构扩链PBT-TPE的设计与合成
对PBT粘结剂力学性能一般，尤其高温力学强度较差，而通过化学交联固化得到的热固性弹性体，力学强度得到一定改善，却在工艺中出现一些列问题，本课题提出以PBT为预聚体，通过分子结构设计和过程控制，合成PBT基含能热塑性弹性体，作为高能、低特征信号用新型粘合剂。
（2）PBT基热塑性聚氨酯弹性体的结构与性能
通过对PBT基热塑性聚氨酯弹性体（PBT-TPE）机理研究，开展软段链、硬段链、扩链剂分子设计，进行合成工艺研究。对合成的PBT-TPE聚合物相关性能进行分析表征，探究不同因素对聚合物力学性能的影响，掌握PBT基聚氨酯弹性体的合成方法，制备力学强度大于1MPa聚氨酯弹性体胶片。