新型丁基聚氨酯弹性体的合成及其力学性能研究

发布时间：2021-09-24 19:26

　　本文基于常规聚氨酯聚合工艺制备了丁基聚氨酯复合材料,通过对材料的力学性能和内摩擦性能研究表明,聚异丁烯含量为60wt.%时,丁基聚氨酯具有最佳的力学性能,并且因其致密的侧甲基结构使其表现出优异的阻尼性能。 

【文章来源】：科学技术创新. 2020,(33)

【文章页数】：2 页

【部分图文】：

FTIR谱图：(a)端羟基聚异丁烯（HTPIB);(b)聚氨酯预聚体（pre-PU);(c)丁基聚氨酯（PIB-based PU)

图2(a）和图2(b）分别给出了丁基聚氨酯的拉伸强度和断裂伸长率随聚异丁烯含量的变化。从中可以发现，丁基聚氨酯材料的拉伸强度随聚异丁烯（PIB）含量的增加而降低，这是由于聚异丁烯是一种高度的饱和分子链结构，且其分子组成只有C、H两种元素，与传统聚酯或聚醚型二元醇合成的聚氨酯材料相比不能形成氢键等分子间作用力，所以软段含量，即PIB含量的增加，使得丁基聚氨酯的拉伸强度下降。如图2(b）所示，聚异丁烯含量在60wt.%时，丁基聚氨酯具有最高的拉伸断裂伸长率。因为更高的MDI含量，意味着硬段含量的增加，这会导致材料变硬而发脆。综上所述，丁基聚氨酯在PIB为60wt.%时，具有最好的综合力学性能。

众所周知的是丁基橡胶具有优异的阻尼性能是因为丁基橡胶97%以上的组份都是聚异丁烯，而聚异丁烯具有致密的侧甲基，在受到动态力作用时，其巨大的内摩擦，使之表现出优异的阻尼性能。本文所合成的丁基聚氨酯弹性体是通过聚异丁烯二元醇作为反应基本单元合成而得，因此理论上也应具有优异的内摩擦，即阻尼性能。如图3所示，对不同聚异丁烯含量的丁基聚氨酯材料进行动态热机械分析，所有的丁基聚氨酯材料在很宽的温度范围内都表现出了优异的阻尼性能，通常认为损耗因子Tanδ>0.3时，材料具有良好的阻尼性能。而随着HTPIB含量的增加，相应的损耗因子的最大值也相应的提高。

【参考文献】：
期刊论文
[1]聚合物基阻尼材料的研究现状与发展趋势[J]. 田农,薛忠民,方晓敏,张佐光.  机械工程材料. 2009(06)



本文编号：3408312