从二异氰酸酯单体制备聚脲功能材料

发布时间：2024-07-04 19:04

　　聚脲(PU)作为一种高强度工程材料,因具有良好的抗热震性、耐磨性、柔韧性和高固化速率,主要被应用于建筑材料的保护涂层及很多新兴领域。沉淀聚合法是一种广泛应用的聚合物材料制备方法,因其实验操作简单,易于将产物与反应体系分离,受到广泛关注。本文以异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)和三聚氰胺(MLE)为单体,以二甲基亚砜(DMSO)为溶剂,通过逐步聚合得到了聚脲微球。经抽滤将微球从反应体系中分离。在此基础上,进一步探讨了溶剂、单体加入量和聚合温度对微球形成的影响。用扫描电子显微镜(SEM)表征微球的大小及形貌,用傅里叶变换红外光谱(FTIR)对微球的化学结构进行表征。结果表明,在DMSO/丙酮质量比为1/1的混合溶剂中,相对于溶剂量1.5 wt%的单体在50oC聚合制得的聚脲微球单分散性最好,多分散系数为1.0263,粒径为2.01μm。FTIR谱图表明该样品中既有单体MLE三嗪环C=N的伸缩振动吸收峰(1554 cm^-1)和IPDI中CH₂的不对称伸缩振动吸收峰(2924 cm^-1),也有脲基的无序氢键化的C=O振动吸收峰(16...

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【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图2.3不同质量比的DMSO/丙酮溶液对产物形貌的影响

二异氰酸酯聚合制备聚脲功能材料不规则或微球数量很少。这主要是由于这两个反应体系中不良溶剂(丙酮)过多，降反应体系对低聚物的溶解度，致使产生的低聚物很快沉淀至瓶底，没有或只有极少历了生长成球的过程。当反应体系中溶剂为质量比2/1的DMSO/丙酮混合溶液时，的产物中虽有大量微球....

图2.4不同聚合温度对产物形貌的影响

济南大学硕士学位论文示了不同反应温度的条件下，制备的聚脲微球的光学显微镜照片。由图2.4可知，聚合温度为30oC时生成的聚脲微球粒径较小，且单分散性不好。这是因为温度较低时，不利于聚合反应的进行，低聚物成核时间较长。而反应温度为70oC时，生成的聚脲微球粒径较大，并....

图2.5不同单体加入量对产物形貌的影响

DMSO/丙酮质量比为1/1不变，仅改变单体的加入量，探讨单体加入量对微球形貌的影响。图2.5展示了在不同单体加入量的条件下，制备的聚脲微球的扫描电子显微镜照片。图2.5不同单体加入量对产物形貌的影响

图3.5脲基与异氰酸酯基形成缩二脲的机理图

图3.5脲基与异氰酸酯基形成缩二脲的机理图了研究不同温度条件下制备的聚脲中脲基区域的详细结构，我们将红外图谱中(1740~1600cm-1，图3.6A)和胺基区域(3400~3300cm-1，图3.6B)给予放大，进观察。图3.6A可以看出，三种聚脲样品均有C=....

本文编号：4000454