两种固化剂对PBT弹性体力学性能的影响

发布时间：2021-07-13 19:33

　　为了研究固化剂化学结构对3,3-双叠氮甲基氧丁环-四氢呋喃共聚醚（PBT）弹性体力学性能的影响,分别以六亚甲基二异氰酸酯（HDI）与水的加成产物N100、三羟甲基丙烷与HDI混合物（TMP/HDI）为固化剂,通过与PBT反应制备得到不同固化剂交联的PBT弹性体。采用力学、低场核磁、红外分析方法,考察了异氰酸酯固化剂结构对PBT弹性体力学性能的影响规律。结果表明:相同化学交联网络密度下,PBT-N100弹性体S0的断裂拉伸强度为（0.983±0.03）MPa,延伸率为（110±7）%,初始拉伸模量为（1.80±0.02）MPa;PBT-TMP/HDI弹性体S4的断裂拉伸强度为（1.43±0.08）MPa、延伸率为（336±6）%,初始拉伸模量为（1.26±0.01）MPa。PBT-N100弹性体S0网链物理交联强度高于S4。N100中脲羰基与氨基较强的氢键作用提高了PBT弹性体网链间的物理相互作用,使得弹性体S0拉伸模量高于S4、延伸率低于S4。 

【文章来源】：含能材料. 2020,28(01)北大核心EICSCD

【文章页数】：6 页

【部分图文】：

PBT弹性体S0～S6的溶胀曲线

基于弹性体S0和S4具有相近的化学交联网络结构，室温下对弹性体S0和S4进行拉伸力学性能测试，以进一步揭示两类不同固化剂对PBT弹性体力学性能的影响。固化剂N100交联弹性体S0和TMP/HDI交联弹性体S4拉伸力学性能测试平行实验4次，结果见表2、图2。由表2可以看出，弹性体S4呈现出更高的断裂拉伸强度（（1.43±0.08)MPa）和延伸率（（336±6）%）；尽管弹性体S0的硬段含量（6.18%）低于S4(9.30%）（见表1），但弹性体S0呈现出更高的初始拉伸模量（（1.80±0.02)MPa）。此外，由图2可看出，除初始拉伸模量外，弹性体S0任意应变下的拉伸模量也均高于相应应变下弹性体S4的模量。这表明，虽然弹性体S0和S4具有相同的化学交联网络结构，但具有截然不同的力学特性。3.3 物理交联

图3为低场核磁测试及拟合结果。从图3可以看出，拟合曲线与实验结果吻合性较好。表3是根据拟合结果所得软、硬段自旋‐自旋弛豫时间T2值。从表3可以看出，PBT‐N100弹性体S0软段横向弛豫时间T21为2.45 ms，硬段横向弛豫时间T22为0.32 ms;PBT‐TMP/HDI弹性体S4软段弛豫时间T21为2.75 ms，硬段弛豫时间T22为0.40 ms。弹性体S0软、硬段横向弛豫时间T2均小于S4。由于弛豫时间越短链段活动能力越弱，故弹性体S0聚合物链段活动能力低于S4。鉴于弹性体S0和S4具有相同的化学交联网络结构（见3.1节），这表明弹性体S0链段较低的活动能力源于其较强的分子链间相互作用；弹性体S0分子链间作用力强于弹性体S4。3.4 氢键特性

【参考文献】：
期刊论文
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本文编号：3282668