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聚氨酯基互穿网络聚合物_王结良

收稿日期:2003-05-01

作者简介:王结良,男,硕士研究生,从事高性能复合材料的研究(E -m ail :W ang -jie -l @ho tm ai )。梁国正,导师(T el :029-*******,E 2m ail :lgzheng @nwpu .edu .cn )。

聚氨酯基互穿网络聚合物

王结良,梁国正,赵　雯,吕生华,何　洋

(西北工业大学化学工程系,　陕西西安710072)

摘要:在37篇文献的基础上对聚氨酯进行互穿网络改性的最新研究进展进行了综述;比较了用聚丙烯酸酯、聚苯乙烯、聚硅氧烷、环氧树脂、乙烯基树脂等对聚氨酯互穿网络改性的效果。指出了各种互穿体系的特性,并在此基础上展望了聚氨酯互穿网络聚合物的发展趋势。

关键词:聚氨酯;互穿聚合物网络;聚丙烯酸酯;聚苯乙烯;聚硅氧烷;环氧树脂;乙烯基树脂中图分类号:TM 215;TQ 323.8 文献标识码:A 文章编号:1009-9239(2003)04-0033-05

I n terpenetrati ng poly m er networks based on polyurethane

W AN G J ie 2laing ,L I AN G Guo 2zheng ,ZHAO W en ,LU ??

Sheng 2hua ,H E Yang

(D ep a rt m en t of Che m ica l E ng ineering ,N orthw estern P oly techn ica l U n iversity ,X i ’an 710072,Ch ina )Abstract :A dvances in po lyu rethane (PU )m odificati on by in terpenetrating po lym er netw o rk s (IPN )are review ed w ith 37references .IPN based on PU in th is p aper include PU po lym ethancrylate ,PU po lysilxane ,P I po lystyrene ,PU vinylester resin ,PU un satu rated po lyester ,PU epoxy and so on .Keywords :po lyu rethane ;IPN ;PSi O ;PM A ;PS ;V E ;EP

1　前言

聚氨酯(po lyu rethane ,PU )是最常用的高分子材料之一。相对于其它高分子材料,它具有很多优点,如物理机械性能好,性能可调节范围广、成型工艺性能好等,但也存在着高温性能差等缺点。为了改善其不足,进一步拓宽聚氨酯的应用领域,各国学者对聚氨酯进行了一系列的改性研究,如纳米粒子共混改性[1]、聚合物共混改性[2,3]、熔融共混改性[4]、纤维增强改性等[5]。其中对聚氨酯进行互穿网络改性已成为聚氨酯改性研究的一大热点。

2　改性机理

互穿网络聚合物(In terpenetrating Po lym er N et 2w o rk ,IPN )是指由两种或两种以上聚合物相互贯穿而形成的聚合物网络体系,参与互穿的聚合物之间并未发生化学反应,而是相互交叉渗透,机械缠结,起到“强迫互溶”和“协同效应”的作用。这种网络间的缠绕可明显地改善体系的分散性、界面亲和性,从而提高

相稳定性,实现聚合物性能互补,达到改性的目的。互穿网络已成为改善聚合物材料性能的一种有效的方法。聚氨酯预聚体易于与其它单体或聚合物混合,进行互不干扰的平行反应,得到性能优良的聚氨酯互穿网络,成为目前研究最为广泛的一类互穿网络聚合物体系。

3　研究现状

3.1　聚氨酯聚丙烯酸酯

聚丙烯酸酯(PM A )具有良好的综合力学性能,与聚氨酯形成互穿网络可提高聚氨酯的拉伸强度和断裂伸长率,改善聚氨酯的力学性能。

A nzlovar A 等人[6]

以带有羧基官能团的聚氨酯

预聚体和带有叔胺基官能团的聚甲基丙烯酸酯(PM A )预聚体为原料制得了聚氨酯聚甲基丙烯酸酯半互穿聚合物网络。研究表明,网络的微相结构取决于官能团的浓度,官能团之间的物理相互作用有利于杨氏模量的提高,随着官能团数量的增大,产物表现出典型高聚物的性能。这可能与产物的互穿程度有关,高的官能团浓度使得两种网络间有较多的连接点。D esai S 等人[7]用同步聚合法形成聚甲基丙烯酸甲酯聚氨酯互穿网络聚合物,在体系中加入2%的

甲基丙烯酸缩水甘油酯和2-甲基丙烯酸羟乙酯,大大改善了材料的力学和热性能,同时还发现2-甲基丙烯酸羟乙酯的加入对制备过程中的组分混合、产物的拉伸性能的提高以及产品的最终互穿形态均有利。产物的D SC分析显示体系有三个T g,第三个T g应来源于甲基丙烯酸甲酯在聚氨酯上的接枝物。

A thaw ale V等人[8]以亚麻油和桐油进行酯交换而得到的蓖麻油聚氨酯和聚甲基丙烯酸甲酯为原料,制得了聚氨酯聚甲基丙烯酸甲酯互穿网络聚合物。通过分析发现,由上述酯交换得到的聚氨酯聚甲基丙烯酸甲酯互穿产物的拉伸性能、硬度以及体系相容性均好于原来的蓖麻油聚氨酯聚甲基丙烯酸甲酯互穿体系。当然,相对于聚氨酯本身,得到的蓖麻油聚氨酯聚甲基丙烯酸甲酯互穿体系具有更好的延伸率和抗溶剂性能。我国的许多研究人员如刘轶群[9]、唐冬雁[10]、李芝华[11]等人在这方面也做了不少工作,他们分别对聚氨酯聚甲基丙烯酸缩水甘油酯、聚醚型聚氨酯聚甲基丙烯酸甲酯和聚氨酯聚丙烯酸酯的互穿体系进行了研究,在改善聚氨酯的力学性能和成型工艺等方面获得进展。

3.2　聚氨酯聚苯乙烯

聚苯乙烯是典型的硬而脆的材料,拉伸及弯曲性能较好,但冲击性能较差。很多研究者应用IPN技术和聚氨酯对聚苯乙烯进行增韧以及其他性能的改性。朱国全等人[12]应用同步互穿方法实现了聚氨酯聚苯乙烯网络聚合物膜的合成。他们以亲水性强的聚乙二醇和甲苯二异氰酸酯为原料先制备聚氨酯预聚体,再加入苯乙烯和二乙烯苯以及催化剂,聚合得到聚氨酯聚苯乙烯聚合物膜。该膜对水乙醇混合液的分离效果较好。K i m J.H.等人[13]采用同步法在80℃条件下合成了聚氨酯聚苯乙烯互穿网络聚合物。他们通过控制引发剂的用量来实现对苯乙烯聚合反应的动力学控制,通过控制催化剂的浓度来控制聚氨酯的聚合历程,从而从整体上实现了对聚氨酯聚苯乙烯互穿网络聚合物的最终结构形态的控制。通过分析发现:当苯乙烯的聚合速率相对较慢、相分离时间较长时,得到的是“海-岛”结构的聚合物互穿网络;相反,若苯乙烯的聚合速率相对较快、相分离时间较短时,得到的是共连续的聚合物网络结构。同时,随着聚氨酯网络形成速度和总体相连续性的增大,相分离程度和制品的表面光洁度均下降。Yoon Y S等人[14,15]对用磺化聚环氧乙烷接枝的聚氨酯以及磺化聚乙烯基乙二醇接枝的聚氨酯与聚苯乙烯制备的含有离子基团的互穿网络聚合物进行了研究。通过在聚乙烯基乙

二醇接枝聚氨酯聚苯乙烯互穿网络聚合物中加入季胺盐类物质来实现离子化,使其具有良好的生物相容性和血液相容性,能应用于医学领域。

3.3　聚氨酯聚硅氧烷

聚硅氧烷具有耐温范围广(-50～200℃),耐热和耐化学性能好,但存在着附着力差的缺点。而聚氨酯耐热性能一般,附着力较好。因此可以考虑应用聚氨酯对聚硅氧烷进行改性,许多研究人员应用互穿网络聚合物技术实现了二者性能的相互改进。

V lad Stelian等人[16]以2,4甲苯二异氰酸酯、蓖麻油和聚二甲基硅烷Α,Ξ2二醇为原料,得到聚氨酯聚二甲基硅烷的互穿网络聚合物。在适当的聚二甲基硅烷的加入量下,互穿网络聚合物性能(尤其是附着力)明显优于单个的聚合物,并且呈现出最大限度的相分离。李法华[17]以聚氨酯预聚体和硅橡胶为原料,通过两步反应得到了聚氨酯聚硅氧烷(PSi O)互穿网络聚合物。试验结果表明,当比例合适时能得到性能结构均较好的互穿网络聚合物,但当聚氨酯与聚硅氧烷用量相当时,无法得到满意的互穿体系;交联剂用量的增大和反应速率的增加对网络互穿程度不利。

3.4　聚氨酯环氧树脂

环氧树脂普遍存在着脆性大的特点,应用聚氨酯对环氧树脂进行互穿网络改性可以很好地改善这一缺点。

Park S J等人[18]对制备的环氧树脂聚氨酯互穿网络聚合物的界面性能和力学性能进行了试验研究。当聚氨酯含量在40w t%时,体系性能达到最佳,尤其提高了体系的低温性能,改善了环氧树脂的耐冲击性能。这与互穿网络的形成以及网络之间氢键的作用有密切关系。胡巧玲等人[19]研究比较了两种环氧树脂聚氨酯互穿网络聚合物的制备方法和结构性能。力学和微观结构测试结果表明,聚氨酯软段长度对IPN 性能影响较大,随着软段链增长,柔性增加,链段运动容易,在两相界面越易形成锁环、穿插和缠结等作用,“强迫”两组分混容,提高了两网络互穿程度,力学性能的正协同效应就明显反映出来。然而软段分子量并非越高越好,当软段链太长,交联密度小,一种聚合物在另一种聚合物网络的填充空间就大,两相的相畴尺寸变大,互穿程度降低,强度和韧性均下降。湘潭大学的刘冶球等人[20,21]研究了制备工艺对聚氨酯环氧树脂互穿网络聚合物微观结构、力学性能的影响,还对制备过程中催化剂的种类、用量对产物性能的影响进行了有益的探索。

3.5　聚氨酯不饱和聚酯

不饱和聚酯(U P)耐碱性能差、聚合时热收缩较大、产物较脆。可采用聚氨酯不饱和聚酯IPN技术进行改性。

K ro l P等人[22]利用聚氨酯在苯乙烯中溶解和苯乙烯的加聚作用合成得到了聚氨酯不饱和聚酯的半互穿聚合物网络。其微相结构根据化学组成的不同,聚氨酯和不饱和聚酯都有可能成为分散相。D SC分析结果表明,产物有三个T g值,它们分别对应于聚氨酯的硬段区域、软段区域和不饱和聚酯区域,这说明了所形成的聚合物互穿网络的相分离性。进一步的分析表明,体系的力学性能随苯乙烯用量的增大而提高,动力学弹性模量主要依赖于产物的化学组成。M in Kyung2Eun等人[23]应用聚氨酯的甲基二异氰酸酯上的异氰酸酯基团与不饱和聚酯分子链上的羟基的结合作用,使聚氨酯和不饱和聚酯形成互穿网络结构,韧性得到很大改善。实验表明,当聚氨酯重量百分含量为2%时,增韧效果最佳。张留成[24,25]在聚氨酯不饱和聚酯互穿网络聚合物的制备及应用上所做的工作获得了有益的信息。

3.6　聚氨酯乙烯基树脂

用乙烯基树脂(V ER)对聚氨酯进行互穿改性可提高聚氨酯的力学性能。同时,聚氨酯的加入也可以提高乙烯基树脂的耐侯性能。

W ang Gu i You等人[26]以接枝的乙烯基树脂与聚氨酯为原料得到聚氨酯接枝乙烯基树脂互穿网络聚合物。考查了引发剂体系对产物结构和聚合过程的影响。当以A I BN为引发剂制备聚氨酯乙烯基树脂互穿网络聚合物时,聚氨酯的网络最先形成,产物的微观结构主要依赖于聚氨酯的结构,而接枝的乙烯基树脂对制得产物的硬段结构几乎没有影响。当以B PO DM A氧化还原引发剂体系制备互穿网络聚合物时,接枝的乙烯基树脂的侧链基团很大程度上决定了产物的微观结构,而且,聚氨酯和接枝乙烯基树脂的网络几乎同时形成。万勇军等人[27]的研究也为这一结论提供了佐证。他们还用二步合成法制得了聚氨酯乙烯基树脂互穿网络聚合物[28],Chen C H等人[29]用氰基(2N CO)封端的聚氨酯预聚体、扩链剂、乙烯基树脂预聚体和引发剂为原料,采用同步聚合法制得了聚氨酯乙烯基树脂互穿网络聚合物。红外分析结果表明,聚合反应主要发生在聚氨酯扩链剂、乙烯基树脂引发剂两个单一自聚合体系中。产物热膨胀率随聚氨酯含量的增大而增大;密度随聚氨酯含量的增大而减小;热失重随乙烯基树脂含量的增大而减小。从SE M分析可以得知体系是非均相的,其中有多个相成分存在,这说明互穿体系的存在。王国建等人[30]制备得到了以聚氨酯为网、乙烯基树脂为线的聚氨酯乙烯基树脂互穿网络聚合物涂料。这种涂料的涂层不仅具有优良的机械性能和尺寸稳定性,且具有非常好的柔软性,耐侯性能也得到了大大提高。3.7　聚氨酯聚氨脂

不同聚氨酯之间的互穿网络改性可以综合各自的优点。B rovko O O等人[31]对以交联聚氨酯和线形聚氨酯形成的聚氨酯聚氨酯半互穿网络聚合物进行了研究。通过在体系中间加入Χ2Fe2O3以帮助实现半互穿网络中组分的微相分离。产物拥有两个T g,它们分别对应于两种单一聚氨酯,证实了体系存在微相结构。测试结果表明产物性能综合了这两种聚氨酯的优势。

3.8　三元体系

从综合多种聚合物性能的角度出发,根据互穿网络改性的机理,可以考虑将多种聚合物结合在一起,进行互穿网络改性。

钟发春等人[32]合成了以聚氨酯为第一网络的三元互穿网络聚合物体系:聚氨酯环氧树脂聚丙二醇二丙烯酸酯互穿聚合物网络。产物具有优异的耐溶剂性能,机械性能、力学性能也得到了大大提高。综合性能优异,具有广阔的应用前景。他们还对体系的微观性能进行了研究[33]。郭宝春等人[34]以聚氨酯、聚甲基丙烯酸甲酯、废胶粉(SR P)为原料,制得了共轭三组分互穿网络聚合物。产物性能明显优于聚氨酯废胶粉共混物,拓宽了废胶粉的应用范围。

呋喃树脂具有良好的耐酸、耐碱、耐热性能,但其存在着质地较脆、易开裂、附着性较差等缺点,一定程度上限制了它的应用。丙烯酸酯聚氨酯机械强度高、附着力好、耐候性优良、还具有一定的耐腐蚀性。王国建[35]利用丙烯酸酯聚氨酯对呋喃树脂进行IPN改性,产物不仅保留了呋喃树脂的优异性能,而且柔韧性和附着力得到很大改善。

Calleja F J B等人[36]应用热固化双酚A二氰酸酯(DCE)的方法,以交联聚氨酯(CPU)和杂环聚合物网络(H PN)为原料制得聚氨酯杂环聚合物互穿网络。对产物的微观分析表明,形成的IPN为全互穿体系,当杂环聚合物用量为40%时,最终产物综合性能较好。他们还对线形聚氨酯(L PU)与杂环聚合物网络的半互穿网络聚合物进行了研究[37],应用室温显微硬度值(H)对产物进行表征。结果表明,H值与杂环聚合物网络的质量百分含量和半互穿网络聚合物的T g成线形关系。

4　结语

聚氨酯的互穿网络改性已经取得了很大进展,聚

氨酯还可以与其他聚合物形成互穿网络结构,这为进一步拓宽聚氨酯的应用范围,制备高性能材料提供了途径。随着各领域对材料性能要求的进一步提高,聚氨酯的互穿网络改性将继续向前发展,各种新技术和材料都会不断地应用于聚氨酯的互穿网络改性。以下几种体系将可能成为未来聚氨酯互穿网络体系的发展方向:聚氨酯天然聚合物、聚氨酯聚氨酯(另一类)以及聚氨酯多元互穿体系。

参

考

文

献

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(上接第25页)

②绝缘减薄后,一方面使得下线过程较为容易,下线速度加快,提高电机生产效率;同时减少了线圈绝缘的磕、碰、划伤,充分发挥绝缘体的作用。另一方面,对于相同槽形尺寸,绝缘减薄,使得铜线尺寸增大成为可能,这为扩大电机容量提供了前提条件。③尽管中胶带的绝缘也采用V P I工艺,但由于绝缘相对较厚,加上胶的封闭作用,其中的气泡不易排除,浸渍树脂不易渗透,绝缘出现缺陷的机率增多,使绝缘性能下降。

6　结论

从上述试验结果看出,四种云母带的胶粘剂含量均达到指标值,其中A、B两种云母带胶含量较低,有利于浸渍树脂的渗透。从综合性能及tan?值来看,C 带、D带较为理想,用其制成的绝缘结构均达到优等品标准,瞬时工频击穿电压比行业优等品标准高出15%。因此选择C带和D带可以制出合格的绝缘结构。C带和D带包扎线圈时柔软,无分层、掉粉、断带发生,它与我厂V P I树脂一起构成具有良好性能的绝缘体系,使得电机主绝缘具有击穿强度高,tan?小,拉伸强度高,弹性模数大,导热系数高,与铜线的热膨胀差小,耐热性能好,绝缘厚度薄,温升低的特点。A带和B带的组份符合标准要求,其模拟线棒的常态介质损耗全部达到优等品标准,瞬时工频击穿电压达到行业标准,可作为备选带。

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水力电力出版社,1992.

常用高分子聚合物名称缩写中英文对照

常用高分子聚合物名称缩写塑料原料名称中英文对照表(无忧塑料网https://www.wendangku.net/doc/d89234525.html,版权所有) 塑料类别俗称中文学名英文学名英文简称主要用途热塑性塑料聚苯乙烯类硬胶通用聚苯乙烯General Purpose Polystyrene PS灯罩、仪器壳罩、玩具等不脆胶高冲击聚苯乙烯High Impact Polystyrene HIPS日用品、电器零件、玩具等改性聚苯乙烯类ABS料丙烯腈-丁二烯-苯乙烯Acrylonitrile Butadiene Styrene ABS电器用品外壳,日用品,高级玩具,运动用品 AS料(SAN料)丙烯腈-苯乙烯Acrylonitrile Styrene AS(SAN)日用透明器皿,透明家庭电器用品等 BS(BDS)K料丁二烯-苯乙烯Butadiene Styrene BS(BDS)特种包装,食品容器,笔杆等 ASA料丙烯酸-苯乙烯-丙烯睛Acrylonitrile Styrene acrylate copolymer ASA适于制作一般建筑领域、户外家具、汽车外侧视镜壳体聚丙烯类PP(百折胶)聚丙烯Polypropylene PP包装袋,拉丝,包装物,日用品,玩具等 PPC氯化聚丙烯Chlorinated Polypropylene PPC日用品，电器等聚乙烯类LDPE(花料,筒料)低密度聚乙烯Low Density Polyethylene LDPE包装胶袋,胶花,胶瓶电线,包装物等 HDPE(孖力士)高密度聚乙烯High Density Polyethylene HDPE包装,建材,水桶,玩具等改性聚乙烯类EVA(橡皮胶)乙烯-醋酸乙烯脂Ethylene-Vinyl Acetate EVA鞋底,薄膜,板片,通管,日用品等 CPE氯化聚乙烯Chlorinated Polyethylene CPE建材,管材,电缆绝缘层,重包装材料聚酰胺尼龙单6聚酰胺-6Polyamide-6PA-6轴承,齿轮,油管,容器,日用品尼龙孖6聚酰胺-66Polyamide-66PA-66机械,汽车,化工,电器装置等尼龙9聚酰胺-9Polyamide-9PA-9机械零件,泵,电缆护套尼龙1010聚酰胺-1010Polyamide-1010PA-1010绳缆,管材,齿轮,机械零件丙烯酸脂类亚加力聚甲基丙烯酸甲脂Polymethyl Methacrylate PMMA透明装饰材料,灯罩,挡风玻璃,仪器表壳丙烯酸脂共聚物改性有机玻璃372#,373#甲基丙烯酸甲脂-苯乙烯Polymethyl Methacrylate-Styrene MMS高抗冲要求的透明制品甲基丙烯酸甲脂-乙二烯Methyl Methacrylate-Butadiene MMB机器架壳,框及日用品等

互穿网络应用综述

互穿网络聚合物发展及应用综述摘要：本文首先对互穿网络聚合物做了简单的介绍，并对其特点和制备做了简单的说明。主要综述了近十年来互穿网络聚合物研究发展及应用，并列出了一些实例。最后对其作出了自己的看法。关键词：互穿网络聚合物发展应用综述（一）：互穿聚合物网络（IPN)简介所谓互穿聚合物网络（Interpenetrating Polymer Network , IPN)，是由两种或多种相互贯穿的交联聚合物组成的共混物，其中至少有一种组分是紧邻在另一种组分存在下聚合或交联的。它是20世纪60年代以来继接枝共聚，嵌段共聚等制备聚合物合金的又一途径。其特点是通过化学交联施加强迫互容作用，使聚合物相互缠结形成相互贯穿的交联聚合物网络，达到抑制热力学上相分离的目的，增加两种组分间的相容性，形成比较精细的共混物结构。制备IPN的方法有三种：分步聚合法、同步聚合法、乳液聚合法。分布聚合法是现将一种单体单独聚合为聚合物，然后将它置于相应另外的单体中溶胀，后加入适当的引发剂，交联剂等，在适当工艺条件下形成交联聚合物网络。同步聚合法较简单，即将2种或多种单体放入反应器中，在相应催化剂，引发剂，交联剂的存在下，在一定反应条件下使单体进行聚合反应，形成交联互穿网络。乳液聚合法是现将聚合物1形成“种子”胶粒，然后将单体2及其引发剂，交联剂加入其中，而无需乳化剂，使单体2在聚合物1所构成的种子胶粒的表面进行聚合和交联。【1】（二）：互穿聚合物网络的应用自1951年Staudinger 在一篇英文专利中首先提到用这类材料改进塑料制品表面的光滑性，到1960年Millar J. R.首先正式提出互穿聚合物网络这个名称，再一直到现在，互穿聚合物网络有了飞速的发展。它在定形相变材料、染整粘合剂、离子交换树脂、生物医用材料和防腐材料等正在获得应用。做为消声和减震材料，IPN预计有良好的发展前景，尤其在胶乳互穿网络聚合物的开发和同时聚合互穿网络的应用方面潜力很大。现对互穿聚合物网络在近十年的发展与应用做简要说明。（1）耐高温定形相变材料王晓磊【2】研究了一种耐高温的互穿网络定形相变材料，并将其与聚丙烯(PP)共混后通过熔融纺丝制备了相变纤维。采用正交试验法，以N-羟甲基丙烯酰胺(NHMPA)为反应单体，N,N-亚甲基双丙烯酰胺(BIS)为交联剂，去离子水为溶剂，过硫酸铵(APS)为引发剂，聚乙二醇(PEG)为相变介质，采用自由基聚合法，

互穿聚合物网络的研究进展

互穿聚合物网络的研究进展摘要:介绍了互穿聚合物网络的应用，综述了互穿聚合物网络(IPN)的原理及IPN技术在聚合物中的研究进展，并对其发展前景作了展望。关键词: 互穿聚合物网络原理应用前景互穿聚合物网络( Interpenetrating Polymer Networks ,简称IPN 或IPNs) 是由两种或两种以上聚合物通过网络互穿缠结而形成的一类独特的聚合物共混物或聚合物合金。是20世纪70年代发展起来的一种新型高分子材料。这种交联可以是化学的，也可以是物理的。例如，可以先将一种单体与交联剂聚合，生成网络1，再将第二种单体及交联剂在其中溶涨并引发聚合，生成网络2，然后两个网络互穿，形成互穿网络结构。根据电子显微镜显示，IPN的形态结构为相分离状态，其微区的大小则依两个网络的相容程度而定。相容性好的微区尺寸小，反之尺寸大。在相分离的情况下，两相之间的交联密度越大则微区尺寸越小。当网络达到完全互容时，则呈现分子水平的互相贯穿，得到理想的互穿网络共混物。由于互穿网络具有强迫互溶，界面互穿和双相连续等结构形态特征，故在性能上反映出非同一般的协同效应。IPN 特有的强迫互容作用能使两种性能差异很大或具有不同功能的聚合物形成稳定的结合,从而实现组分之间性能的互补;同时IPN 的特殊细胞状结构、界面互穿、双相连续等结构形态特征,又使得它们在性能或功能上产生特殊的协同作用,因此IPN 在功能材料领域的应用具有独特的优点。 1．互穿聚合物网络的原理 1．1 亚稳态相图虽然聚合物／聚合物相图较早就被用来研究IPN体系的相分离。其后陆续也有几种聚合物／聚合物相图被制作出来，但总的说来，有关IPN体系相图的报道仍然很有限。原因是体系的交联结构很难得到有关相分离的热力学平衡。因此，严格意义上相图是不能建立的。MLshra&Spe~ng假定同步IPN(SIN)体系中存在一种亚稳态相平衡，在理论上这种网络交联结构的力学限制的大小与体系的橡胶弹性力有关，由此导出相分离动力学减慢是由于网络的形成和(或)玻璃化作用。因此，亚稳态相图可以提供有关聚合物I凝胶化，聚合物II凝胶化，

聚氨酯基互穿网络聚合物

收稿日期:2003-05-01 作者简介:王结良,男,硕士研究生,从事高性能复合材料的研究(E-mail:Wang -jie-l@hotmai)。梁国正,导师(T el:029-*******,E-mail :lgz hen g @nw pu .edu .cn )。聚氨酯基互穿网络聚合物王结良,梁国正,赵　雯,吕生华,何　洋 (西北工业大学化学工程系,　陕西西安710072) 摘要:在37篇文献的基础上对聚氨酯进行互穿网络改性的最新研究进展进行了综述;比较了用聚丙烯酸酯、聚苯乙烯、聚硅氧烷、环氧树脂、乙烯基树脂等对聚氨酯互穿网络改性的效果。指出了各种互穿体系的特性,并在此基础上展望了聚氨酯互穿网络聚合物的发展趋势。关键词:聚氨酯;互穿聚合物网络;聚丙烯酸酯;聚苯乙烯;聚硅氧烷;环氧树脂;乙烯基树脂中图分类号:T M 215;T Q 323.8 文献标识码:A 文章编号:1009-9239(2003)04-0033-05 Interpenetrating polymer networks based on polyurethane WAN G Jie -laing ,LIANG Guo -zheng ,ZHAO Wen ,LU ?? Sheng -hua ,HE Yang (Dep artment of Chemical E ngineering ,N orthw ester n P oly technical Univ ersity ,X i 'an 710072,China )Abstract :Advances in polyurethane (PU )modification by interpenetrating po lymer netw or ks (IPN) are review ed w ith 37references .IPN based o n PU in this paper include PU /poly methancry late ,PU /po lysilx ane,PI/po lysty rene,PU /vinylester r esin,PU /unsaturated po lyester,PU/epo xy and so on.Keywords :polyurethane;IPN ;PSiO;PM A;PS;V E;EP 1　前言聚氨酯(poly ur ethane,PU)是最常用的高分子材料之一。相对于其它高分子材料,它具有很多优点,如物理机械性能好,性能可调节范围广、成型工艺性能好等,但也存在着高温性能差等缺点。为了改善其不足,进一步拓宽聚氨酯的应用领域,各国学者对聚氨酯进行了一系列的改性研究,如纳米粒子共混改性[1] 、聚合物共混改性[2,3] 、熔融共混改性[4] 、纤维增强改性等[5]。其中对聚氨酯进行互穿网络改性已成为聚氨酯改性研究的一大热点。 2　改性机理互穿网络聚合物(Interpenetrating Poly mer Net-w ork ,IPN )是指由两种或两种以上聚合物相互贯穿而形成的聚合物网络体系,参与互穿的聚合物之间并未发生化学反应,而是相互交叉渗透,机械缠结,起到“强迫互溶”和“协同效应”的作用。这种网络间的缠绕可明显地改善体系的分散性、界面亲和性,从而提高相稳定性,实现聚合物性能互补,达到改性的目的。互穿网络已成为改善聚合物材料性能的一种有效的方法。聚氨酯预聚体易于与其它单体或聚合物混合,进行互不干扰的平行反应,得到性能优良的聚氨酯互穿网络,成为目前研究最为广泛的一类互穿网络聚合物体系。 3　研究现状 3.1　聚氨酯/聚丙烯酸酯聚丙烯酸酯(PM A )具有良好的综合力学性能,与聚氨酯形成互穿网络可提高聚氨酯的拉伸强度和断裂伸长率,改善聚氨酯的力学性能。 Anzlovar A 等人[6] 以带有羧基官能团的聚氨酯预聚体和带有叔胺基官能团的聚甲基丙烯酸酯 (PM A )预聚体为原料制得了聚氨酯/聚甲基丙烯酸酯半互穿聚合物网络。研究表明,网络的微相结构取决于官能团的浓度,官能团之间的物理相互作用有利于杨氏模量的提高,随着官能团数量的增大,产物表现出典型高聚物的性能。这可能与产物的互穿程度有关,高的官能团浓度使得两种网络间有较多的连接点。Desai S 等人[7]用同步聚合法形成聚甲基丙烯酸甲酯/聚氨酯互穿网络聚合物,在体系中加入2%的

高分子聚合物改性概述

高分子聚合物改性概述 1概述高分子聚合物作为20世纪发展起来的新材料，因其综合性能优越、成形工艺相对简便以及应用领域极其广泛，因而获得了较为快速的发展。然而.高分子材料又有诸多需要克服的缺点。以塑料为例，有许多塑科品种性脆而不耐冲击，有些耐热性差而不能在高温下使用。还有一些新开发的耐高温聚合物又因为加工流动性差而难以成形。再以橡胶为例，提高强度、改善耐老化性能、改善耐油性等都是人们关注的问题，诸如此类的同题都要求对聚合物进行改性。用以强化或展现聚合物某些或某一特定性能为目标的工艺方法.通称为聚合物改性(poly-mermodification)。可以说，聚合物科学与工程这门学科就是在不断对聚合钧进行改性中发展起来的。聚合物改性使聚合物材料的性能大幅度提高，或者被赋予新的功能，进一步拓克了高分子聚合物的应用领域.大大提高了聚合物的工业应用价值。聚合物的改性方法多种多样，总体上可划分为共混改性、填充改性及纤维增强复合改性、化学改性、表面改性及其他方法改性。聚合物改性的目标如下。

1)功能性使某一聚合物具有特定的功能性，而成为功能高分子材料，如磁性高分子、导电高分子、含能高分子、医用高分子、高分子分离膜等。 2)高性能使聚合物的力学性能.如拉伸强度、弹性模量、抗蠕变、硬度和韧性等，获得全面或大部分提高。 3)耐久性使聚合物的某些性能，如耐热性、耐寒性、耐油性、耐药溶剂性、耐应力开裂性、耐气候性等，得到持久的提高或改善。而成为特种高分子材料。 4)加工性许多高性能聚合物，因其熔融温度高，熔体流动性差，难以成形加工，采用改性技术，可成功地解决这一难题。 5)经济性在不影响使用性能的前题下，采用较低廉的有机材料或无机材料，与聚合物共混或填充改性，可降低材料成本，增强产品竞争能力;另外采用共混或填充改性手段，还可提高某些一般聚合物的工程特性.如采用聚烯烃与PA、ABS、PC等共混，或玻璃纤维填充PA、PP、PC等就是典型的范例。 2共混改性聚合物的共混改性的产生与发展，与冶金工业的发展颇有相似之处。尽管已经合成的裹台物达到了数千种之多，但能够有工业应用价值的只有几百种，而能够大规模工业生产的以及广泛应用的只有

热塑性聚氨酯薄膜在皮革涂饰中的应用

第２８卷　第５期２０１１年１０月皮　革　与　化　工ＬＥＡＴＨＥＲ　ＡＮＤ　ＣＨＥＭＩＣＡＬＳＶｏｌ．２８　Ｎｏ．５Ｏｃｔ．２０１１收稿日期：２０１１－０６－１７作者简介：赵凤艳（１９８７－），女，大连工业大学在读研究生，研究方向：高物性水性聚氨酯皮革涂饰剂的研究。Ｅ－ｍａｉｌ：ｚｆｙ３００４＠１２６．ｃｏｍ热塑性聚氨酯薄膜在皮革涂饰中的应用赵凤艳１，王全杰１，２，武文粉２（１．大连工业大学化工与材料学院，辽宁大连１１６０３４；２．烟台大学化学生物理工学院，山东烟台２６４００５）摘要：综述了热塑性聚氨酯（ＴＰＵ）薄膜的发展现状及制造工艺，重点介绍了ＴＰＵ薄膜在皮革涂饰上的应用，并阐述了聚氨酯的改性方法以及在改性方面的研究进展，对在皮革中的应用前景做了展望。关键词：热塑性聚氨酯；薄膜；皮革涂饰；改性中图分类号：ＴＱ３３４．１文献标识码：Ａ文章编号：１６７４－０９３９（２０１１）０５－００１８－０４Ｔｈｅ　Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　ｏｆ　ＴＰＵ　Ｆｉｌｍ　ｉｎ　ｔｈｅ　Ｌｅａｔｈｅｒ　ＦｉｎｉｓｈＺＨＡＯ　Ｆｅｎｇ－ｙａｎ１，ＷＡＮＧ　Ｑｕａｎ－ｊｉｅ１，２，ＷＵ　Ｗｅｎ－ｆｅｎ２（１．Ｓｃｈｏｏｌ　ｏｆ　ｃｈｅｍｉｃａｌ　ａｎｄ　ｍａｔｅｒｉａｌ，Ｄａｌｉａｎ　Ｐｏｌｙｔｅｃｈｎｉｃ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｄａｌｉａｎ　１１６０３４，Ｃｈｉｎａ；２．Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ　ｏｆ　Ｃｈｅｍｉｃａｌ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｙａｎｔａｉ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｙａｎｔａｉ　２６４００５，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ　ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ　ａｎｄ　ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ　ｐｒｏｃｅｓｓ　ｏｆ　ｔｈｅｒｍｏｐｌａｓｔｉｃ　ｐｏｌｙｕｒｅｔｈａｎｅ（ＴＰＵ）ｗａｓ　ｒｅｖｉｅｗｅｄ　ｗｉｔｈ　ｅｍｐｈａｓｉｓ　ｏｎ　ｔｈｅ　ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　ｏｆ　ＴＰＵ　ｆｉｌｍ　ｉｎ　ｌｅａｔｈｅｒ　ｆｉｎｉｓｈ．Ｔｈｅ　ｍｏｄｉｆｙｉｎｇｍｅｔｈｏｄｓ　ｏｆ　ｐｏｌｙｕｒｅｔｈａｎｅ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｒｅｓｅａｒｃｈ　ｐｒｏｇｒｅｓｓ　ｉｎ　ｍｏｄｉｆｉｃａｔｉｏｎ　ｗｅｒｅ　ａｌｓｏ　ｄｅｓｃｒｉｂｅｄ．Ａｔｌａｓｔ　ｔｈｅ　ｐｒｏｓｐｅｃｔ　ｏｆ　ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　ｗａｓ　ｐｕｔ　ｆｏｒｗａｒｄ．Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｔｈｅｒｍｏｐｌａｓｔｉｃ　ｐｏｌｙｕｒｅｔｈａｎｅ；ｆｉｌｍ；ｌｅａｔｈｅｒ　ｆｉｎｉｓｈ；ｍｏｄｉｆｉｅｄ１　引言皮革涂饰作为制革的最后一道工序，不仅要求赋予成革良好的感观性能，还要求具有良好的物理力学性能。涂饰既要保持坯革良好的身骨又要使涂层与坯革之间有良好的粘着力。所用的涂饰剂就是能涂覆在皮革表面并能形成牢固附着物的材料，其主要部分是成膜剂，又称基料，是使涂饰剂牢固附着于皮革表面上形成连续薄膜的物质，它决定着涂饰剂的基本性质。通常使用的成膜物质有聚丙烯酸酯类树脂、聚氨酯类树脂、硝化棉类光亮剂、蛋白类黏合剂等。其中聚氨酯涂膜的耐热、耐寒、成型性及遮盖性强，化学稳定性也很好，广泛用于皮革涂饰，且目前在聚氨酯贴膜涂饰、移膜涂饰上的应用也较普遍。贴膜涂饰及移膜涂饰区别于一般性涂饰的方法是将预先制好的薄膜移贴到皮革表面。聚氨酯特殊的微相分离结构赋予ＴＰＵ薄膜弹性优异、透气性良好的优点，在封底涂饰（包括阴离子封底、阳离子封底）、发泡涂饰、饱饰涂饰、湿法移膜等方法中都有广泛应用［１］。２　热塑性聚氨酯的制备ＴＰＵ薄膜的制备往往是先得到聚氨酯体，再通过一定方法成膜。所用的聚氨酯基料可分为两种基本类型，以有机溶剂为介质的系统（即溶剂型聚氨酯包括双组分聚氨酯、单组分反应性聚氨酯和单组分

高分子聚合物的表征方法及常用设备

高分子聚合物的表征方法及常用设备高分子聚合物的结构形貌分为微观结构形貌和宏观结构形貌。微观结构形貌指的是高分子聚合物在微观尺度上的聚集状态，如晶态，液晶态或无序态（液态），以及晶体尺寸、纳米尺度相分散的均匀程度等。高分子聚合物的的微观结构状态决定了其宏观上的力学、物理性质，并进而限定了其应用场合和范围。宏观结构形貌是指在宏观或亚微观尺度上高分子聚合物表面、断面的形态，以及所含微孔（缺陷）的分布状况。观察固体聚合物表面、断面及内部的微相分离结构，微孔及缺欠的分布，晶体尺寸、性状及分布，以及纳米尺度相分散的均匀程度等形貌特点，将为我们改进聚合物的加工制备条件，共混组份的选择，材料性能的优化提供数据。高分子聚合物结构形貌的表征方法及设备包括： 1.偏光显微镜（PLM）利用高分子液晶材料的光学性质特点，可以用偏光显微镜观测不同高分子液晶，由液晶的织构图象定性判断高分子液晶的类型。 2.金相显微镜金相显微镜可以观测高分子聚合物表面的亚微观结构，确定高分子聚合物内和微小缺陷。体视光学显微镜通常被用于观测高分子聚合物体表面、断面的结构特征，为优化生产过程，进行损伤失效分析提供重要的信息。 3、体视显微镜使用体视显微镜时需要注意在取样时不得将进一步的损伤引入受观测的样品。使用金相显微镜时，受测样品需要首先在模具中固定，然后用树脂浇铸成圆柱形试样。圆柱的地面为受测面。受测面在打磨、抛光成镜面后放置于金相显微镜上。高分子聚合物亚微观结构形貌的清晰度取决于受测面抛光的质量。 4.X射线衍射利用X射线的广角或小角度衍射可以获取高分子聚合物的晶态和液晶态组织结构信息。有关内容参见高分子聚合物的晶态和高分子聚合物液晶态栏目。 5.扫描电镜（SEM）扫描电镜用电子束扫描聚合物表面或断面，在阴极射线管上（CRT）产生被测物表面的影像。对导电性样品，可用导电胶将其粘在铜或铝的样品座上，直接观察测量的表面；对绝缘性样品需要事先对其表面喷镀导电层（金、银或炭）。用SEM可以观察聚合物表面形态；聚合物多相体系填充体系表面的相分离尺寸及相分离图案形状；聚合物断面的断裂特征；纳米材料断面中纳米尺度分散相的尺寸及均匀程度等有关信息。 6.透射电镜（TEM）透射电镜可以用来表征聚合物内部结构的形貌。将待测聚合物样品分别用悬浮液法，喷物法，超声波分散法等均匀分散到样品支撑膜表面制膜；或用超薄切片机将高分子聚合物的固态样样品切成50nm薄的试样。把制备好的试样置于透射电子显微镜的样品托架上，用TEM可观察样品的结构。利用TEM可以观测高分子聚合物的晶体结构，形状，

互穿聚合物网络的研究进展

互穿聚合物网络的研究进展发表时间：2019-06-26T10:21:13.447Z 来源：《基层建设》2019年第9期作者：罗冰吉 [导读] 摘要：互穿聚合物网络（IPN）是两种或两种以上交联聚合物通过网络的互相贯穿而成的交织聚合物网络。广州双一乳胶制品有限公司摘要：互穿聚合物网络（IPN）是两种或两种以上交联聚合物通过网络的互相贯穿而成的交织聚合物网络。它可以看作是一种特殊形式的聚合物共混物。本文分别从橡胶改性和黏合剂应用两方面概述了互穿聚合物网络的应用研究进展及其表征方法。关键词：互穿聚合物网络；橡胶改性；黏合剂；应用；表征方法 1.IPN的概念互穿聚合物网络（IPN）是两种或两种以上交联聚合物通过网络的互相贯穿而成的交织聚合物网络。它可以看作是一种特殊形式的聚合物共混物。IPN 作为一类新型聚合物共混物和一种新的共混改性技术，特别是它独特的化学共混方法和网络互穿结构及强迫互容、界面互穿、协同作用等特点，引起了人们的极大兴趣[1]。 2 IPN的应用 2.1 IPN在橡胶改性中的应用 IPN是制备交联聚合物合金的唯一手段，在橡胶改性中占据不可替代的位置，IPN可以通过动力学控制使原本不相容的组分达到微观相分离的程度，即强迫相容性，如此使其改性适用的范围更加广泛；在性能上，IPN会在某一组成时表现出一个极大值，这称为IPN的协同效应。在橡胶领域，IPN材料作为橡胶制品基材已经得到了一定的应用，具有性能优异、可按照应用要求设计以及原料种类广泛等优点，也存在制备操作繁杂、原料成本较高等缺点。其应用概括起来主要包括橡胶的补强、宽温域阻尼材料和各种功能橡胶材料。［2］ 2.1.1橡胶结构材料王志成等［3］制备了聚硫橡胶和EP的弹性体共混物，与棕刚玉混合之后硫化，制得的三元共混IPN复合材料为一种新型的金属磨具——弹性砂轮。该弹性砂轮的金属磨光粗糙度可达到0.8μｍ，磨光工效是手工磨光的8~10倍。S.Ostad-Movahed等［4］将PBR和SBR按照一定比例共混，加入经过有机表面改性的白炭黑，制得具有IPN结构的汽车轮胎胎面材料，并研究了共混时间、共混温度和并用比对材料性能的影响。结果表明，IPN材料的密度、拉断伸长率和耐磨性能与组分的并用比有关，而硬度、储能模量和tanδ则与共混时间和温度以及胶料粘度有关。 2.1.2橡胶阻尼材料高分子尤其是橡胶具有独特的粘弹性，在受到外界应力作用时，可以吸收动能将其转化成热能，因此橡胶是一类使用最为广泛的阻尼材料。但是单用某种橡胶制备阻尼材料在很多情况下无法满足需要。IPN技术是一种多相复合改性的重要技术，具有独特的协同效应，其可以较为理想地拓宽橡胶阻尼材料的温域并提高阻尼性能［5］。四川大学［6］采用分步法制备IIR／聚甲基丙烯酸酯（PMAc）IPN阻尼材料，经过测试表征证明该IPN复合材料的阻尼性能优于IIR硫化胶。 2.1.3功能橡胶材料 IPN改性橡胶使其功能化的研究主要涉及到分离膜、离子交换树脂和导电高分子等领域。吸水膨胀橡胶是一种典型的功能橡胶材料，其组成包括具有高弹性的橡胶分子链和高吸水分子链。刘晓丹等［7］采用同步法制备了聚氨酯／丁腈橡胶NBR半－IPN，其中NBR网络为基质，研究证明IPN结构材料在矿化度水中的膨胀率明显高于传统的吸水膨胀橡胶。［8］ 2.2 IPN在黏合剂的应用 2.2.1有机硅改性聚丙烯酸酯类涂料印染黏合剂研究表明，在聚丙烯酸酯类涂料印染黏合剂中添加某种有机硅乳液，或在乳液聚合过程中加入氨基硅油进行共聚能够改善织物的湿摩擦牢度。胥正安等人通过引入有机硅类功能性单体，对聚丙烯酸酯类黏合剂进行改性，研制出具有IPN结构的涂料印染黏合剂。Wu等运用IPN技术研制出聚有机硅/聚（苯乙烯-丙烯酸丁酯）涂料印染黏合剂，将此黏合剂应用于涂料印花织物，织物的色泽、耐水性和耐溶剂性等都得到了很大的改善。［9］ 2.2.2 PU改性聚丙烯酸酯类涂料印染黏合剂聚氨酯耐热和耐溶剂性良好，手感柔软，耐摩擦牢度好，其胶膜不发粘、不易吸灰，应用在针织物上不会露底，但其价格较高。有研究者将水性聚氨酯与聚丙烯酸酯复配来解决涂料印花织物的延伸性及手感问题，采用IPN技术制成聚氨酯PU/聚丙烯酸酯PA-IPN黏合剂，这样既能改善传统黏合剂耐磨性差、易吸灰等缺陷又不至于成本过高。黄茂福将PU和PA黏合剂进行混拼改性，采用IPN技术合成了 PU/PA IPN黏合剂。结果表明，改性后的PU/PA IPN黏合剂改善了PA黏合剂容发粘，应用在涂料印花织物上的摩擦牢度低、易吸灰的缺陷，且比其相同组分的单纯共混物的效果要好很多。［9］ 3 互穿聚合物网络IPN的表征方法目前，对互穿聚合物网络结构的表征手段还不够完善，通常我们用以下方法对IPN进行表征：（1）采用光学法，如偏光显微镜、透射电子显微镜等来观察乳胶粒子的形态结构。（2）采用Tg法，测定互穿聚合物网络的玻璃化转变特性，由互穿的各组分间的分子级混溶程度来推断互穿网络是否存在。但这种方法存在一定的缺陷：（1）若进行互穿的各单纯组分的Tg比较接近时，无法判断聚合后的Tg是否改变，也就无法判断聚合物之间是否完成了互穿；（2）采用DSC法或动态力学法测定聚合物的Tg时，得到的结果可能会不一致，这时可能就不能采用Tg法来进行表征（3）采用弹性模量法，测试所得聚合物的弹性模量，根据Davies方程推断进行互穿的两相的连续性由此判断两种聚合物网络互穿的程度。（4）有研究者试想通过运用互穿聚合物网络技术制备的产品表现出的特殊的性能来印证互穿网络结构的存在。例如，王惟制备了一种新型聚氨酯/环氧树脂（PU/EP）LIPN结构，他从产品的性能印证IPN结构的存在。［9］参考文献： [1]贾德民，邱清华，互穿聚合物网络研究进展，合成橡胶工业，1997-11-15，20（6）：327 ～ 330 [2]谢祥林，徐满才，高淑芹，等.互穿聚合物网络技术在橡胶改性中的应用研究进展，2007，12，30（4） [3]王志成，平琳，张慧勤．聚硫橡胶／环氧树脂／棕刚玉弹性体砂轮的研制［J］．工程塑料应用，2005，33（4）：37-39. [4]S.Ostad-Movahed，A.Ansarifar，M.Song，Effects of Different Interphases on the Mechanical Properties of Cured Silanized Silica-filled

各类高分子聚合物的缩写

PA 聚酰胺(尼龙) PA-1010 聚癸二酸癸二胺(尼龙1010) PA-11 聚十一酰胺(尼龙11) PA-12 聚十二酰胺(尼龙12) PA-6 聚己内酰胺(尼龙6) PA-610 聚癸二酰乙二胺(尼龙610) PA-612 聚十二烷二酰乙二胺(尼龙612) PA-66 聚己二酸己二胺(尼龙66) PA-8 聚辛酰胺(尼龙8) PA-9 聚9-氨基壬酸(尼龙9) PAA 聚丙烯酸 PAAS 水质稳定剂 PABM 聚氨基双马来酰亚胺 PAC 聚氯化铝 PAEK 聚芳基醚酮 PAI 聚酰胺-酰亚胺 PAM 聚丙烯酰胺 PAMBA 抗血纤溶芳酸 PAMS 聚α－甲基苯乙烯 PAN 聚丙烯腈 PAP 对氨基苯酚 PAPA 聚壬二酐

PAPI 多亚甲基多苯基异氰酸酯 PAR 聚芳酰胺 PAR 聚芳酯(双酚A型) PAS 聚芳砜(聚芳基硫醚) PB 聚丁二烯-［1，3］ PBAN 聚(丁二烯-丙烯腈) PBI 聚苯并咪唑 PBMA 聚甲基丙烯酸正丁酯 PBN 聚萘二酸丁醇酯 PBR 丙烯-丁二烯橡胶 PBS 聚(丁二烯-苯乙烯) PBS 聚(丁二烯-苯乙烯) PBT 聚对苯二甲酸丁二酯 PC 聚碳酸酯 PC/ABS 聚碳酸酯/ABS树脂共混合金 PC/PBT 聚碳酸酯/聚对苯二甲酸丁二醇酯弹性体共混合金PCD 聚羰二酰亚胺 PCDT 聚(1，4-环己烯二亚甲基对苯二甲酸酯) PCE 四氯乙烯 PCMX 对氯间二甲酚 PCT 聚对苯二甲酸环己烷对二甲醇酯 PCT 聚己内酰胺

PCTEE 聚三氟氯乙烯 PD 二羟基聚醚 PDAIP 聚间苯二甲酸二烯丙酯PDAP 聚对苯二甲酸二烯丙酯PDMS 聚二甲基硅氧烷 PE 聚乙烯 PEA 聚丙烯酸酯 PEAM 苯乙烯型聚乙烯均相离子交换膜PEC 氯化聚乙烯 PECM 苯乙烯型聚乙烯均相阳离子交换膜PEE 聚醚酯纤维 PEEK 聚醚醚酮 PEG 聚乙二醇 PEHA 五乙撑六胺 PEN 聚萘二酸乙二醇酯 PEO 聚环氧乙烷 PEOK 聚氧化乙烯 PEP 对-乙基苯酚聚全氟乙丙烯薄膜PES 聚苯醚砜 PET 聚对苯二甲酸乙二酯 PETE 涤纶长丝 PETP 聚对苯二甲酸乙二醇酯

常用高分子材料汇总

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常用高分子材料总结塑料：1、热固性塑料 2、热塑性塑料：①通用塑料（五大通用塑料） ②工程塑料（通用工程塑料特种工程塑料）工程塑料具有更高的力学强度，能经受较宽的温度变化范围和较苛刻的环境条件，具有较高的尺寸稳定性，五大通用工程塑料为：聚酰胺、聚碳酸酯、聚甲醛、热塑性聚酯、聚苯醚。分类名称概述性能特点加工性能主要应用酚醛树脂（PF）酚类和醛类缩聚而成的合成树脂的总称。最常用的是苯酚和甲醛力学强度高；性能稳定；坚硬耐磨；耐热、阻燃、耐腐蚀；电绝缘性良好；尺寸稳定性好；价格低廉；色深，难于着色本身很脆，成型时需排气，须加入纤维或粉末状填料。有层压和模压电绝缘材料（俗称电木）、家具零件、日用品、工艺品、耐酸用的石棉酚醛塑料 3

热固性塑不饱和聚酯（UP）由二元酸(或酸酐) 与二元醇经缩聚而制得的不饱和线型热固性树脂力学强度高，强度接近钢材，可用作结构材料，可在常温常压下固化在不饱和聚酯中加入苯乙烯等活性单体作为交联剂（影响其性能），并加入引发剂和促进剂，可以在低温或室温下交联固化形成。主要用途是玻璃纤维增强制成玻璃钢，大型化工设备及管道，飞机零部件，汽车外壳小型船艇，透明瓦楞板，卫生盥洗器皿、氨基塑料脲甲醛树脂UF 氨基模塑料俗称电玉粉，是由氨基树脂为基质添加其他填充剂、脱模剂、固化剂、颜料等，经过一定塑化工艺制成（UF）坚硬耐刮伤、有较好的耐电弧性和一定的机械强度，有自熄性、无臭、无味、耐热性、耐水性比酚醛塑料稍差，外观美丽鲜艳，耐霉菌，制造电器开关、插座、照明器具（MF）的吸水性比脲醛树脂要低，而且耐沸水煮，耐热性也优于脲醛塑料一般可在150-200℃范围内使用，并有抗果汁、洒类饮料的沾污，密胺餐具而出名（UMF）制品具有优良的耐电弧性能和很高的机械强度，以及良好的电绝缘性和耐热性；耐电弧防爆电器设备配件，要求高强度的电器开关和电动工具的绝缘三聚氰胺甲醛树脂MF 脲三聚氰胺甲 4

!!!!热塑性弹性体

热塑性弹性体(TPE)是指在常温下具有橡胶的弹性，高温下具有可塑化成型的一类弹性体材料。热塑性弹性体可以采用类似热塑性树脂的工艺来加工和回收。共聚型TPE（化学共混型）：聚氨酯类(TPU)、苯乙烯类(TPS)、聚烯烃类(TPO)、聚酯类(TPEE)、聚酰胺类(TPEA) 共混型TPE（物理共混型）：简单共混型、热塑性硫化胶（TPV）苯乙烯类热塑性弹性体(TPS）：SBS、SIS、SEBS。 TPS的结构为S—D—S，S为PS硬段，其聚集微区为无定形玻璃态—物理交联点；D为聚二烯烃或氢化聚丁二烯软段，在常温下处于高弹态—提供橡胶的弹性。TPS是目前使用量最大的TPE 聚氨酯类热塑性弹性体（TPU）：TPU由二异氰酸酯和聚醚或聚酯多元醇以及低分子量二元醇类扩链剂反应而的。TPU 是最早工业化生产的TPE。热塑性硫化胶、动态硫化型热塑性弹性体：TPV的结构、性能特征：橡胶分散相提供了弹性；塑料连续相提供了可热塑性加工性。直接共混型TPE的硬度较高、弹性低、永久变形大。动态硫化技术制备TPV：聚合物共混相态行为——软包硬规律。大量的橡胶（含有交联剂）与少量塑料机械混合，橡塑比可超过80：20。开始时塑料为分散相，橡胶为连续相。共混过程中，橡胶相发生原位交联反应，粘度大增，在机械剪切力下被破碎为微米级的颗粒。同时发生相反转，塑料变为连续相，交联橡胶微粒变为分散相。 TPV的结构与性能特点：交联的橡胶颗粒为分散相——高弹性、低压缩永久变形；塑料薄层将交联的橡胶颗粒包裹起来，形成连续相——高弹性，低硬度。TPV是性能最接近热固性橡胶的热塑性弹性体。TPV具有优异的耐疲劳性能，远超过普通橡胶。聚合物共混物：定义：两种或两种以上聚合物通过物理或化学方法共同混合而形成的宏观上均匀、连续的固体高分子材料。特征：存在两相或多相结构。范畴：复相结构的聚合物体系；接枝、嵌段共聚物；互穿聚合物网络（IPN）互穿聚合物网络结构；聚合物合金；结晶均聚物…… 共混方法：物理共混：溶液共混、乳液共沉、机械共混（适应于各种聚合物、可加入填料、效率高）。化学共混：接枝共聚（ABS, HIPS)、嵌段共聚（SBS）、IPN（互穿聚合物网络结构）物理/化学共混：TPV、原位复合纳米材料共混改性目的：降低成本、改善加工性能、改善某些物理机械性能、获得新的性能共混物组分间的相容性：加工（混合时间短、分散好，相容）、混合物外观（不均匀，不相容）、薄膜透明（折射指数不同，相容）、显微照片。相容性从某一特定性能出发描述聚合物共混物，没有体现物理状态方面的信息。相形态的影响因素：热力学：聚合物间相互作用、互溶性/相容性、表面张力、温度、组成。流变/加工：粘度、剪切流动、拉伸流动、温度双节点：单相和双相区的边界（A和B）旋节点：亚稳区和不可逆两相区边界（D和C）极限点：旋节线双节线切线相分离-双接线分离：亚稳态共混体系、组成的微小波动使ΔGm增大，相分离不能自发进行、成核有利于组分浓缩、成核-增长两个阶段（NG相分离）、分散相为较规则的球状颗粒相分离-旋节相分离：共混体系处于不稳态、通过反向扩散完成相分离、自由能降低，自发进行、倾向于产生两相交错的形态结构、相畴小，相界面模糊，有利于物性提高温度-组成相图：A: 互溶B: 高临界共熔温度>C: 低临界共熔温度

热塑性聚氨酯共混改性研究进展

热塑性聚氨酯共混改性研究进展摘要：综述了热塑性聚氨酯与聚烯烃、聚苯乙烯、工程塑料( 聚碳酸酯、A B S 、聚甲醛、苯乙烯一丙烯腈共聚物、聚酰亚胺、聚酰胺等) 、环氧树脂、橡胶、短纤维、聚氯乙烯树脂等共混研究进展，共混改性后的材料在某些性能上得到提高或改善，共混的研究为开发新材料提供了新途径，扩大了热塑性聚氨酯的应用。关键词：热塑性聚氨酯共混改性综述 1 T P U共混改性 1 ．1 不同类型T P U共混改性 T P U在合成时，由于原料、配比及聚合方式不同，形成很多不同类型的聚氨酯品种，不同类型的T P U之间常常可以相互共混，以扩大T P U的用途。软质T P U和硬质T P u共混，可以得到中等硬度的T P U，共混后的共混物加工性能良好，综合了软、硬质T P U的优点，综合物理性能好于单一合成的中等硬度的T P U。在合成革生产中这一特点常被应用，很少有人为了做某一硬度的聚氨酯合成革制品，只选择相应硬度树脂，往往是多种硬度的树脂共混以调节相应的硬度；此外，也可利用这一点制成没有相应硬度树脂的合成革制品。聚酯型和聚醚型T P U共混后可以达到二者性能互补，聚醚型T P U耐水解，而聚酯型T P U在耐磨性、抗撕裂强度以及拉伸强度等方面优于聚醚型T P u，这两种不同类型的T P U共混往往可以克服单一聚酯型、聚醚型T P U的一些缺点。将熔融指数和硬度不同的T P U共混后，易于成型加工。 1 ． 2 T P U与聚烯烃共混改性聚乙烯( P E )、聚丙烯( P P ) 、聚苯乙烯( P S ) 等这类非极性树脂与T P U 一般不能简单共混，由于二者极性不同导致相容性差，因此简单共混起不到改性作用。往往是先将非极性树脂接枝上小分子极性基团，再与T P U共混；也有将非极性树脂与小分子接枝共聚物作非极性聚合物与T P U的增容剂，使二者能部分相容共混。此外，还采用非极性树脂与T P U在合成反应过程中形成互穿网络结构。 1 ．3 T P U与P S共混改性 P u与P s可以通过同步法和分步法形成互穿网络( I P N) ，P U／P S的比例不同，影响互穿网络的材质玻璃化转变温度( T g ) 与I 临界分子量( Mc ) 等物理性质参数-。朱国全等人自制的P U／P S互穿网络结构的分离膜，可以对水／乙醇进行分离，当P U／P s组分比为7 0／3 0时制得的膜分离效果较好，渗透通量为2 5 2 g／( r l l ·h ) ，分离因子可达 1 7．2 。苯乙烯．马来酸酐共聚物( S MA) ( 马来酸酐质量比7 ％) 加入到一定配比的P S／T P U中共混，获得的共混材料的冲击强度是纯聚苯乙烯的三倍，这是因为在熔融共混中，S MA与T P U之间形成了C ．C键，S MA起到了增容剂作用。 1 ．4 T P U与工程塑料共混改性 1 ．4 ．1 T P U与聚碳酸酯共混

互穿网络聚合物的研究进展及应用

互穿网络聚合物的研究进展及应用吴婷,文秀芳,皮丕辉,程江,杨卓如 (华南理工大学化学与化工学院,广州510640) 摘要聚合物共混改性是实现高分子材料功能化和开发新材料的重要途径。通过互穿网络聚合物方法制备的共混聚合物,以其优异的性能广泛应用于材料科学的方方面面,并成为近年来共混聚合物改性研究的热点。共混聚合物增强方法主要包括:添加/第三组分0、反应性增容、离聚体共混改性和互穿网络聚合物。在此基础上总结了互穿网络聚合物的制备方法及研究现状,详述了互穿网络聚合物在导电材料、药物控释体系、功能膜、涂料工业等领域的应用,最后指出了互穿网络聚合物材料目前存在的问题,并对今后的研究进行了展望。关键词互穿网络聚合物增强方法制备应用 Research Progress and Application of Interpenetrating Polymer Networks WU Ting,WEN Xiufang,PI Pihui,CHENG Jiang,YAN G Zhuoru (Schoo l of Chemistr y and Chemical Engineer ing ,So uth China U niversity o f T echnolog y,Guang zho u 510640)Abstract P olymer blending mo dif ication is an impor tant w ay to prepare functional poly mer materials and deve -lop new mater ials.Blend po ly mers pr epar ed by interpenetr ating polymer netw orks(I PN s)are widely used in ever y as -pect o f material science fo r t heir ex cellent pr operties,w hich are ho tspo t issues in mo dified mater ials research all the t ime.T he enhancement methods o f polymer blending include the addit ion o f t he thir d co mpo nent,r eact ive co mpat ibil-i ty,io no mer blends and inter penetrat ing polymer netw or ks.T he r esear ch statuses on preparat ions of interpenetr ating polymer netw or ks ar e br iefly summa rized o n that basis.T he applications of IPN s in co nduct ive mat er ials,drug del -i v ery sy stems,functio nal membr anes,and co ating industr y ar e described in details,and its ex isting pro blems and fur -ther pro spects in this field ar e a lso analy zed finally. Key w ords interpenet rating po ly mer netwo rks,enhancement methods,preparat ion,application 吴婷:女,1982年生,博士研究生,主要从事高分子复合材料方面的研究 T el:020-********-601 E -mail:ang elw u2006@https://www.wendangku.net/doc/d89234525.html, 共混聚合物是指2种或2种以上均聚物或共聚物的混合物,通常又称为聚合物合金。聚合物共混改性是实现高分子材料功能化和开发新材料的重要途径。共混聚合物具有加工方便、价格低廉、性能优异等特点,因此得到广泛应用[1,2] 。互穿网络聚合物(Int erpenetrating polymer net -w orks,IPNs)是一类利用新型改性技术制备的共混聚合物,具有特殊的空间拓扑结构。作为一种新型的多相聚合物材料,IPN s 以其独特的化学共混方法和网络互穿结构以及强迫互容、界面互穿、协同作用和加工性能复合的特点被广泛应用于燃料电池、粘合剂、涂料、导电材料等方面[3-5] 。本文重点介绍了互穿网络聚合物材料的增强机理,对其制备方法进行了分类并总结了其研究现状,概述了其在材料、医学、化工等方面的应用,并对其发展前景进行了展望。 1 共混聚合物增强方法聚合物共混时存在体系完全相容、体系部分相容、体系完全不相容3种情况。性能良好的聚合物合金往往要求两聚合物的物理性能互补,具有良好的相容性,宏观不分离,微观达均相。因为共混聚合物中的两组分一般各自成相,当两组分完全相容时,聚合物可实现分子水平的分散而形成均相;当两组分不相容时,分子相互扩散程度低,相间界面明显,从而导致性能变差;但由于聚合物的分子结构、极性、分子量等差异很大,在已知的各种聚合物中仅有一小部分是完全相容或部分相容体系,大部分体系是完全不相容或难容的,即使在强大的机械作用下,聚合物合金能达到微观均相体系的仍然很少。因此,如何提高聚合物合金的相容性是制备高性能聚合物合金的关键。常用的方法有以下几种。 1.1 添加/第三组分0)))增容剂增容剂是指与聚合物两组分都有较好相容性的物质,它以界面活性剂的形式分布于共混物两相界面处,可降低两组分间界面张力,增加界面亲和性及界面粘合力,促使分散相颗粒细微化和均匀分布,分为反应型增容剂和非反应型增容剂2种。反应型增容剂具有可与共混聚合物在共混条件下反应的基团,在共混过程中原位反应形成共聚物,共聚物存在于两相界面,能减小界面张力,增加两相相互作用,从而提高分散相的分散效果。非反应型增容剂具有与共混聚合物相容性都较好的特点,在共混过程可直接实现两相增容的目的,由于其针对性较强,所以广泛适用性较差。

聚氨酯基互穿网络聚合物_王结良

常用高分子聚合物名称缩写 中英文对照

互穿网络应用综述

互穿聚合物网络的研究进展

聚氨酯基互穿网络聚合物

高分子聚合物改性概述

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