纤维素改性聚氨酯弹性体的制备与性能研究(2)

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3.2 拉伸性能测试 13

3.3 红外光谱分析（FT-IR） 13

3.4 示差扫描量热分析（DSC） 14

结论 17

结束语 18

致谢 19

参考文献 20

引言

聚氨酯是一种由多异氰酸酯（OCN-R-NCO）和多元醇（HO-R1-OH）反应并具有多个氨基甲酸酯（R-NH-C-OR1）链段的有机高分子材料。因聚氨酯分子结构中含有多个氨基甲酸酯（简称氨酯）基团，故称之为聚氨酯。在制造聚氨酯材料时常采用扩链剂，即小分子二元醇和二元胺，前者形成氨基甲酸酯基团，后者形成氨基甲酸酯——脲基团，这两种基团在 PU 结构中称之为硬段，而由多元醇构成的链段称之为软段。因此聚氨酯是由多个软段和多个硬段以嵌段形式相结合而构成。聚氨酯的塑料性质和强度等性能主要由其硬段性质决定，聚氨酯的橡胶性质和弹性等性能主要由其软段性质决定。聚氨酯材料可通过改变不同原料化学结构、规格指标、品种、配方比例制造出具有各种性能和用途的变化多端的制品。聚氨酯材料是在目前所有高分子材料中唯一一种在塑料、橡胶、泡沫、纤维、涂料、胶粘剂和功能高分子七大领域均有应有价值的合成高分子材料。由此也决定了 PU 材料是高分子材料中品种最多、用途最广、发展最快的一种特种有机合成材料。可广泛应用于轻工、建筑、汽车、纺织、机电、船舶、石化、冶金、能源、军工等国民经济各个领域。PU 材料的优越性越来越得到凸现、也越来越被人们所接受，因此世界各国竞相加快发展 PU 工业。

由于聚氨酯具有极性很强的氨基甲酸酯基，因此根据相似相溶原理，其较易溶于极性溶液中，而与非极性基团之间相容性较差，聚氨酯还具有良好的抗油污、不易老化、柔韧、抗摩擦、对溶剂稳定以及较好的黏合性等，但其在高温的情况下容易发生水解，易溶解于碱性介质中。另外聚氨酯制品也具有很多其他的优良性能，如可降解性、隔音性能和密封性能等，而这些适合于不同的应用领域的力学性能可以通过控制聚氨酯的结晶硬链段和非结晶的软链段来调节得到。聚氨酯应用广泛，可以作为尼龙、塑料、橡胶等材料的替代品，广泛用于美化园林、公园，用作建材、机场车站材料等目前聚氨酯的用途主要有聚氨酯泡沫材料、功能弹性体、防水材料、聚氨酯颜料、黏胶剂、生物医学和药学用材料等。聚氨酯泡沫材料主要应用于运输用具、生活用品、建筑隔热板、生活用具和保温材料等方面；一些有弹性的材料拥有很高的拉伸性能、抗油污性能、抗水解性、抗摩擦性和抗撕裂强度，因此可替代橡胶材料用于制作轮胎；可以与生物体达到最佳相容性的聚氨酯可以被用于生物医学领域，应用于人类骨骼、肾脏等的制造；在涂料颜料应用上，聚氨酯膜具有很好的抗磨性。将纤维素加入到聚氨酯预聚物中，交联反应后的溶液旋转浇铸制得纤维素。。热塑性聚氨酯被广泛应用作生物医学材料、弹性体和黏合剂等[1]。

1 文献综述

1.1 聚氨酯弹性体的概述

聚氨酯的分子结构中含有氨基甲酸酯重复链节的高分子。它是由异氰酸脂单体和含活泼氢的化合物逐步聚合而成。由于聚氨酯分子结构中存在大量的极性键，以及分子间稳定的氢键，因此聚氨酯具有许多优异的性能，尤其是物理机械性能好，耐磨，附着能力强，优良的耐高温、低温性能，耐腐蚀性优良，电性能良好等等。聚氨酯的用途十分广泛：可用于制造弹性纤维、弹性体、涂料、胶黏剂、软、硬泡沫塑料、人造革等等。随着科学技术地不断发展，聚氨酯弹性体的性能不断得到提升，新产品层出不穷，广泛应用在国防、航天、石油、医疗、体育、建材等领域，应用前景十分广阔。