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《天津大学》 2003年
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聚合物聚醚多元醇的合成与应用研究

郭睿威  
【摘要】: 聚合物聚醚多元醇(PPOC)是由微米级聚合物粒子在聚醚多元醇中原位形成的稳定粒子分散体,它为聚醚材料的粒子增强提供了方便的途径。本文以苯乙烯/丙烯腈在聚醚中分散聚合制备高固含量(45%)PPOC,研究了其形成、稳定和粘度的控制规律。采用间歇、连续工艺制备了高固含、低粘度的稳定PPOC,且将它用于聚醚聚氨酯水凝胶的合成,实现了水凝胶的粒子增强。 为考察稳定剂结构对PPOC分散稳定性的影响,合成了不同结构的丁烯二酸聚醚酯大分子单体(MM),以GPC、NMR和双键滴定等方法表征了MM,阐明了MM结构与分散稳定间的关系,结果表明MM的分子量、不饱和链端结构、及其与聚醚连续介质的匹配性是影响其稳定效能的主要因素。在此基础上,合成了新型大分子单体稳定剂-反丁烯二酸聚醚酯(HFM)。 以HFM为分散稳定剂,对比研究了半连续、种子法和连续聚合参数对PPOC稳定性和粘度的影响规律,用SEM、动态光散射测定了各条件下分散粒子的形态与粒径。研究表明,聚合过程中内外相聚合比例对PPOC中分散粒子的稳定性和粒径有着重要的影响。PPOC流变行为研究表明,保持PPOC稳定时,分散粒子的粒径和分布则是PPOC粘度的控制因素,因小粒径粒子对PPOC增粘有较大的作用,从而大粒径和宽分布的粒子设计和制备是合成低粘度PPOC的关键。通过优化,制得了固含量为45%、粘度在5500-6000mPa.s的PPOC。 用全吸附/解吸液-固色谱法(FAD)分离了原位形成的PSAN-g-PPO接枝物,并用UV和1H-NMR对其进行了表征。结合动态光散射跟综分散体形成过程中粒径的变化规律,确认接枝物成核为主的聚合特征。 以三官能度聚环氧乙烷共聚醚多元醇为原料,合成了稳定的亲水聚醚PPOC,与TDI和不同聚醚二醇扩链剂制备粒子增强的聚醚聚氨酯水凝胶,考察不同交联度、不同粒子填充量对水凝胶吸水率和力学性能的影响。结果表明:随PSAN粒子加入量的增加,PU弹性体和PU水凝胶的拉伸强度和断裂伸长同时增加;而水凝胶的吸水率降低,粒子增强效应明显。通过改变PSAN加入量和交联度,在相同吸水率(250%)下合成PU聚醚水凝胶的拉伸强度为0.75MPa、断裂伸长为120%,而聚醚PU水凝胶则0.22MPa和42%。
【学位授予单位】:天津大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2003
【分类号】:R318.08

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【参考文献】
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