室温固化、低硬度聚氨酯弹性体的研究.docx

室温固化、低硬度聚氨酯弹性体的研究
摘要
本文研究室温固化、低硬度聚氨酯弹性体，采用两步反应法制备聚氨酯弹性体，用FT-IR对其结构进行分析。分别通过单手指压缩实验及动态力学力学分析，研究了其力学性能及弹性模量等性质。研究结果表明，室温固化、低硬度聚氨酯弹性体具有良好的弹性行为，具有一定的变形率，可用于制备柔软的材料。
关键词：室温固化；低硬度；聚氨酯弹性体；弹性模量；力学性能
Abstract
Thisarticlestudiestheresearchonroomtemperaturecuring,lowhardnesspolyurethaneelastomers.Thepolyurethaneelastomerswerepreparedbyatwo-stepreactionmethod,andtheirstructurewasanalyzedbyFT-IR.Themechanicalpropertiesandelasticmoduluswerestudiedbysingle-fingercompressiontestanddynamicmechanicalanalysis.Theresearchresultsshowthatroomtemperaturecuring,lowhardnesspolyurethaneelastomershavegoodelasticitybehavior,havecertaindeformationrate,andcanbeusedtopreparesoftmaterials.
Keywords:roomtemperaturecuring;lowhardness;polyurethaneelastomers;elasticmodulus;mechanicalproperties
1.绪论
聚氨酯弹性体是一种以异氰酸酯为原料的重要弹性材料，其广泛应用于隔震、吸震、隔音等领域。室温固化、低硬度聚氨酯弹性体具有良好的弹性性能，可用于制备柔软，具有一定变形率的材料，在某些场合下，有良好的应用前景。因此，本文将以室温固化、低硬度聚氨酯弹性体的研究为主题，通过实验及实验结果对聚氨酯弹性体的性质进行了分析和总结，为其优化设计和制备提供参考。
2.实验方法
（1）材料准备
聚醚型三元醇（MW2000）和聚醚型二元醇（MW400）可在市场上直接购买，异氰酸甲酯（TDI）、1,4-丁二醇（BD）和1,6-己二醇（HD）可在实验室中自行合成，各试剂量比为TDI:BD+HD:三元醇+二元醇=2:1:2。
（2）材料制备
取所需试剂按照上述比例，分别加入三口玻璃瓶中，在搅拌下，先将异氰酸甲酯加入三元醇+二元醇混合液中，并间歇搅拌至反应完成，加水中和反应混合物中剩余的异氰酸甲酯。
（3）实验条件
通过调节三元醇和二元醇的质量比例和反应温度等条件来改变聚合过程，制备出不同性能的聚氨酯弹性体。针对本实验要求，三元醇:二元醇的比例为2:1，温度为60℃，反应时间为30分钟。
（4）结构分析
采用FT-IR对聚氨酯弹性体进行结构分析，通过反射率记录记录图谱、对比和分析样品聚合物的吸收峰位置和峰形来分析聚合物的结构组成。
（5）力学性能测试
对制备的聚氨酯弹性体样品进行动态力学分析和单指压缩实验，研究其力学性能和弹性模量等性质。
3.结果与分析
（1）组成分析
通过FT-IR分析室温固化、低硬度聚氨酯弹性体的结构组成，可以看出其主要由异氰酸甲酯、聚醚三元醇和二元醇三个部分组成，其中异氰酸甲酯的吸收峰位于2260cm-1，聚醚三元醇和二元醇的吸收峰位于3350cm-1和3389cm-1，从而证明其结构组成符合预期结构，具有一定的聚合程度和聚合度。
（2）力学性能分析
通过单手指压缩实验和动态力学力学分析，研究了室温固化、低硬度聚氨酯弹性体的力学性能和弹性模量等性质。实验结果显示，室温固化、低硬度聚氨酯弹性体具有良好的弹性行为，并且具有一定的变形率，能用于制备柔软的材料。另外，弹性模量与先前聚氨酯弹性体相比，较小，弹性模量仅为2.8MPa。
4.结论
本文研究了室温固化、低硬度聚氨酯弹性体的制备和性能，采用两步反应法制备聚氨酯弹性体，并用FT-IR对其结构进行分析，同时进行了单手指压缩实验和动态力学力学分析，研究了其力学性能和弹性模量等性质。实验结果表明，室温固化、低硬度聚氨酯弹性体具有良好的弹性行为，具有一定变形率，能用于制备柔软的材料。由于其弹性模量相对较小，因此，可用于一些需要柔性材料的场合。