嵌段分布对IPDI型聚氨酯结晶行为及弹性性能的影响

作者：王玉杰; 聂慧芳; 王**; 黄淼铭; 刘浩; 刘文涛^*

来源：Acta Polymerica Sinica, 2022, 53(11): 1379-1387.

• 聚氨酯
• 嵌段分布
• 结晶行为
• 弹性性能

嵌段分布是影响聚氨酯(PU)性能的关键因素之一，而探明嵌段分布对具有环形结构硬段PU性能的影响是开发高性能PU的关键.在控制硬段含量相似的条件下，分别以不同分子量的聚己内酯二元醇(PCL-diol)作为软段，以异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)和1,4-丁二醇(BDO)为硬段，合成出一系列具有不同嵌段分布的IPDI型PU.通过傅里叶变换红外光谱仪、超导核磁共振仪和X射线衍射仪表征不同分子量PCLdiol和不同嵌段分布IPDI型PU的化学结构.使用偏光显微镜、3D超景深显微镜和原子力显微镜观察了IPDI型PU的结晶形态，并通过示差扫描量热仪分析其结晶行为.此外，通过力学性能测试及样条拉伸断裂前后的形状回复探究了IPDI型PU的拉伸性能.结果表明：IPDI型PU中仅存在软段的晶体，且随着嵌段分布的集中，即软段分子量的提高，形成的球晶尺寸增加，PU中软段的结晶能力随之提高.不同嵌段分布的IPDI型PU具有相似的应力-应变曲线，拉伸性能相接近，但越分散的硬段其空间位阻效应越强，导致软段的取向结晶越困难，拉伸应变难以被固定，因此表现出更加优异的弹性.

• 单位
  河南工程学院; 郑州大学