对苯二异氰酸酯基聚氨酯弹性体交联度对其形态与摩擦性能的影响

• 作者: 叶峰 李肖肖 李雪敏 杨小牛 田雨濛 郇彦
• 来源期刊: 应用化学
• 学科: 化学
• 关键词: 聚氨酯弹性体 交联度 摩擦学 微相分离 弹性模量
• 年，卷（期）: 2018,（9）
• 所属期刊栏目: 研究论文
• 页码范围: 1148-1154
• 页数: 7页
• 分类号: O631
• 字数: 2544字
• 语种: 中文
• DOI: 10.11944/j.issn.1000-0518.2018.09.180217

摘要

聚氨酯弹性体的摩擦性能在诸如船舶、汽车、生物医用等领域具有十分重要的意义,而通过化学修饰策略实现该类材料摩擦性能的精细设计,仍具有十分迫切的研究需求和广泛的应用前景.本工作以对苯二异氰酸酯(PPDI)与聚四氢呋喃醚二醇(PTMG)为原料,通过调节1,4-丁二醇与三羟甲基丙烷两种扩链交联剂的混合比例,采用预聚体法合成了具备不同交联度的PPDI基聚氨酯弹性体.其中,傅里叶变换衰减全反射光谱(FTIR-ATR)、广角X射线衍射(WAXD)、差示扫描量热仪(DSC)等表征结果表明,聚氨酯弹性体中硬段和软段的结晶度随交联度的提升均呈下降趋势.同时,力学测试表明,材料的弹性模量随之降低,而PPDI基聚氨酯弹性体摩擦系数则明显增大.此外,滞后回环曲线表明,交联度的改变影响了PPDI基聚氨酯弹性体的阻尼特性,而聚氨酯弹性体阻尼的差异在其摩擦性能对速率的依赖关系中则有所体现.本工作由此提出,利用不同交联度下PPDI基聚氨酯中软硬段结晶度的变化,在对材料弹性模量和损耗模量进行可控调节的同时,能够实现对其摩擦性能的改变,为PPDI基聚氨酯弹性体的摩擦性能调控提供了一种简单有效的途径.