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含能热塑性弹性体研究进展

中国材料进展 2022年第2期41卷 117-128,139页

作者：罗运军丁善军张弛北京理工大学材料学院北京100081 北京理工大学高能量密度材料教育部重点实验室北京100081

含能热塑性弹性体结合了含能材料和热塑性材料的特点,具有能量高、感度低、燃尽性好、可再加工、可回收利用等优点,在火炸药领域具有重要的应用价值,成为含能材料研究的前沿与热点。综述了含能热塑性弹性体的研究与应用进展,重点阐述了... 详细信息

含能热塑性弹性体结合了含能材料和热塑性材料的特点,具有能量高、感度低、燃尽性好、可再加工、可回收利用等优点,在火炸药领域具有重要的应用价值,成为含能材料研究的前沿与热点。综述了含能热塑性弹性体的研究与应用进展,重点阐述了官能团预聚体法、活性顺序聚合法和大分子引发剂法等合成方法;介绍了直接法、间接法、溶液法和本体法制备工艺;总结了相关的结构表征和基本性能,如链段组成及序列、微相分离、氢键化和结晶度以及热分解、感度、相容性、流变、生成焓和燃烧性能等;阐明了构建键合和自修复功能以及提升力学性能和能量水平的方法;论述了含能热塑性弹性体在发射药、混合炸药、固体推进剂和可燃药筒及改性球形药等方面的应用进展,总结了目前存在的问题和不足,指出了未来研究和发展的主要方向。

关键词：含能材料含能热塑性弹性体合成方法及工艺基本结构与性能功能化与应用

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磷-氮协效阻燃水性聚氨酯的性能

化工学报 2012年第2期63卷 653-657页

作者：李芬罗运军李晓萌李杰北京理工大学材料科学与工程学院北京100081 淮南师范学院化学与化工系安徽淮南232001 安徽理工大学材料科学与工程学院安徽淮南232001

引言目前,市场上基本上采用添加型阻燃剂与水性聚氨酯复配的方式对织物进行阻燃整理,这种方式具有涂层不透明、阻燃剂添加量大、耐水洗性差等缺点。而反应型阻燃水性聚氨酯可以克服这些缺点，在显著提高织物阻燃性的同时并不影响织物手感。

关键词：水性聚氨酯阻燃磷-氮协效

超支化聚酯/聚醚聚氨酯互穿网络的力学性能研究

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化工新型材料 2012年第8期40卷 100-102页

作者：宋雪晶罗运军东莞理工学院城市学院东莞523106 北京理工大学材料科学与工程学院北京100081

为了改善聚醚聚氨酯的力学性能,采用端硬脂酸酯基超支化聚酯和端乙酸酯基超支化聚酯与环氧乙烷四氢呋喃共聚醚型聚氨酯(PET-PU)形成互穿网络聚合物。结果表明,前者出现明显的相分离,而后者最大拉伸强度和最大延伸率比PET-PU提高了1.33倍... 详细信息

为了改善聚醚聚氨酯的力学性能,采用端硬脂酸酯基超支化聚酯和端乙酸酯基超支化聚酯与环氧乙烷四氢呋喃共聚醚型聚氨酯(PET-PU)形成互穿网络聚合物。结果表明,前者出现明显的相分离,而后者最大拉伸强度和最大延伸率比PET-PU提高了1.33倍和2.74倍。采用基团贡献法讨论了超支化聚合物与PET-PU的混容性。

关键词：互穿网络聚合物超支化聚酯聚醚聚氨酯力学性能混容性基团贡献法

耐静水压阻燃水性聚氨酯织物涂层剂的制备及其性能

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纺织学报 2016年第5期37卷 92-96页

作者：冯静静柴春鹏葛震罗运军北京理工大学材料学院北京100081

为使水性聚氨酯织物涂层剂具有耐静水压和阻燃的双重功能,采用聚醚三元醇N330为大分子交联剂,聚醚二元醇(PTMG 2000)、无卤阻燃剂(ExolitOP550)为混合软段,二羟甲基丙酸为亲水性扩连剂,1,4-丁二醇为硬段调节剂,与甲苯二异氰酸酯反应制... 详细信息

为使水性聚氨酯织物涂层剂具有耐静水压和阻燃的双重功能,采用聚醚三元醇N330为大分子交联剂,聚醚二元醇(PTMG 2000)、无卤阻燃剂(ExolitOP550)为混合软段,二羟甲基丙酸为亲水性扩连剂,1,4-丁二醇为硬段调节剂,与甲苯二异氰酸酯反应制备了耐静水压阻燃水性聚氨酯(OWPU),并探讨了其在织物涂层中的应用。通过红外(FT-IR)测试方法对其结构进行了表征;通过热失重(TGA)、极限氧指数值(LOI)等测试方法分析了耐静水压阻燃水性聚氨酯的热性能和阻燃性能;通过静水压测试考察了样品织物涂层的耐静水压性能。研究结果表明:无卤阻燃剂的加入使得聚氨酯的阻燃性能提高,残炭量增多,极限氧指数值由21.8%提高到29.0%,耐静水压值在8 k Pa以上,具备了良好的阻燃和耐静水压双重功能。

关键词：阻燃耐静水压水性聚氨酯织物涂层剂

阻燃OMMT/WPU纳米复合材料的制备及性能

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精细化工 2021年第5期38卷 928-933页

作者：丁政茂赵越李杰辛伟罗运军北京理工大学材料学院北京100081

采用端羟基聚丁二烯(HTPB)剥离层状有机蒙脱土(OMMT)为纳米片,并与异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、二羟甲基丙酸(DMPA)等单体通过原位聚合法制备了OMMT纳米片改性的水性聚氨酯(OMMT/WPU)纳米乳液。利用小角XRD、TEM、DLS、EDS、TGA、SEM、... 详细信息

采用端羟基聚丁二烯(HTPB)剥离层状有机蒙脱土(OMMT)为纳米片,并与异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、二羟甲基丙酸(DMPA)等单体通过原位聚合法制备了OMMT纳米片改性的水性聚氨酯(OMMT/WPU)纳米乳液。利用小角XRD、TEM、DLS、EDS、TGA、SEM、锥形量热及极限氧指数测定方法对样品的结构和性能进行了表征。结果表明,HTPB剥离的OMMT纳米片的衬度均匀,完整性较好;改性后OMMT/WPU乳液的粒径增大,胶膜的弹性模量、热稳定性、抗熔滴性和阻燃性能均得到明显改善,其中弹性模量可提高约59.4%,热释放速率峰值可降低约36.9%;燃烧炭渣表面形貌显示,瓦片状蒙脱土相互穿插形成了具有团簇结构的蒙脱土覆盖层。

关键词：水性聚氨酯蒙脱土纳米片阻燃性功能材料

Fe_3O_4气凝胶/超支化环氧化合物/环氧树脂复合材料的固化行为及性能表征

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高分子材料科学与工程 2015年第3期31卷 88-93,99页

作者：张雅柴春鹏罗运军王鲁李国平北京理工大学材料学院北京100081

采用非等温差示扫描量热法(DSC)对Fe3O4气凝胶/超支化环氧化合物(EHBP)/环氧树脂(EP)固化体系的固化反应热行为及固化动力学进行了研究。分别利用Kissinger和Ozawa动力学模型计算得到各体系固化反应的表观活化能,并利用Crane模型计算出... 详细信息

采用非等温差示扫描量热法(DSC)对Fe3O4气凝胶/超支化环氧化合物(EHBP)/环氧树脂(EP)固化体系的固化反应热行为及固化动力学进行了研究。分别利用Kissinger和Ozawa动力学模型计算得到各体系固化反应的表观活化能,并利用Crane模型计算出固化反应级数为一级反应;通过固化体系的DSC数据确定了体系的固化工艺为100℃2h→120℃2h→140℃1.5h;通过确定的工艺参数制备了Fe3O4气凝胶/EHBP/EP复合材料并进行了力学及吸波性能测试。结果表明,添加较低含量的Fe3O4气凝胶填料可保持纯环氧树脂基体的力学性能及低密度,同时在此基础上材料具有吸波性能,当Fe3O4气凝胶质量分数为1%时,Fe3O4气凝胶/EHBP/EP复合材料的拉伸强度为61.67MPa,冲击强度为16.36kJ/m2,密度为1.204g/cm3,8~18GHz的范围内的反射率均小于-10dB。

关键词： Fe3O4气凝胶环氧树脂固化动力学力学性能反射率

IPDI基和HMDI基热塑性聚氨酯弹性体的合成与性能

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高分子材料科学与工程 2011年第3期27卷 19-22页

作者：酒永斌罗运军葛震王晓青肖娟北京理工大学材料科学与工程学院北京100081

采用熔融二步法合成了以环氧乙烷-四氢呋喃无规共聚醚(PET)和聚己二酸乙二醇丙二酯(PEPA)的混合多元醇为软段,1,4-丁二醇(BDO)为扩链剂,不同硬段含量的异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)基和二环已基甲烷二异氰酸酯(HM-DI)基热塑性聚氨酯弹性体(... 详细信息

采用熔融二步法合成了以环氧乙烷-四氢呋喃无规共聚醚(PET)和聚己二酸乙二醇丙二酯(PEPA)的混合多元醇为软段,1,4-丁二醇(BDO)为扩链剂,不同硬段含量的异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)基和二环已基甲烷二异氰酸酯(HM-DI)基热塑性聚氨酯弹性体(TPU)。通过红外光谱(FT-IR)对TPU的结构进行了表征,利用差示扫描量热(DSC)研究了TPU的热行为,同时测试了两种TPU力学性能。结果表明,与IPDI基TPU相比,相同硬段含量的HMDI基TPU具有更高的力学强度和模量,以及更高的微相分离,同时还具有结晶的特性;IPDI基TPU中硬段与聚酯软段相互作用强于HMDI基TPU,IPDI基TPU不具备结晶特性。

关键词：热塑性聚氨酯性能异佛尔酮二异氰酸酯二环己基甲烷二异氰酸酯

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一种含磷自修复水性聚氨酯的合成及性能

精细化工 2022年第2期39卷 276-281页

作者：翟文芮丁善军赵本波罗运军北京理工大学材料学院北京100081 中北大学化工学院山西太原030051

采用异佛尔酮二异氰酸酯、聚丙二醇和2,2-二羟甲基丙酸为主要原料,以无卤含磷阻燃剂ExolitOP550(记为OP550,下同)为软段扩链剂,通过前扩链方式将二羟乙基二硫化物引入到水性聚氨酯(WPU)分子链中,成功制备了兼具阻燃和自修复两种特殊功... 详细信息

采用异佛尔酮二异氰酸酯、聚丙二醇和2,2-二羟甲基丙酸为主要原料,以无卤含磷阻燃剂ExolitOP550(记为OP550,下同)为软段扩链剂,通过前扩链方式将二羟乙基二硫化物引入到水性聚氨酯(WPU)分子链中,成功制备了兼具阻燃和自修复两种特殊功能的水性聚氨酯(记为OHWPU)乳液。采用FTIR和激光粒度仪对OHWPU结构及乳液性能进行了表征,通过热重分析仪、万能试验机、极限氧指数仪及锥形量热仪考察了OP550对OHWPU胶膜热性能及自修复性能的影响。结果表明,OP550含量为反应物总质量的20%时,制备的OHWPU-20%胶膜的极限氧指数达到29.0%,比对应的无OP550水性聚氨酯胶膜提高了7.4%;在80℃,修复时间为3.0 h条件下,OHWPU-20%胶膜损伤修复后的拉伸强度为4.64 MPa,自修复效率达到107.9%。

关键词：水性聚氨酯阻燃剂力学性能自修复功能材料

GAP/PET双软段含能聚氨酯弹性体的性能

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化工学报 2010年第3期61卷 784-788页

作者：王旭朋罗运军王晓青葛震北京理工大学材料学院北京100081

为改善聚叠氮缩水甘油醚(GAP)的性能,选用环氧乙烷/四氢呋喃共聚醚(PET),以三羟甲基丙烷(TMP)为交联剂、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)为固化剂,制备了GAP/PET/TMP/IPDI双软段含能聚氨酯弹性体,采用FTIR、DSC、XRD等手段对弹性体进行了表征... 详细信息

为改善聚叠氮缩水甘油醚(GAP)的性能,选用环氧乙烷/四氢呋喃共聚醚(PET),以三羟甲基丙烷(TMP)为交联剂、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)为固化剂,制备了GAP/PET/TMP/IPDI双软段含能聚氨酯弹性体,采用FTIR、DSC、XRD等手段对弹性体进行了表征。实验结果表明:在催化剂含量为0.1%时,两种软段与IPDI的反应速率变化有一定差异,但能够共同形成交联网络结构;PET软段的引入使得弹性体拉伸强度提高0.9MPa,延伸率提高156%;弹性体显示出两个软段的Tg,并随两类软段含量的不同而变化。所制弹性体为非晶聚合物,183℃开始分解。

关键词：聚叠氮缩水甘油醚聚氨酯共聚改性