检索结果-南通市图书馆

在线全文

同方期刊数据库

学校读者我要写书评

暂无评论

二烯烃基聚脲弹性体的制备及性能研究

二烯烃基聚脲弹性体的制备及性能研究

作者：朱亮浙江大学

学位级别：硕士

聚脲弹性体(PUA)由于其优异的综合性能被广泛应用于国防军工、电子器械以及建筑等领域,但近年来随着应用领域的不断拓宽,对于PUA性能的要求也越来越严苛。聚脲弹性体的性能主要取决于体系的微相分离程度和氢键化程度,因此掌握其结构与... 详细信息

聚脲弹性体(PUA)由于其优异的综合性能被广泛应用于国防军工、电子器械以及建筑等领域,但近年来随着应用领域的不断拓宽,对于PUA性能的要求也越来越严苛。聚脲弹性体的性能主要取决于体系的微相分离程度和氢键化程度,因此掌握其结构与性能之间的关系至关重要。本文成功制备了二烯烃基聚脲弹性体,并以此为基础考察了原料配比、硬段含量和硬段结构等对PUA性能的影响,进一步拓展了对于PUA结构与性能间构效关系的研究。首先,以顺丁橡胶为原料,采用降解法制备了一系列不同分子量的高顺式端氨基聚丁二烯(AmTPB),并以AmTPB为软段、二乙基甲苯二胺(DETDA)为扩链剂,与4,4’-二苯甲基甲烷二异氰酸酯(MDI)反应,合成了一种新型高顺式聚丁二烯基聚脲弹性体。研究不同原料配比对PUA性能的影响,发现二异氰酸酯和扩链剂的加入量能够有效地改变硬段比例和链段长度,进而改变材料的综合性能。研究结果表明,当nMDI/nAmTPB为1.5、扩链系数为0.6时,PUA具有最优异的力学性能。另外,循环拉伸测试证明了聚脲材料具有良好的力学恢复性能。同时,高顺式聚丁二烯基聚脲弹性体的玻璃化转变温度低至-104℃(DSC),具有良好的耐低温性能。研究中还发现,上述PUA在一众极性和非极性溶剂中均表现出了良好的耐腐蚀性能,也进一步拓宽了该材料的应用领域。接着,为了继续研究链段结构对聚脲弹性体性能的影响,仍以AmTPB为软段、DETDA为扩链剂,分别使用MDI、甲苯二异氰酸酯(TDI)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、环己烷-1,4-二异氰酸酯(CHDI)和对苯二异氰酸酯(p-PDI)几种二异氰酸酯,以考察不同二异氰酸酯结构对PUA性能的影响。研究发现,以MDI、p-PDI和CHDI为硬段的聚脲弹性体具有较高的杨氏模量和拉伸强度;而以IPDI为原料合成的聚脲弹性体则最为柔软,且拥有最高的拉伸变形能力,其断裂伸长率能够达到800%左右;同时,具有更高刚性和强度的PUA仍拥有较低的玻璃化转变温度,但总体来看,硬段结构对Tg的影响并不显著。研究结果表明当二异氰酸酯硬段具有对称结构时,聚脲材料往往拥有更优异的力学性能。最后,为了进一步考察软段结构对聚脲弹性体性能的影响,以溶聚丁苯橡胶为原料,同样采用降解法制备了一系列不同分子量的端氨基丁苯液体橡胶(AmTBS),并以AmTBS为软段、MDI和DETDA为硬段制备了新型丁苯基聚脲弹性体。研究发现,AmTBS的活性端基官能度为2.0,分子量分布在2.3左右,且Tg略高于AmTPB,在-85℃左右。在相同的软段链长、硬段比例条件下,丁苯基聚脲弹性体的刚性与强度都要明显优于聚丁二烯基聚脲弹性体。在硬段含量为20 wt.%时,丁苯基聚脲弹性体的杨氏模量与拉伸强度能够达到相同条件下聚丁二烯基聚脲弹性体的约两倍。但丁苯基聚脲弹性体的伸长变形能力相较于前者略有降低,且其Tg比聚丁二烯基聚脲高约20℃。

关键词：聚脲弹性体液体橡胶端氨基聚丁二烯端氨基丁苯橡胶力学性能

同方学位论文库评论

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

聚脲弹性体在高端领域的研究进展

弹性体 2024年第1期34卷 86-92页

作者：金书含高晓宇梁薇孙凤一任鹤大庆化工研究中心黑龙江大庆163000 大庆石化公司化工运行二部黑龙江大庆163000 中国石油大庆炼化公司研究院黑龙江大庆163411 京都大学日本京都606850

总结了聚脲弹性体的发展,详细介绍了聚脲弹性体在航空航天、军事、可穿戴设备及医疗等高端领域的国内外研究情况,指出了目前研究中的一些不足之处和未来的发展方向,旨在为聚脲弹性体后续的研究提供一定的帮助。

关键词：聚脲弹性体发展微相分离结构高端领域

聚脲弹性体涂覆结构抗侵性能与层间作用机制研究

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

北京理工大学学报 2019年第4期39卷 337-342,358页

作者：张鹏王志军赵鹏铎张磊刘瀚徐豫新中北大学机电工程学院山西太原030051 海军研究院北京100161 北京理工大学爆炸科学与技术国家重点实验室北京100081

研究了聚脲弹性体涂覆钢板、涂覆纤维复合材料板抗破片侵彻性能以及涂层与底材层间作用机制.通过弹道试验加载3.3 g立方体破片撞击聚脲涂覆钢板、FRC板结构,获得无涂覆、迎弹面涂覆和背弹面涂覆3种涂覆类型结构的弹道极限,得到了不同涂... 详细信息

研究了聚脲弹性体涂覆钢板、涂覆纤维复合材料板抗破片侵彻性能以及涂层与底材层间作用机制.通过弹道试验加载3.3 g立方体破片撞击聚脲涂覆钢板、FRC板结构,获得无涂覆、迎弹面涂覆和背弹面涂覆3种涂覆类型结构的弹道极限,得到了不同涂覆方式下结构抗侵彻性能差异以及变形与失效特征.结果表明,聚脲弹性体涂层对涂覆结构抗破片侵彻性能的影响作用与涂覆底材自身的吸能机制相关;钢板吸能形式为局部变形与剪切冲塞,涂层对钢板耗能作用影响小,且能够有效提高结构抗侵性能,迎弹面涂覆效果优于背弹面;FRC板吸能形式主要为背部纤维的拉伸断裂与层间分离,背弹面涂层抑制纤维板吸能作用,大幅降低涂覆结构抗侵效率.

关键词：聚脲弹性体涂覆结构 FRC板抗侵性能层间作用

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

聚脲弹性体夹芯防爆罐抗爆性能研究

振动与冲击 2016年第7期35卷 138-144页

作者：宋彬黄正祥翟文祖旭东肖强强贾鑫南京理工大学机械工程学院南京210094 中国兵器工业集团第五三研究所济南250031

应用ANSYS/LS-DYNA有限元软件对三种防爆罐在1.2 kg TNT爆炸载荷作用下的动态响应过程进行数值模拟。研究了无夹层、聚脲弹性体夹层和橡胶夹层防爆罐的抗爆性能。分析了不同夹层对防爆罐整体变形的影响及聚脲弹性体和橡胶夹层的吸能特... 详细信息

应用ANSYS/LS-DYNA有限元软件对三种防爆罐在1.2 kg TNT爆炸载荷作用下的动态响应过程进行数值模拟。研究了无夹层、聚脲弹性体夹层和橡胶夹层防爆罐的抗爆性能。分析了不同夹层对防爆罐整体变形的影响及聚脲弹性体和橡胶夹层的吸能特性。通过聚脲弹性体夹层防爆罐在爆炸载荷作用下的变形试验研究,验证了数值计算结论的可靠性;结果表明,在相同爆炸载荷作用下,无论变形或能量吸收方面,聚脲弹性体夹层防爆罐都优于无夹层防爆罐和橡胶夹层防爆罐;冲击波在聚脲弹性体传播过程中衰减幅度最大。

关键词：聚脲弹性体防爆罐径向变形数值模拟能量吸收抗爆性能

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

聚脲弹性体在爆炸防护中的研究进展

含能材料 2020年第4期28卷 277-290页

作者：冯加和董奇张刘成杨沙胡榕希中国工程物理研究院化工材料研究所四川绵阳621999

从力学性能、防护结构应用研究、吸能机理三个方面综述了聚脲弹性体在爆炸防护中的研究进展。聚脲弹性体的静/动态力学性能优异,断裂伸长率高、应变率效应强,在增强墙体、金属及复合材料等多种防护结构抗冲击性能方面的研究取得了重要进... 详细信息

从力学性能、防护结构应用研究、吸能机理三个方面综述了聚脲弹性体在爆炸防护中的研究进展。聚脲弹性体的静/动态力学性能优异,断裂伸长率高、应变率效应强,在增强墙体、金属及复合材料等多种防护结构抗冲击性能方面的研究取得了重要进展,获得了一些规律性认识,包括聚脲弹性体在防护结构中的位置、质量比重等因素对抗爆性能的影响以及聚脲弹性体在墙体、金属、复合材料等不同结构中增强抗爆性能的机理。分析认为聚脲弹性体在爆炸防护中具有很大的应用潜力,指出未来需进一步研究聚脲弹性体的本构关系、影响聚脲弹性体抗爆性能的因素、防护结构尺寸效应与聚脲弹性体的微观吸能机理。

关键词：聚脲弹性体爆炸防护冲击力学性能吸能机理

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

聚脲弹性体微相分离研究及主要进展

材料导报 2020年第21期34卷 21205-21210页

作者：李少杰闫军杜仕国鲁彦玲蔡军锋陆军工程大学石家庄校区弹药工程系石家庄050003 河北交通职业技术学院土木工程系石家庄050003 陆军工程大学石家庄校区石家庄050003

聚脲作为新型的弹性体材料,因其优异的综合性能受到了研究者的广泛关注,近年来在防水、防腐、耐磨、抗爆等领域得到了广泛的应用。随着喷涂施工技术的发展,聚脲也被越来越多地运用到国内大型基础设施建设当中。早期研究多注重于聚脲的... 详细信息

聚脲作为新型的弹性体材料,因其优异的综合性能受到了研究者的广泛关注,近年来在防水、防腐、耐磨、抗爆等领域得到了广泛的应用。随着喷涂施工技术的发展,聚脲也被越来越多地运用到国内大型基础设施建设当中。早期研究多注重于聚脲的使用工艺,而现阶段的研究重点是加强对材料本身微观结构形态的研究,理清结构与相关性能的关系,从而获得性能更优的产品以及开发新型功能化材料。聚脲由异氰酸酯组分和氨基组分聚合生成,分子链由硬段和软段交替连接。玻璃化转变温度(T g)较低的软段柔顺性好,形成基体相;具有高T g、刚性大的硬段在强氢键作用下形成硬相,起到物理交联和作为增强填料的作用,可显著提高材料的理化性能,如热性能、力学性能等。相分离是聚脲典型的微观形态特征,也是其具有优异性能的重要原因。尽管聚脲的微相分离早已研究确认,但其微观组成、形态与相关性能之间的关系尚不明确。聚脲微相形态的影响因素众多,目前的研究主要集中于:(1)软硬段组成,包括原料结构种类、化学配比、链段长度等;(2)氢键作用,即氢键对形态和性能的影响;(3)制备方法以及加工处理工艺。其中,软硬段组成和氢键作用对聚脲的微观形态和性能有决定性影响。随着科技的进步,各种先进的表征与分析技术逐渐被应用到聚脲的研究当中,尤其是分子动力学模拟技术的发展应用,正成为研究聚脲结构与性能关系的有力工具。本文主要综述了聚脲微相分离形态方面的研究现状,重点从软硬段组成、氢键作用等微观角度阐述典型结构因素对形态和相关性能的影响,介绍了分子动力学模拟技术在聚脲研究中的应用现状,并指出了现阶段研究的不足和未来的研究方向。

关键词：聚脲弹性体微相分离氢键化程度分子动力学模拟

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

聚脲弹性体防护材料的研究进展

中国表面工程 2021年第6期34卷 1-20页

作者：郭国吉陈彩英王向明王维孟庆实沈阳航空航天大学民用航空学院沈阳110136 沈阳航空航天大学航空宇航学院沈阳110136 中国航空工业集团公司沈阳飞机设计研究所沈阳110035 沈阳航空航天大学航空制造工艺数字化国防重点学科实验室沈阳110136

防护材料对提升装备的可靠性与耐久性有着重要的意义,聚脲弹性体是近年来快速发展的一种新型多功能防护材料,在防爆抗冲击、防腐防水、汽车涂料等多个领域表现出了优异的防护效果,因其独特的吸能机理,成为实现高效轻质化防护的重要材料... 详细信息

防护材料对提升装备的可靠性与耐久性有着重要的意义,聚脲弹性体是近年来快速发展的一种新型多功能防护材料,在防爆抗冲击、防腐防水、汽车涂料等多个领域表现出了优异的防护效果,因其独特的吸能机理,成为实现高效轻质化防护的重要材料之一。首次系统地对聚脲弹性体的合成及结构、发展历程、防护应用等方面进行综述,对其微相分离结构、力学特性、抗冲击防爆机理与效果进行重点讨论。研究表明:聚脲弹性体对减弱爆炸冲击波及弹体侵彻载荷有着积极的作用;聚脲弹性体各项优异的理化性能源于其复杂的内部结构,微相分离和氢键化是其重要的内部结构特征。总结了聚脲弹性体研究存在的问题,并对其发展前景进行展望,可为聚脲弹性体的研究和新型防护结构的设计提供参考。

关键词：聚脲弹性体微相分离力学性能防护涂层防爆抗冲击

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

木质素增强可自修复聚脲弹性体的制备与性能

复合材料学报 2023年第10期40卷 5666-5677页

作者：邹佳利于云鹏闫雨晴宋永明房轶群王清文东北林业大学生物质材料科学与技术教育部重点实验室哈尔滨150040 华南农业大学材料与能源学院广州510642

制备具有良好力学性能和室温下高效自修复性的高分子材料一直是一项艰难挑战。本文采用天然芳香基木质素作为增强相,通过两步法(聚脲反应及席夫碱反应)制备了一种木质素增强的自修复聚脲弹性体(T-L-PUA)。探讨了木质素添加量对T-L-PUA... 详细信息

制备具有良好力学性能和室温下高效自修复性的高分子材料一直是一项艰难挑战。本文采用天然芳香基木质素作为增强相,通过两步法(聚脲反应及席夫碱反应)制备了一种木质素增强的自修复聚脲弹性体(T-L-PUA)。探讨了木质素添加量对T-L-PUA的热性能、紫外线(UV)阻隔性能及力学性能的影响并分析了其基于动态可逆亚胺键(C=N)的自修复特性及可回收性。结果表明:T-L-PUA的热稳定性随木质素比例增加有明显提升,其中残碳量较未加木质素样品(T-PUA)最多提升了16.6%。T-L-PUA在UV区(280~400 nm)的低透过率有助其实现UV阻隔功能。与T-PUA的平均透过率(41.6%)相比,所有T-L-PUA的平均透过率均在0.2%左右。木质素添加量为20%时力学性能最佳,相应T-L-PUA拉伸强度为12.44 MPa,较纯自修复聚脲弹性体提升了937%。T-L-PUA具有良好的自修复性,室温下修复48 h,T-L-PUA的拉伸强度及断裂伸长率的恢复效率分别在91%和92%以上。此外,T-L-PUA还可以通过热压回收和溶剂回收,重塑后力学性能基本保持不变。

关键词：木质素聚脲弹性体自修复性亚胺键复合材料

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

聚脲弹性体与不同底材的粘接性能

工程塑料应用 2023年第2期51卷 133-138页

作者：冯永强陈强李海柱张君孙有利仪海霞孙佳春济南北方泰和新材料有限公司济南250033 济南市胶粘剂工程技术研究中心济南250033 山东非金属材料研究所济南250031

从聚脲弹性体粘接机理出发,探讨了采用不同种类的底漆和不同的底材处理方式对聚脲弹性体与不同底材粘接性能的影响。结果表明,对钢、铝底材经过喷砂、涂底漆工艺处理后,与未涂底漆时对比,聚脲弹性体对金属底材的附着力显著提升,采用单... 详细信息

从聚脲弹性体粘接机理出发,探讨了采用不同种类的底漆和不同的底材处理方式对聚脲弹性体与不同底材粘接性能的影响。结果表明,对钢、铝底材经过喷砂、涂底漆工艺处理后,与未涂底漆时对比,聚脲弹性体对金属底材的附着力显著提升,采用单组分聚氨酯底漆时,聚脲弹性体对钢的附着力最好,可达到15.2 MPa。在混凝土底材表面干燥的条件下涂底漆,聚脲弹性体与混凝土之间具有较高的粘结强度。橡胶经过表面氯化和底漆处理后,聚脲弹性体对它的剥离强度显著提高。环氧树脂玻璃钢、乙烯基树脂玻璃钢无底漆处理时,表层容易被聚脲弹性体剥落,涂底漆后,表层不会被剥落,聚脲弹性体与玻璃钢的剥离强度得到明显提升。

关键词：聚脲弹性体粘接机理涂层附着力底漆底材