含硅聚氨酯的制备与改性

1.1 聚氨酯材料概述 1.1.1 聚氨酯材料的介绍 聚氨酯全称为聚氨基甲酸酯 ,是主链上含有重复氨基甲酸酯基团的大分子化合物的统称。它是由有机二异氰酸酯或多异氰酸酯与二羟基或多羟基化合物加聚而成。聚氨酯是主链上含有重复氨基甲酸酯基团 (NHCOO )的大分子化合物的统称。它是由有机二异氰酸酯或多异氰酸酯与二羟基或多羟基化合物加聚而成。聚氨酯大分子中除了氨基甲酸酯外 ,还可含有醚、酯、脲、缩二脲 ,脲基甲酸酯等基团。 聚氨酯材料主要包括聚氨酯弹性体、聚氨酯涂料、聚氨酯胶粘剂、聚氨酯纤维、聚氨酯树脂，具有发泡性、弹性、耐磨性、粘接性、耐溶剂性以及耐生物老化性等优点。但它的缺点也十分明显：内生热大，耐高温性能一般，不耐强极性溶剂及强酸碱性介质。 本文主要研究聚氨酯弹性体。 实验室及工业生产中，常通过改性来提高聚氨酯弹性体的性能，在通过改性后，使聚氨酯成为一种得到较快发展的高分子合成材料。常见的改性方法有：丙烯酸酯改性、环氧树脂改性、硅改性、纳米材料改性、有机氟改性、有机无机杂化改性、有机硅改性、其他方面改性（结构改性、交联改性等）。用有机硅改性聚氨酯在保持有机硅树脂许多优良性质基本不变的情况下，可提高有机硅的附着力、耐磨性、耐候性及耐化学药品性并能再常温下固化，改善聚氨酯热老化性能欠佳、及不耐高温的缺点。 本文主要探讨硅改性聚氨酯的优缺点。 1.1.2 含聚氨酯材料的介绍 聚氨酯是由硬段和软段交替组成,具有良好的物理和机械性能,但热稳定性较差。有机硅由于其独特的结构而具有一系列优异性能,如具有较低的玻璃化转变温度,极好的耐高低温和耐氧化性能,优良的电绝缘性和热稳定性,优异的透气性及生物相容性等。然而有机硅材料也存在力学强度低、附着力差等缺点,大大限制了它的应用。通过共聚将有机硅与聚氨酯两者的优异性能结合起来,是改善有机硅材料和聚氨酯材料性能的一条重要途径。 含硅聚氨酯从分子结构看,它既含有优异的介电性、柔韧性、耐水性、透气性及生物相容性的有机硅链段,同时又有良好的热稳定性、耐候性及耐腐蚀性的聚氨酯链段,因此这类材料既克服了含硅聚氨酯机械性能差的缺点,也弥补了聚氨酯耐侯性差的不足,在涂料、织物整理剂及血液相容材料等方面有着潜在的应用,吸引了很多学者的关注。 1.2 含硅聚氨酯材料的特点及制备 由于含硅聚氨酯本身具有特殊结构，其主链-Si-O-Si-属“无机结构”，Si-O键的键能为 462.0kJ/mol，远高于C-C 键的键能 346....