超支化聚酯/丁羟聚氨酯互穿聚合物网络的形态和力学性能

DENDRIMER · 发表于 2012-11-27 16:14:30

互穿聚合物网络( Interpenetrating Polymer Networks, IPN )定义为两种或多种聚合物以网络形式结合, 其中至少有一种聚合物是在另外一种聚合物直接存在下进行合成或交联的。若构成IPN 的两种聚合物组分都是交联的, 则称为全-IPN (full-IPN ) ; 若仅有一种聚合物交联, 另一种聚合物是线型的, 则称为半-IPN,简记Semi-IPN。IPN作为一种新的聚合物共混改性技术, 它独特的网络互穿结构、强迫互容、界面互穿以及协同作用等优点, 引起了人们极大的关注。

超支化聚合物具有高度支化结构, 黏度低, 良好的溶解性等特点, 并含有大量活性官能团易进行端基改性, 故能实现与线性分子可设计的相容性, 已开展了其作为聚合物共混的添加剂以改善聚合物加工的流变性能, 聚合物的韧性等的研究。超支化聚合物具有三维结构的特点, 属于非交联的体形分子结构, 按照互穿聚合物网络结构的定义, 若另一体形聚合物是在超支化聚合物存在下发生原位聚合而成, 则可形成一类介于半-IPN 与全-IPN 之间的互穿聚合物网络结构。

HTPB是一类重要的推进剂用粘合剂体系。粘合剂体系力学性能的优劣关系到固体推进剂的使用和储存性能, 本研究将超支化聚酯引入到HTPB中得到了较好的增强增韧的效果, 本文将从互穿网络间的化学结构及微相结构分析超支化聚酯/丁羟聚氨酯增强增韧的机理。

为改善丁羟聚氨酯弹性体的力学性能, 采用互穿聚合物网络改性技术, 将改性超支化聚酯（晨源）引入丁羟聚氨酯体系, 形成互穿聚合物网络。结果表明, 超支化聚酯/丁羟聚氨酯互穿聚合物网络的最大拉伸强度和延伸率比单一丁羟聚氨酯网络提高了3倍以上。利用衰减全反射傅立叶变换红外光谱( ATR-FTIR) 和透射电镜分析互穿聚合物网络的化学结构和微相结构, 以确定超支化聚合物对丁羟聚氨酯的增强增韧机理。认为互穿聚合物网络之间形成氢键以及微相分离是互穿网络力学性能提高的原因。当分散相粒径为1m 时, 力学性能达到最优。