论文部分内容阅读
木糖醇是由可再生的半纤维素水解、木糖加氢得到的产物,其来源丰富。木糖醇目前主要作为添加剂应用在食品、轻工业、医药等领域。如何进一步开发木糖醇衍生产品,开拓新的应用领域,受到人们的关注。本论文对木糖醇芳香型聚氨酯的制备及性能的研究、最佳合成工艺条件的确定、聚氨酯材料的水解及光老化降解和环氧树脂对木糖醇芳香型聚氨酯的改性进行了实验研究,主要研究内容包含：采用溶液聚合方法,以木糖醇和甲苯-2,4-二异氰酸酯(TDI)为原料,乙二醇作为扩链剂,制备出了木糖醇芳香型聚氨酯。通过红外光谱(FTIR)、X射线衍射仪(XRD)、热重分析仪(TGA)和示差扫描量热仪(DSC)、电子万能试验机等手段对产物的结构和性能进行了表征及分析。结果表明：FT-IR分析表明木糖醇和甲苯-2,4-二异氰酸酯发生了共聚反应,制备的木糖醇芳香型聚氨酯为非晶态聚合物,并且具有较好的热稳定性,其玻璃化温度为171.6℃,这比一般的聚氨酯树脂的使用温度(80～100℃以下)高出许多,在力学性能上,木糖醇芳香型聚氨酯薄膜(0.5mm)具有高的拉伸强度(44.7MPa)及低的断裂伸长率(2.8%),另外木糖醇芳香型聚氨酯薄膜具有较好的透光性,透光率为88%。本论文考查了物料比、反应溶剂、反应温度、扩链剂用量等因素对木糖醇芳香型聚氨酯合成的影响。结果表明：以丙酮作为反应溶剂,较佳的合成工艺条件为物料比NCO/OH为2.0,聚合温度为70℃,扩链剂用量为7%,固化温度为35℃,固化时间为4d。最佳工艺条件下制备的木糖醇芳香型聚氨酯的玻璃化温度为161℃,吸水率为4.37%,具有较好的耐水性能,并且木糖醇芳香型聚氨酯薄膜(0.5mm)的拉伸强度为46.1MPa,断裂伸长率为1.9%。本论文研究了木糖醇芳香型聚氨酯的水解及光老化降解,通过UV-7500型紫外-可见分光光度计研究了样品的透光性能。结果表明：木糖醇芳香型聚氨酯具有良好的耐水解及耐酸碱性能,但是,在紫外光持续照射15d时,样品的透光率由原来的89%下降为36%,样品表面出现气泡并泛黄,也就是说,木糖醇芳香型聚氨酯的光稳定性差,易光老化降解。本论文研究了环氧树脂/木糖醇芳香型聚氨酯复合材料的性能,通过TGA、电子万能试验机研究了复合材料的热学性能和力学性性能。结果表明：当木糖醇／环氧树脂=5：3时,复合材料的拉伸强度由46.1MPa上升至48.4MPa,断裂伸长率下降了0.6%,玻璃化温度也相应地从161℃升高到169℃,Te由原来的424℃升高为452℃,材料仍保持良好的透光性能。