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聚氨酯（PUs）是目前生活和工业中最常用的聚合物材料之一,由于其优良的耐气候、耐化学性、表面保护性、耐磨性,使其广泛用于保温材料、涂料、弹性体、粘合剂、密封剂及生物医学材料等领域。传统聚氨酯的制备必须使用毒性较大的异氰酸酯,而异氰酸酯主要由剧毒的光气来制造,对人和环境造成很大危害,还有制备异氰酸酯基聚氨酯的其他原料均来石油基,非可再生。因此环保聚氨酯材料将成为未来各领域发展的核心。采用非异氰酸酯原料制备环保聚氨酯是目前最有前途的技术。目前制备非异氰酸酯聚氨酯的原料主要使用不可再生原料,产品种类及应用性能与目前通用的聚氨酯相比,还有很大的改进提升空间。针对领域的上述关键问题,本文以来源于生物基的物质为原料,制备新型非异氰酸酯聚氨酯（NIPU）,成功地合成出4种新型生物基非异氰酸酯树脂:NIPU（Ⅰ）树脂、NIPU（Ⅱ）树脂、NIPU（Ⅲ）树脂、NIPU（Ⅳ）树脂,并进行了综合性能评价。主要内容及研究结果如下:（1）非异氰酸酯聚氨酯树脂前驱体原料氨酯二醇的制备及工艺优化。以生物基来源的癸二胺和碳酸丙烯酯为原料合成氨酯二醇,并探究其工艺过程及反应动力学规律。得到合成氨酯二醇的最佳工艺参数为:物质的量比为1/2,反应温度100℃,反应时间210 min,氨酯二醇的产率达到99.1%。利用FT-IR、核磁对产物的结构进行表征。此外,用胺值测定法对反应过程的动力学规律进行了研究,获得反应的动力学方程为:（?）其反应级数为2.2,表观活化能为28.03 k J/mol,指前因子5.793 min-1。研究结果为氨酯二醇的放大制备提供了理论依据。（2）NIPU（Ⅰ）树脂的制备及性能。以自制的淀粉液化多元醇与氨酯二醇通过氨酯交换熔融缩聚,制备了一种具有优异综合性能的生物基NIPU（Ⅰ）树脂。对其合成工艺参数进行优化,得到最佳工艺参数为:反应温度为190℃,氨酯二醇与淀粉液化多元醇质量比10/4,催化剂辛酸亚锡用量3.0 wt%,反应时间20 h,真空压力-0.06MPa,所得产物的数均分子量达26000。利用FT-IR、核磁对产物的结构进行表征,对产物的热稳定性、拉伸强度、生物降解性等性能进行了测试,产物的初始分解温度260℃,拉伸强度15.2 MPa,吸水率4.2%,在甲苯中溶解度8.0%,溶胀指数46.3%,凝胶含量88.2%,生物降解率达49.2%,碱溶液中降解率达34.2%。（3）为了提高NIPU（Ⅰ）树脂的各项性能,制备了另一种生物基NIPU（Ⅱ）树脂。首先,以生物基来源的L-谷氨酸和癸二胺为原料,制备出生物基多元胺;多元胺与碳酸丙烯酯反应制备前驱体原料氨酯多元醇,并对其最佳工艺条件进行了探究。再以自制的淀粉液化多元醇与前驱体氨酯多元醇为原料,通过氨酯交换缩聚反应制备出生物基NIPU（Ⅱ）树脂,对其合成工艺参数进行优化,得到最佳制备工艺参数为:反应温度200℃,氨酯多元醇与淀粉液化多元醇质量比5/4,催化剂辛酸亚锡用量4.0 wt%,反应时间20 h,真空压力-0.06 MPa,产物的数均分子量31800。利用FT-IR、核磁对产物的结构进行表征确证,对产物的热稳定性、拉伸强度、生物降解性等性能进行测试。产物的初始分解温度272℃,拉伸强度高达16.9 MPa,吸水率3.1%,在甲苯中溶解度3.0%,溶胀指数33.5%,凝胶含量95.4%,生物降解率61.1%,在碱溶液中降解率达45.2%。（4）NIPU（Ⅲ）树脂的制备及性能。以生物基来源的衣康酸和前驱体氨酯二醇为原料,通过醇酸逐步缩聚制备生物基NIPU（Ⅲ）树脂。对其合成工艺参数进行优化,得到最佳工艺参数为:反应温度210℃,氨酯二醇与衣康酸物质的量比1.2/1.0,催化剂对甲苯磺酸的用量为3.0 wt%,反应时间的24 h,真空压力-0.08 MPa,产物数均分子量38000。对其进行FT-IR、NMR、TG、XRD和拉伸强度的测试和表征。初始分解温度280℃,拉伸强度17.90 MPa,吸水率1.4%,在甲苯中溶解度2.1%,生物降解率42.3%,在碱溶液中降解率45.2%,溶胀指数102%,凝胶含量90.1%。（5）NIPU（Ⅳ）树脂的制备及性能。以生物基来源的衣康酸和前驱体氨酯多元醇为原料,通过醇酸逐步缩聚制备生物基NIPU（Ⅳ）树脂。对其制备工艺参数进行优化,得到最佳工艺参数为:反应温度210℃,氨酯多元醇与衣康酸物质的量比4/3,催化剂对甲苯磺酸用量为4.0 wt%,反应时间的24 h,真空压力-0.08 MPa。产物的数均分子量41000。对其进行FT-IR、NMR、TG、XRD和拉伸强度测试和表征。产物初始分解温度300℃和拉伸强度18.5 MPa,吸水率1.1%,溶胀指数31.5%,凝胶含量97.0%。在甲苯中溶解度1.1%,溶胀指数31.5%,凝胶含量96.0%,生物降解率52.3%,在碱溶液中降解率达65.2%。（6）NIPU在禾塑复合材料制备中的应用。以制备的生物基NIPU（Ⅲ）树脂为界面相容剂,农林废弃物松子壳粉与废PP为原料采用模压成型工艺制备禾塑复合材料。对其进行FT-IR、SEM、热稳定性、力学性能、吸水性进行测试和表征。结果表明,在界面相容剂添加量5.0 wt%情况下,复合材料的最高拉伸强度为23.6 MPa,弯曲强度为42.3 MPa,吸水率2.6%,通过与国标标准对比,其性能符合国标（GB/T24508-2009）的要求。