论文部分内容阅读
本论文以大豆油为起始原料,甲醇、乙二醇和1,2—丙二醇作为环氧大豆油中环氧基团的开环试剂,合成一系列豆油醇。通过红外光谱(FTIR)、核磁共振(NMR)、差示扫描量热仪(DSC)和热重分析仪(TG)对大豆油基多元醇进行了结构和性质表征。FT—IR和1H—NMR结果表明:在ESO结构上成功地引入了各种不同的开环试剂。DSC分析结果说明了随着豆油醇中羟基值的增大,样品的熔点整体向高温移动。TG分析结果说明了随着豆油醇的羟基值的增大,豆油醇的热氧化性质和稳定性下降。
不饱和甲醇开环多元醇与2,4—甲苯二异氰酸酯反应,合成了一系列浇铸聚氨酯树脂,研究了不饱和豆油醇的羟基值对聚氨酯的交联密度、热性能、力学性能的影响。结果显示:由于低羟基值的豆油醇形成聚氨酯网络结构交联密度较小,聚氨酯的拉伸强度随着豆油醇的羟基值的增大而增大,热稳定性随着豆油醇的羟基值的增加而减小。豆油醇和TDI合成的聚氨酯样品中,羟基值为174 mg of KOH/g的样品,玻璃化转变温度高于室温达到41℃,拉伸强度达到20MPa,可以作为硬塑料使用,应用于绝缘材料。
基于大豆油和环氧大豆油以不同开环试剂(甲醇、乙二醇和1,2—丙二醇)开环合成的多元醇(官能度2.6~4.9),再与TDI反应得到一系列浇铸聚氨酯树脂,我们对豆油醇和聚氨酯性质进行了表征。研究了豆油醇的官能度对聚氨酯的交联密度、热性能、力学性能的影响。聚氨酯的溶胶分数随着豆油醇的羟基值增大而减小,所有的样品都不是完全可溶的,聚氨酯树脂的交联密度与豆油醇的官能度直接相关。随着豆油醇的羟基值的增大,聚氨酯的玻璃化转变温度不断提高,热稳定性下降,而拉伸强度不断增大。当豆油醇羟基值高于170 mg KOH/g时,室温下聚氨酯呈玻璃态,低于170 mg KOH/g时呈橡胶态。玻璃态的聚氨酯样品具有相当好的机械性能,其中豆油醇ESO-Prop246合成的聚氨酯的Tg高达83.6℃,可以作为硬塑料使用,应用于绝缘材料。
由于低羟基值的豆油醇形成聚氨酯网络结构交联密度较小,聚氨酯的拉伸强度随着豆油醇的羟基值的增大而增大,然而聚氨酯的断裂伸长率和热稳定性随着豆油醇的羟基值的增加而减小。豆油醇SBO—Gly226、SBO-Prop220和ESO-Prop235合成的聚氨酯冲击强度达到40 kJ/㎡。该浇铸聚氨酯树脂的优势在于其低成本,来源于可再生资源以及其可生物降解性。
在催化剂的作用下,豆油醇和TDI反应制备一类新型大豆油基泡沫塑料。通过差示扫描量热仪(DSC)和热重分析仪(TG)对大豆油基泡沫塑料进行了性质表征。结果表明随着豆油醇的羟基值增大,泡沫体的交联密度不断增加,泡沫体的熔融温度增加。大豆油基聚氨酯泡沫塑料从280℃左右开始分解,存在5个分解阶段。