蓖麻油作交联剂的聚氨酯弹性体的合成及性能

刘 菁

(山西省化工研究院，山西 太原 030021)

引 言

聚氨酯(PU)弹性体是由羟基多元醇、异氰酸酯以及小分子醇或胺组成的扩链剂反应合成的一类多用途合成树脂，其原材料品种繁多，产品类型多样，应用范围涉及国民经济各领域，对经济的发展起到越来越重要的作用［1］。蓖麻油(CO)存在于蓖麻的种子里，是一种含多个羟基的天然农副产品，可作为羟基组分用于PU配方中。在石油资源日益紧缺且价格飞涨的今天，CO作为一种价格低廉、来源广泛、可再生的石油化学品替代原料，正日益受到人们的关注。

本实验以不同摩尔比的多元醇、异氰酸酯以及作为扩链剂的BD和CO制备了一系列PU，对其分子结构、表面形态、微相结构进行了分析，测试了其热性能和力学性能，对比研究了不同用量的CO作交联剂制备的PU的性能，以得到生物基原料取代石油化学品合成PU的可行性数据。

1 实验部分

1.1 原料

四氢呋喃均聚醚(PTMG)，平均相对分子质量1 400，羟值79(mgKOH)/g～81(mgKOH)/g，山西三维集团股份有限公司;1，6-亚己基二异氰酸酯(HDI)，纯度≥99.5%，德国巴斯夫公司;1，4-丁二醇(1，4-BD)，山西三维集团股份有限公司;蓖麻油(CO)，工业一级，榆次正太油脂厂。

1.2 聚氨酯的合成

第13页表1列出了本实验合成PU的配方组成。PU为嵌段共聚物，其链区结构可通过原料及组成比例的选择来进行调整。本实验以—OH多元醇/—NCO/—OH扩链剂摩尔比分别为 1∶2∶1、1∶3∶2 和1∶4∶3制备了不同的PU系列，所有混合扩链剂中—OHBD/—OHCO的摩尔比均为 1∶1。

采用两步法聚合工艺制备PU。第1步，预聚体的合成。将PTMG加入到三口烧瓶中，加热搅拌至(115±5)℃，真空脱水2 h，待水质量分数小于0.05%后降温至80℃。……