遥爪丁腈共聚物的增韧环氧－聚氨酯IPN及PVC共混物的合成与表征

Ⅰ. 增韧环氧／聚氨酯互穿网络聚合物的合成与表征 用部分环氧树脂与丁腈羧反应，进行端基转化，制得端环氧基丁腈－环氧共聚物与环氧树脂的混合物，经叔胺固化后，得到增韧环氧（TEpx）。制备了两种IPN体系，体系1为增韧环氧／蓖麻油聚氨酯IPN，体系2为增韧环氧／聚醚聚氨酯IPN。用红外光谱研究了动力学，研究结果是，对于体系1，－OH基与－NCO基的反应速度大于环氧基的聚合速度，因此，IPN体系中，PU网络的形成比环氧网络快。环氧上的－OH基与蓖麻油上的羟基相似。同属伸羟基，它也会与－NCO基反应，因此，所形成的IPN的两网络间，存在着一定程度的化学交联。在增韧环氧的分子结构中，含有丁腈羧低聚物链段，使得增韧环氧与蓖麻油聚氨酯的相容性较好，该因素对这种IPN形态结构的形成，是很重要的，从动态力学性能的测试结果，能说明这个问题，即玻璃化转变峰很宽，在一定组成时，半峰宽几乎达100 ℃。对于体系2，聚氨酯相起反应的羟基是伯羟基，它与－NCO基的反应速度比环氧中的羟基与－NCO基的反应速度大得多。此外，体系中的两组分，即增韧环氧与聚醚聚氨酯的相容性不好，反应速度的差别与相容性的差别，均将导致反应体系中相分离程度的增大。这在tanZ-T曲线上表现得很明显，出现了两个相距甚远的玻璃化转变峰。利用透射电子显微镜对两个IPN体系进行了形态观察，这些IPN具有特殊的结构，既有增韧环氧所存在的两相结构，又有IPN的两相结构。Ⅱ. 聚氯乙烯－丁腈羟低聚物共混物的合成与表征 制备了高聚物（PVC）－低聚物（HTBN）共混物，研究了该共混物的力学性能，阻尼性能及形态结构。研究结果表明，在HTBN中，丙烯腈含量较高时，随着HTBN加入量的增加，PVC的阻尼峰均有不同程度的加宽加高。在力学性能方面，共混物的抗张强度、伸长率也随低聚物中丙烯腈含量的高低而变化，丙烯腈含量较高时（25％，36％），随HTBN加入量的增加，性能变化不大，而丙烯腈含量较低时（15％，5％），当HTBN的加入达一定量时，性能发生突降。这些现象的出现，主要与相容性有关，HTBN中丙烯腈含量高，极性大，与PVC混溶性好，因而阻尼性能、力学性能均好。而HTBN中丙烯腈含量低，与PVC之间的粘合力不好，即混溶性不好，因而共混物性能不好。由TEM照片看，该共混体系的形态结构为细胞状结构，细胞内存在着界面模糊的两相结构，在低丙烯腈含量（15％）时，存在着部分界面清晰的两相结构，形态观察的结果与性能测定的结果一致。