德國巴斯夫Elastollan 1160A13P TPU交聯程度的影響
以TMP 為交聯劑:Fig.1是以TMP為交聯劑時化學交聯TPU的E 、E”隨溫度的變化曲線。在溫度低于 時,交聯程度越大的TPU,E 越小;而在溫度高于 時,交聯程度越大的TPU,E 越大。而且,交聯程度大的TPU具有寬且平的橡膠平臺區域。另外,隨著交聯程度的增加,E”的玻璃化轉變峰移向高溫,峰形變窄,峰高增加。這些動態力學性能的特征變化說明當以TMP為交聯劑時交聯程度的增加會使TPU 軟、硬相微區的相容性增加。產生這種影響的原因可能是由于硬段間無規的化學交聯會破壞硬段結構的規整性,使得硬段微區中硬段的排列松散,有更多的軟段可以穿過硬段微區,從而增加了TPU 軟、硬相微區的相容性。此外,由Fig.1還可以發現,交聯程度的增加會使E”在-80℃左右的一個轉變峰變得顯著。因為E ,在一8O℃左右的這個轉變是由TPU軟、硬相微區間聯系作用的破壞而引起的,所以這說明化學交聯增強了TPU軟、硬相微區間的聯系作用。
以TMP為交聯劑時交聯程度的增加可以使德國巴斯夫Elastollan 1160A13P TPU軟、硬相微區的相容性增加。這是因為軟、硬相微區的相容性增加會降低TPU 硬段微區排列的緊密程度,減弱硬段相對軟段相的束縛作用,增加軟段相的自由體積,從而其 升高;另外束縛作用的減弱還會增加TPU 軟段的流動性,使得更多的構象可以實現,這樣在受到外力作用時,會將更多的機械能轉化為熱能,因此有更高的動態力學損耗。
以TMP為交聯劑不僅增強德國巴斯夫Elastollan 1160A13P TPU 軟、硬相微區間的聯系作用而且還會增加TPU軟、硬相微區的相容性。筆者認為,這兩種交聯形式形成的化學交聯鏈長短比的不同可能是造成它們對TPU 的形態結構影響不同的原因。根據分子反應動力學,在用TMP一步合成局部化學交聯的TPU時,小分子的BDO、TMP與MDI發生碰撞的幾率較大,所以在合成反應的前期主要是它們之間的反應,后期才是與大分子二醇的反應,這樣所形成的化學交聯鏈多數是剛性的短鏈,也就是說這種交聯形式形成化學交聯鏈的長短比小。而以端異氰酸酯基預聚體為交聯劑的化學交聯鏈就是預聚體分子本身,因此這種交聯形式形成的交聯鏈以柔性的長鏈為主,即其形成化學交聯鏈的長短比大。
長化學交聯鏈和短化學交聯鏈對TPU 形態的影響尚無定論。但是,根據橡膠的分子理論,短的交聯鏈比長交聯鏈有更高的極限性質,這說明長、短化學交聯鏈對其形態結構的影響是不同的。筆者認為,可能是與柔性長交聯鏈相比,剛性短交聯鏈對TPU 硬段取向的影響更大,從而會影響其緊密排列程度并增強其與軟段微區的相容性,因此交聯鏈長短‘ 大的交聯方式對TPU 形態影響較小,而交聯鏈長短比大的交聯方式會增加TPU軟硬嵌段微區的相容性。
多孔模板法制備德國巴斯夫Elastollan 1160A13P TPU納米管
熱塑性聚氨酯(TPU)是一種常用的樹脂材料,具有很多優良的性能,如耐老化性、耐化學品、耐溶劑性等,可以在很寬的溫度范圍內使用.并且可用作橡膠制品,如特種軟管、密封件、電纜外層材料等.同時,TPU既具有熱塑性,適合于熔體浸潤模板法制備一維納米結構,也具有良好的彈性,有利于所制得的納米管在納米電纜中應用.
液浸潤模板法制備德國巴斯夫Elastollan 1160A13P TPU納米管
采用溶液浸潤模板法制備納米管的過程中,除了溶液濃度外,溶液滴加量也是影響納米管結構的重要因素.溶液滴加量過多或過少均得不到結構**的納米管陣列.對于7.0%(wt)的TPU溶液來說,溶液浸潤模板法制備納米管的*佳溶液用量為2 .
熔體法制備德國巴斯夫Elastollan 1160A13P TPU納米管
采用熔體浸潤法也能制得TPU納米管結構,熔體法制得的TPU納米管的SEM照片.200 oC下制得的納米結構,可以看出熔體浸潤模板亦可得到一維納米陣列結構,并且頂端整齊,長度均勻,約為60 ,與AAO模板的厚度一致,說明納米結構充滿了整個模板納米孔.此外,由于處理樣品外力的作用,一些納米結構受到拉伸而發生彎曲,而沒有明顯的斷裂,表明TPU納米管具有優越的柔韌性,這為TPU納米管的應用提供了有利條件
對于7.0%(wt)的TPu溶液,當滴3止溶液在載玻片上時,由于溶液量較大而**浸潤完全,甚至溢出模板表面,得到完整的納米管陣列;滴加2止溶液時,溶液也能較完整地浸潤所有的模板孔,形成一致的納米管陣列;滴加1止溶液時,溶液量不足以**浸潤所有模板孔,而*終形成不夠規整的納米管陣列.由此可知,溶液**浸潤模板的程度直接影響納米管結構形貌,而對于同一濃度的聚合物溶液,嚴格控制溶液滴加量是制備結構完整納米管的前提.這一結論也是對多次浸潤機理的應用和推廣.
對于聚合物熔體而言,能否制得聚合物納米管取決于熔體溫度,因為熔體中分子鏈間有一定內聚力,溫度不同,熔體內聚力也不同,浸潤孔壁時形成的浸潤層也不同,從而影響了納米管結構.