聚氨酯發(fā)展概況
聚氨酯是高分子主鏈上含有氨基甲酸酯基團(tuán)（-NHCOO-）的聚合物。聚氨酯是一類(lèi)用途十分廣泛的合成材料，產(chǎn)品有泡沫塑料、橡膠、涂料、粘合劑、纖維、合成皮革等，TPU GF40%廣泛應(yīng)用于機(jī)電、船舶、航空、車(chē)輛、土木建筑、輕工、紡織等部門(mén)，產(chǎn)量與品種逐年遞增。因此，聚氨酯在材料工業(yè)中占有相當(dāng)重要的地位，成為世界各國(guó)競(jìng)相發(fā)展的高分子材料之一。
1936 年，德國(guó)化學(xué)家?jiàn)W托·拜耳（Otto·Bayer）及其同事在研究異氰酸酯的加成聚合反應(yīng)過(guò)程中，首先合成出含有氨基甲酸酯特性基團(tuán)的化合物。在**次世界大戰(zhàn)期間，德國(guó)為與美國(guó)杜邦（DuPont）公司發(fā)明的尼龍新材料競(jìng)爭(zhēng)市場(chǎng)，對(duì)有機(jī)異氰酸酯和多元醇的加成反應(yīng)進(jìn)行了深入、系統(tǒng)的研究，合成出*早的氨基甲酸酯聚合物，命名為埃加密德U（Igamid U），TPU GF40%并成功地制備出類(lèi)似尼龍的合成纖維，取名為帕龍U（Perlon U），1944 年建立了**個(gè)月產(chǎn)25t 的小型生產(chǎn)裝置，生產(chǎn)降落傘用特種合成纖維等。在此基礎(chǔ)上，相繼開(kāi)發(fā)出聚氨酯泡沫塑料、彈性體、涂料等產(chǎn)品，建成月產(chǎn)10t 的中試生產(chǎn)裝置。為掌握聚氨酯的生產(chǎn)技術(shù)，德國(guó)拜耳公司開(kāi)展了系列的理論、應(yīng)用和工業(yè)化生產(chǎn)研究，從而奠定了聚氨酯材料的基礎(chǔ)。
含異氰酸酯基的低聚物和聚醚增容改性POM／TPU共混物
TPU是一種綜合性能優(yōu)良的工程塑料，TPU GF40%具有很高的強(qiáng)度和剛度， 良好的尺寸穩(wěn)定性，優(yōu)良的耐腐、耐磨、自潤(rùn)滑和抗蠕變性能，TPU GF40%廣泛應(yīng)用于汽車(chē)、機(jī)械、電氣、化工、儀表等行業(yè) 。然而，聚甲醛的沖擊韌性差、缺口敏感性大，這與其優(yōu)良的綜合性能極不相匹配，在一定程度上限制了其使用范圍，有必要對(duì)其進(jìn)行增韌改性。
TPU本身是一種無(wú)支鏈的線(xiàn)形高結(jié)晶性聚合物。分子鏈結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單規(guī)整，使得TPU與其他聚合物間的相容性極差；高結(jié)晶性，使得TPU缺口沖擊韌性差， 這些導(dǎo)致了對(duì)聚甲醛增韌改性比較困難。TPU增韌改性聚甲醛的研究雖然取得了一些成果 。 。但是，在這些研究中只有在TPU添加量較高的情況下，聚甲醛才能獲得較好的增韌效果，而這往往導(dǎo)致了共混物剛性的大幅下降。所以，在較低TPU添加量的情況下，研究通過(guò)添加適當(dāng)?shù)闹鷦?，改善聚甲醛與熱塑性聚氨酯之間的相容性，降低聚甲醛的結(jié)晶度，獲得較好的增韌效果，具有十分重要的意義。
z的加入對(duì)POM／TPU共混物力學(xué)性能的影響
隨TPU含量的增加，兩種共混物的拉伸強(qiáng)度和彎曲模量都呈現(xiàn)下降的趨勢(shì)，兩種共混物的缺口沖擊強(qiáng)度和斷裂伸長(zhǎng)率都呈現(xiàn)上升的趨勢(shì)，這與彈性體增韌塑料的一般規(guī)律一致 。
在TPU含量相同的情況下，POM／TPU／Z共混物的力學(xué)性能尤其是缺口沖擊強(qiáng)度和斷裂伸長(zhǎng)率都優(yōu)于POM／TPU共混物。在TPU GF40% 含量為2O(質(zhì)量)時(shí)，POM／TPU／Z共混物的缺口沖擊強(qiáng)度達(dá)到23 kJ·m～ ，比相同TPU含量的POM／TPU共混物的缺口沖擊強(qiáng)度提高了50 ，并且其他力學(xué)性能都有一定程度的提高。在TPu含量為30(質(zhì)量)時(shí)，POM／TPU／Z共混物的缺口沖擊強(qiáng)度達(dá)到65 kJ·m。。。， 是純P0M 缺口沖擊強(qiáng)度(6kJ·m )的1O倍，斷裂伸長(zhǎng)率達(dá)到300 ，是純POM 斷裂伸長(zhǎng)率(40％)的7倍。
聚甲醛分子鏈上的端羥基與含異氰酸酯基的低聚物分子鏈上的異氰酸酯基團(tuán)發(fā)生反應(yīng)，生成了一定量的氨酯基。同時(shí)，含異氰酸酯基的低聚物又可以與聚氨酯分子鏈上的氨基甲酸酯發(fā)生反應(yīng)。這就表明：含異氰酸酯基的低聚物在POM和TPU之問(wèn)起到了增容劑的作用。另一方面，含異氰酸酯基的低聚物分子鏈上的異氰酸酯基團(tuán)還可以與TPU 分子鏈上的氨基甲酸酯發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)，形成嵌段共聚物，交聯(lián)本身會(huì)對(duì)共混物沖擊強(qiáng)度的提高具有一定貢獻(xiàn)。所以，在增容和交聯(lián)的協(xié)同作用下，共混物的缺口沖擊強(qiáng)度和斷裂伸長(zhǎng)率都有了較大幅度的提高。