论文摘要
聚氨酯RIM弹性体（RIM-PUE）作为聚氨酯材料的一个分支,具有优异的机械性能、良好的耐磨性和化学稳定性,可作为结构型部件在许多领域获得广泛应用。但某些性能却需要不同程度的提高,如拉伸强度、断裂伸长率等。RIM-PUE的性能除与成型工艺、原料规格等有关外,聚醚组分中水分对RIM-PUE性能的影响十分显著。锑类化合物中乙二醇锑可与水反应生成氧化锑和乙二醇（EG）,降低聚醚组分中水分含量;而氧化锑可作为增强填料,因此本课题系统研究了锑类化合物在RIM-PUE中的应用。本文以高活性聚醚、液化MDI、EG及胺锡复配催化剂等为主要原料来合成RIM-PUE。首先探讨了聚醚组分中水分、乙二醇锑、氧化锑含量对RIM-PUE工艺、性能和结构的影响,并测定了锑类化合物在EG中的溶解度。在此基础上,重点研究了乙二醇锑与组合聚醚中水分的反应特性,探讨了含乙二醇锑组合聚醚在制备RIM-PUE材料中的应用。结果表明:（1）随着聚醚组分中水分含量的增加,聚合反应时间延长;材料的硬度先略微升高,后缓慢下降;材料的密度、挠曲模量、拉伸强度、断裂伸长率先缓慢下降,后下降显著;材料的发泡趋势越加明显。因此,为获得高性能的RIM-PUE,必须严格控制聚醚组分中水分含量,最好控制在0.1%以内。（2）随乙二醇锑含量的增加,制品的密度缓慢上升,硬度和拉伸强度上升较快,而断裂伸长率先增至峰值210%后下降,乙二醇锑的结晶结构破坏;随氧化锑含量的增加,制品的密度、硬度及拉伸强度缓慢上升,而断裂伸长率显著下降,氧化锑的结晶结构依然存在;当乙二醇锑和氧化锑含量相同时,乙二醇锑对聚氨酯体系表现出较高的催化活性,对复合材料性能的影响较大。（3）乙二醇锑与水的反应:在组合聚醚体系中反应较快,在EG体系中不反应,在聚醚体系中反应较慢;其反应级数为n=3,活化能Ea=18.30kJ/mol,指前因子Kc0=5.81912×106,Arrhenius方程式为lgK c=6.7149-956.01286/T;在1h内组合聚醚体系中水分浓度急剧降低约50%左右,随后缓慢降低;乙二醇锑在EG中的溶解度较氧化锑在EG中的溶解度大。（4）在含乙二醇锑组合聚醚相同贮存时间内增大乙二醇锑/水摩尔比,或在乙二醇锑/水摩尔比相同条件下延长含乙二醇锑组合聚醚的贮存时间,可使聚合反应时间逐渐缩短,复合材料的密度、硬度提高,拉伸强度、断裂伸长率显著增加;未反应的乙二醇粒子和反应生成的氧化锑粒子在RIM-PUE基体中分散较均匀,仅有少量颗粒团聚。（5）DSC分析表明乙二醇锑的添加没有改变RIM-PUE微相分离结构,使RIM-PUE软段和硬段的玻璃化温度有所提高;TGA-DTA分析表明,添加乙二醇锑可使RIM-PUE耐热性有所提高。
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