苯基聚倍半硅氧烷改性大豆油基聚氨酯的合成及其性能研究.pdf

第３期 高　 分　 子　 学　 报 Ｎｏ．３ ２０１５年３月 ＡＣＴＡ ＰＯＬＹＭＥＲＩＣＡ ＳＩＮＩＣＡ Ｍａｒ．，２０１５ 苯基聚倍半硅氧烷改性大豆油基聚氨酯的 合成及其性能研究∗ １ １∗∗ １ １ ２ ２ ２ 盛英佩 　 蒋平平 　 华静宇 　 张杜炎 　 邓健能 　 何　 建 　 曹志亮 １ （ 食品胶体与生物技术教育部重点实验室 江南大学化学与材料工程学院　 无锡　 ２１４１２２） ２ （ 广州海珥玛植物油脂有限公司　 广州　 ５１０４３０） 摘　 要　 以环氧大豆油为起始原料经开环反应合成出大豆油多元醇，并与聚乙二醇 （ＰＥＧ⁃６００） 互混作为多 元醇原料制备出植物油基聚氨酯． 在预聚体合成过程中，加入不同含量的七苯基三环庚硅氧烷三硅醇，通过 醇羟基与异氰酸酯基的反应，将聚倍半硅氧烷 （ＰＯＳＳ） 引入到植物油聚氨酯基体中，制备出聚氨酯 （ＰＵ／ ＰＯＳＳ） 纳米复合材料，并探讨纳米粒子—聚倍半硅氧烷对聚氨酯材料热稳定性，表面疏水性及力学性能的影 响． 热重分析 （ＴＧＡ） 结果表明，在 Ｏ 条件下，复合材料的初始降解温度 Ｔ 和最终稳定温度 Ｔ都会提高，特 ２ ｄ５ ｆ 别是当ＰＯＳＳ 含量达到９２７ ｗｔ％后，聚氨酯在４５０～５００ ℃ 之间较强的失重现象消失；ＤＳＣ 结果表明玻璃化 温度 Ｔ 随粒子含量的增加呈现先增大后减小的趋势；静态接触角测试结果表明随ＰＯＳＳ 含量的增加，材料表ｇ 面的疏水、疏油性随之增大． 拉伸测试结果表明ＰＯＳＳ 的引入能在一定程度上提高材料的拉伸强度． 关键词　 苯基聚倍半硅氧烷，环氧大豆油，ＰＥＧ⁃６００，植物油聚氨酯，复合材料 　 　 聚倍半硅氧烷 （ＰＯＳＳ）是一类具有笼型结构 ＰＯＳＳ［３６～３８］ ，聚酰亚胺⁃ＰＯＳＳ［３９，４０］ ，酚醛树脂⁃ 的化合物，内部由Ｓｉ—Ｏ—Ｓｉ 骨架构成，外部可以 ＰＯＳＳ［４１，４２］等复合材料． ［１］ 接上极性或非极性官能团 ． 传统上，ＰＯＳＳ 的合 聚氨酯作为一种通用材料，应用广泛，但传统 成方法主要包括三官能团硅烷 （包括 ＸＳｉ（ＯＲ）３ 聚氨酯的合成原料主要为石油的下游产品，使得 或者 ＸＳｉＣｌ ） 的水解缩合，笼型结构的官能化和３ 其生产过程不可避免会带来石油枯竭、环境污染 ［２］ ［４３］ “端角⁃封帽”反应等 ． 鉴于 ＰＯＳＳ 官能化后可 和温室效应等问题 ． 环保可再生型聚合物因 接上一个或多个活性基团，进而合成具有特殊性 其可克服上述问题，已受到越来越多的关注，特别 能的ＰＯＳＳ 衍生物［３～７］ ，将其引入到有机聚合物 是基于植物油基类聚合物［４４～４６］． 近年来，随着空 中，通过纳米粒子的纳米增强作用及与聚合物有 气氧化，臭氧化⁃还原，环氧⁃羟基化，加氢甲酰化 机基体的化学作用，ＰＯＳＳ 可以在分子水平上提