第31卷第21期2009年11月武汉理工大学学报JOURNALOFWUHANUNIVERSITYOFTECHNOLOGYVol.31No.21Nov.2009DOI:10.3963/j.issn.167124431.2009.21.022高拉伸强度高断裂伸长率UPR制备与性能研究彭运松1,王钧1,赵新民2,段华军1(1.武汉理工大学材料科学与工程学院,武汉430070;2.中钢集团天津有限公司,天津300204)摘要:用聚乙二醇200与TDI合成低分子量聚氨酯预聚体,与合成的端羟基不饱和聚酯树脂共混改性,制备出高拉伸强度高断裂伸长率的UPR。研究了PU含量以及UPR主链中己二酸含量对UPR拉伸性能的影响,并用扫描电镜对拉伸断面进行分析。结果表明:PU含量在7%～15%的范围内,树脂的拉伸强度和断裂伸长率都具有较高的水平,最高可以达到拉伸强度67.5MPa,断裂伸长率6.01%;随着UPR树脂中己二酸含量的增加,PU改性树脂的拉伸强度先升高再降低,己二酸含量为20%时出现极大值,达到76.4MPa,与改性之前相比提高128%;UPR树脂加入己二酸后,拉伸断口均为韧性断裂,并随PU含量的增大,韧性逐渐变差。关键词:高拉伸强度;高断裂伸长率;UPR;聚氨酯预聚体:TQ323.4文献标识码:A:167124431(2009)2120081204ResearchofthePreparationandPropertiesoftheUPRResinwithHighTensileStrengthandHighElongationatBreakPENGYun2song1,WANGJun1,ZHAOXin2min2,DUANHua2jun1(1.SchoolofMaterialsScienceandEngineering,WuhanUniversityofTechnology,Wuhan430070,China;2.SinosteelTian激nCompanyLTD,Tian激n300204,China)Abstract:Lowmolecularweightpolyurethaneprepolymerhasbeensynthesizedwithpolyethyleneglycol200andTDI,whichwasaddedintothehydroxylterminatedUPRresin.AtypeofhightensilestrengthandhighelongationatbreakUPRresinwasprepared.ThetensilepropertyoftheUPRresinwasresearchedwithdifferentweightratioofPU.TheeffectoftheweightratioofadipicacidinUPRmainchainwasalsoresearched.TheSEManalysisofcross2sectionofthetensileoftheUPRresinwasresearched.TheresultsshowthatwhenthePUweightratioisinarangeof7%to15%,thetensilestrengthande2longationatbreakcanreachahighlevel.Theintegratedtensilepropertiescanreachtothetensilestrengthof67.5MPa,thee2longationatbreakof6.01%;whentheweightratiooftheadipicacidinUPRmainchainincreases,thetensilestrengthin2creasesatfirst,thendecreases.Thetensilestrengthreachestothepeakof76.4MPawhentheweightratioofadipicacidis20%.ComparingtotheunmodifiedUPRresin,thetensilestrengthisimprovedby128%.AstheadipicacidisaddedintotheUPRresin,thetensilefractureshowsductilefracture.ThemorethePUadded,thelessductilethetensilefractureshows.Keywords:hightensilestrength;highelongationatbreak;theUPRresin;polyurethaneprepolymer随着复合材料在风机叶片上的广泛应用,风机叶片用树脂的研究也越来越深入[1]。大型风机叶片(42m以上)要求树脂具有低粘度、高强度、高断裂伸长率等特点。其树脂基体以环氧树脂为主,性能优异但其成本较高。一般不饱和聚酯树脂价格便宜,但难以完全满足上述要求。因此研究高强度、高断裂伸长率的不饱和聚酯树脂,既能够降低成本又能满足大型风机叶片树脂的要求,具有广阔的应用前景。到目前为止,国内关于这类树脂的研究很少见于报道。收稿日期:2009206214.作者简介:彭运松(19852),男,硕士生.E2mail:pys激aoda@163.com82武汉理工大学学报2009年11月作者在合成的端羟基不饱和聚酯树脂中引入柔性二元酸己二酸,并用低分子量聚氨酯预聚体对树脂改性,使树脂的拉伸强度和断裂伸长率达到了很高的水平,最佳可以达到拉伸强度67.5MPa,断裂伸长率6.01%,粘度140mPa·s,制备出低粘度、高拉伸强度、高断裂伸长率的不饱和聚酯树脂。1实验1.1主要原材料及规格顺丁烯二酸酐,分析纯,国药化学试剂有限公司;邻苯二甲酸酐,分析纯,国药化学试剂有限公司;1,22丙二醇,工业级;一缩二乙二醇,分析纯,国药化学试剂有限公司;己二酸,分析纯,国药化学试剂有限公司;聚乙二醇200,分析纯,国药化学试剂有限公司;2,42甲苯二异氰酸酯,工业级;苯乙烯,工业级;二月桂酸...