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聚氨酯及复合材料的发展?年德国化学家OttoBayer发现异氰酸酯与含活泼氢的化合物的聚合反应，从而建立了聚氨酯化学的基础。?50年代初，美国率先合成了有环氧丙烷（PO）和环氧乙烷（EO）共聚醚与TDI合成的聚氨酯软泡塑料。?年，英国ICI公司成功开发了以MDI为原料的聚酯型硬质聚氨酯塑料。?年，美国杜邦DuPont公司研发出了一种划时代的材料——莱卡（Lycra），即聚氨酯弹性纤维。?60年代中期各国相继研制成功PU铺面材料和PU灌浆防水材料。?60年代后期德国Bayer公司和美国相继开发成功RIM（反应注射成型技术）在汽车上的应用。?70年代初热塑性PU弹性体（TPU）研究成功。?80年代初PU工程塑料问世，PU工业从此以一个崭新的面貌展现了出来。?90年代，聚氨酯的喷涂弹性材料得到了迅猛的发展，成为大面积涂装项目的涂料。聚氨酯家族聚氨酯树脂的定义及特点聚氨酯的定义聚氨酯（PU），全名为聚氨基甲酸酯，是分子结构中含有（RNHCOOR′）结构的一类高分子材料。主要原料常见类型异氰酸酯主要聚合物多醇及多胺主要的反应聚氨酯树脂固化物的结构特点?可以根据需要调节分子中的软段和硬段?可以根据需要控制分子间的交联?分子中硬段部分结晶聚氨酯树脂的性能特点?多样性?多功能性?反应速度快?耐候性?耐化学腐蚀性?粘接性?高强度?高断裂延伸?耐冲击?耐磨?阻尼主要热固性树脂性能对比聚氨酯复合材料(工艺)的发展聚氨酯树脂拉挤成型聚氨酯树脂缠绕成型聚氨酯树脂真空导入成型长纤维注射成型LFI复合喷射模压成型短纤维增强喷射成型SFS聚氨酯树脂拉挤成型聚氨酯拉挤型材基本力学性能不同基体拉挤型材性能对比聚氨酯复合材料的优点?比强度高-更好的产品可设计性和减重效果?极佳的抗撕裂和抗冲击性能-良好的二次加工性能和耐候性?低压成型-设备及模具投资低?快速固化-生产效率高?无苯乙烯挥发-使生产的环境更好改性聚氨酯树脂的分类?按使用前状态：A、B组份组成的双组份聚氨酯树脂单一组成的单组份聚氨酯树脂?按组成及固化反应官能团：改性聚氨酯树脂及应用单组份改性聚氨酯树脂实质是在树脂体系中引入氨基甲酸酯基团典型的单组份改性聚氨酯拉挤树脂-CorroliteTM-00?中高反应活性、低粘度、对纤维浸润性好?收缩小，更好的纤维遮盖能力，可产生光滑的轮廓表面?可使用与聚酯拉挤相同的工艺方法和成型装备?可使用聚酯拉挤相同的增强材料?仍有少量VOC（挥发性有机化合物）挥发?优良的综合性能，适于拉挤制作型材用于：堤岸防护结构、输电电杆、汽车车身构件等双组份聚氨酯树脂通过选择合适的原料，延长使用期。通过对设备的改进（浸胶设备），解决发泡等问题。典型的双组份聚氨酯树脂-BaydurPul?高反应活性、低粘度，对纤维浸润性好，可高玻纤含量?收缩极小，更好的纤维遮盖能力，可产生光滑的轮廓表面?不含过氧化物，零VOC（挥发性有机化合物）挥发?可使用与聚酯拉挤相同的增强材料?须对聚酯拉挤工艺方法和成型装备做出局部调整和改变?优良的综合性能，适于拉挤制作型材用于：门窗、塔架、集装箱板，输电杆，堤岸防护结构等改性聚氨酯树脂应用RS公司使用改性聚氨酯树脂缠绕的复合材料电线杆使用聚氨酯改性树脂缠绕的复合材料制品武汉理工大学改性聚氨酯方面的研究聚氨酯改性环氧(1)柔性侧链增韧反应（2）柔性侧链含量对环氧树脂的性能的影响ITPE含量对固化物韧性的影响当W(ITPE)％＝10%时 　　冲击韧性：24.0KJ·m-2，提高34.1% 　　断裂韧性：4.32MN/m1.5，提高84.6%弯曲强度和模量当W(ITPE)％＝10%时 　　弯曲强度：MPa，提高12.4% 　　弯曲模量：提高耐热性能Tg和HDT随侧链含量线性下降当W(ITPE)％＝10%时　玻璃化温度：℃，下降8.1%　热变形温度：℃，下降10.5%侧链环氧树脂的热稳定性W(ITPE)％15%，热稳定性提高10%时ITPE，Td提高17℃W(ITPE)％＞15%，热稳定性下降聚氨酯改性不饱和聚酯不饱和聚酯-聚氨酯思路:互穿网络增韧增强，也就是采用聚氨酯预聚体增韧改性UPR。?通过UPR的分子结构设计与配方优化，合成端羟基低分子量UP来降低树脂的粘度，赋予树脂良好的工艺性。?选择液态异氰酸酯树脂作为改性剂，与前面获得的端羟基低分子量UP进行原位聚合改性，形成部分交联的氨基甲酸酯网络结构，再按照不饱和聚酯的正常工艺进行固化，从而实现低粘度与高性能的统一。改性原理端羟基UPR的合成第一阶段反应：第二阶段反应：工艺流程端羟基UPR的基本性能PU-UP共固化在原位聚合聚氨酯改性UPR体系固化过程中，同时发生两类反应：一类是端羟基UPR与二异氰酸酯进行的聚氨酯扩链反应，原位生成高分子量聚氨酯线型聚合物。过量的二异氰酸酯则与聚氨酯大分子链段中的亚胺基（－NH－）进行脲基甲酸酯（Allophanate）交联反应。同时，在原位聚合聚氨酯线型聚合物中的UP大分子链段，可与组分中的苯乙烯相继进行自由基共聚交联反应，结果形成一种高度交联的网状结构。其示意结构如下：随着反应进行，树脂粘度急剧增加，凝胶、直至全部固化。由于改性UPR固化后形成了高度交联的网络结构，因而赋予它优异的物理机械性能。异氰酸酯结构对UP-PU体系性能的影响?在交联网络中，柔性链段提供柔顺性，提高了改性UPR的韧性和断裂伸长率；?六元氮杂环和多官能团为体系提供了强度、刚性和耐热性。因此，改性后的UPR具有很高的强度、刚度和韧性。双组分改性聚氨酯的吸水性能聚氨酯改性不饱和树脂耐湿热性能聚氨酯改性不饱和树脂耐化学性能聚氨酯改性不饱和树脂耐化学性能聚氨酯改性不饱和树脂拉伸性能聚氨酯改性不饱和树脂0°弯曲性能聚氨酯改性不饱和树脂90°弯曲性能武汉理工大学改性聚氨酯的应用kV全复合材料接点电力桁架塔整体结构设计?拉挤复合材料型材（单组份聚氨酯树脂）?预制成型的整体框架?不同形状的复合材料连接夹板?金属螺丝锁紧连接结构设计连接件及结构强度测试目前国内唯一通过电气、力学性能测试全复合材料接点的kV格构塔塔头。该产品已在辽宁丹东KV高电压等级输电线路挂线运行，重量比同尺寸钢结构塔减轻30%、横担长度最多可缩短60%。KV、KV输电电力杆塔国网南瑞用UP－PU树脂制备的kV杆塔小角度缠绕带针环模具及半纱环缠绕拉挤薄壁移动基站天线罩高透波薄壁壳体，应用于通信天线罩领域。制品抗压试验▼

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