非異氰酸酯聚氨酯的制備及其表征.pdf

1、聚氨酯是合成樹脂材料的重要代表，由于其傳統(tǒng)原材料異氰酸酯的有毒性和濕敏性，需要改良性能，探索更綠色環(huán)保的新途徑。環(huán)碳酸酯和多元胺是制備聚氨酯的綠色方法。而且得到產(chǎn)物可以形成分子內氫鍵而具有比傳統(tǒng)聚氨酯更好的耐水解性。這種有望替代傳統(tǒng)聚氨酯材料的新化合物還未實現(xiàn)大規(guī)模的商業(yè)化應用。高分子材料的模擬是一個行之有效的方法。它具有開發(fā)周期短，實驗速度快易操作的特點，同時避免人力物力的浪費。人們對新的化學反應的要求總會走到機理層面，單純的合成方法

2、只能積累經(jīng)驗數(shù)據(jù)。更多的信息需要模型和理論對反應過程和分子結構進行解釋，來幫助人們去更好理解結構與性能的關系，從而在性能與應用方面得到突破。本文通過制備一種非異氰酸酯聚氨酯并表征相關參數(shù)，探索了合成環(huán)碳酸酯的工藝條件，然后提出兩個關于線性非異氰酸酯聚氨酯（NIPU）模型來初步表明NIPU體系結構與性質的關系，并用模型預測玻璃化轉變溫度，這一重要的高分子物理量，以期對日后的具有工程價值的交聯(lián)NIPU制備提供一定的指導。
　　首先，以

3、乙二醇二縮水甘油醚通過兩步法合成線型NIPU。兩步法即，第一步生成乙二醇二縮水環(huán)碳酸酯；第二步通過生成的環(huán)碳酸酯作反應物制備NIPU。環(huán)碳酸酯的最適工藝條件為反應的最佳條件為：反應溫度為120℃，CO2壓力為2.5MPa，催化劑為三苯基膦，反應時間為8小時。
　　然后，以旋轉異構態(tài)（RIS）為理論基礎，通過 Monte Carlo法選出具有代表性的構象鏈，然后通過尋找能量最優(yōu)結構以模擬真實的線型NIPU聚合物體系。建立了模型之后模

4、擬實際環(huán)境，對體系進行淬火處理。也就對是處于高溫下的分子，快速冷卻，生成的是無規(guī)則的玻璃態(tài)。使用Materials Studio材料模擬軟件進行相關分子結構的建模，并使用軟件提供的模塊模擬淬火過程，對得到溫度和體積的數(shù)據(jù)作圖求得玻璃化轉變溫度，結果表明該模型對具有柔性結構的線性NIPU具有較好地預測能力，對于含有苯環(huán)的剛性結構的線性NIPU具有正偏差。
　　最后，根據(jù)上述提出的計算模型的不足，提出一個適于小型計算機的探索性的計算模